Літій-залізо-фосфатний акумулятор не заряджають так, як свинцевий. Інший профіль напруг, інші обмеження. Зарядний пристрій від AGM тут не просто неефективний: він скорочує ресурс батареї. Далі про те, що потрібно для LiFePO4 на 51,2 В, з реальними цифрами по обладнанню, яке ми продаємо.
Межі теми: усе нижче стосується стаціонарних збірок 48/51,2 В для дому й резервного живлення. Збірок на 12 і 24 В ми не продаємо. Якщо ви шукаєте акумулятор для авто, човна чи кемпера, ця стаття вам не допоможе: хімія там та сама й принципи заряду однакові, але всі напруги менші кратно кількості комірок, тож цифри звідси до них не застосовуються. А якщо потрібна автономія для будинку, вам сюди, і почати можна з каталогу LiFePO4 акумуляторів.
Чим заряджати LiFePO4
У стаціонарній системі окремий зарядний пристрій не потрібен. Заряджанням керує гібридний інвертор. Він бере енергію з мережі або з сонячних панелей і сам формує профіль заряду. Зупиняється теж сам, коли батарея повідомляє, що заповнена.
Тому питання «яким зарядним заряджати» на практиці зводиться до питання «який інвертор поставити». Із зовнішньою збіркою 48/51,2 В у нашому каталозі працюють:
| Серія | Потужність | Струм заряду | Зв'язок з BMS |
|---|---|---|---|
| Deye SUN, низьковольтні (шина АКБ 40-60 В) | 5-20 кВт | 120-350 А | RS485 / CAN, протокол задається параметром Lithium Mode |
| Veichi SI | 8,2-10,2 кВт | 140 А | RS232 / RS485, режим літієвої батареї |
| Veichi VH, низьковольтне виконання | 5 кВт | 120 А | CAN / RS485 |
Пастка при підборі. У серіях Deye SUN і Veichi VH є ще й високовольтні моделі: шина акумулятора 160-800 В у Deye та 85-450 і 135-750 В у Veichi, тобто збірка на 51,2 В до них не підключається взагалі. Орієнтуватися тут на потужність не можна. У Deye високовольтні моделі справді починаються від 30 кВт, тож «той самий SUN, але на 30 кВт» під наявну батарею 51,2 В не вийде. А от у Veichi VH високовольтне виконання стартує вже з 3 кВт (VHS-3K-30-H, VHS-3.6K-30-H), і воно слабше за єдиний низьковольтний VHS-5K-L01-K на 5 кВт. Дивіться шину АКБ у картці товару, не кіловати.
Системи Marstek Venus на 1,2-6 кВт стоять окремо: це моноблоки з уже вбудованою батареєю LiFePO4 на 2-10 кВт·год. Вони заряджають власний акумулятор, і зовнішній модуль до них не під'єднують. Якщо у вас уже є збірка 51,2 В, Venus не ваш варіант.
Окремих зарядних пристроїв і MPPT-контролерів ми не продаємо. У стаціонарній системі з гібридним інвертором вони не потрібні, а потрібні вони для автономії 12 В, і цього напрямку ми не ведемо.
Чого використовувати не можна:
- Зарядний пристрій для свинцевих АКБ. Він має десульфатацію та вирівнювання (імпульси й тривала підвищена напруга, корисні свинцю і шкідливі літію). Проблема в кінцевій напрузі: свинцевий профіль тримає шину вище 57,6 В, а це вже верхня робоча межа модулів нашого каталогу.
- Автомобільна зарядка. Те саме, плюс у більшості таких пристроїв профіль зашитий намертво, без можливості вибрати літій.
- Старе ДБЖ під свинець. Працюватиме лише якщо в ньому можна виставити кінцеву напругу не вище 57,6 В і повністю вимкнути вирівнювання. Якщо профіль незмінний, літієву батарею ставити не можна.
Про порядок величин: модулі 51,2 В у нас коштують від 37 800 грн (Deye SE-G5.1-PRO-B на 5,12 кВт·год) до близько 195 000 грн за 25 кВт·год. Гібридні інвертори під низьковольтну шину починаються від 25 000 грн (Veichi SISV-8.2K-H), у серії Deye SUN від 43 300 грн. Ціни й наявність дивіться в картках товарів, вони оновлюються. Підбір пари інвертор + АКБ, протокол BMS і розпіновку комунікаційного кабелю ми беремо на себе. Це частина роботи, не окрема послуга.
Яка напруга і струм заряду потрібні LiFePO4 51,2 В
Збірка на 51,2 В — це 16 комірок по 3,2 В послідовно (позначення 16S). Звідси всі робочі цифри.
Кінцева напруга заряду. Верхня робоча межа модулів каталогу — 57,6 В у Deye і Felicity, 56,16 В у Veichi. Ці значення й виставляють в інверторі.
Тепер про цифру 58,4 В, яку часто цитують в інтернеті. Це 3,65 В на комірку, тобто абсолютна межа самої комірки, а не уставка. Виставляти її в зарядному пристрої не можна: вона не лишає запасу на розбаланс комірок, і BMS спрацює по перенапрузі раніше, ніж пакет дійде до цієї цифри.
Профіль заряду — CC/CV: спершу постійний струм до досягнення кінцевої напруги, далі постійна напруга з падінням струму. Жодної десульфатації, жодного вирівнювання свинцевого типу.
Струм заряду залежить від конкретного модуля, не від хімії взагалі. За нашим каталогом:
| Модуль | Ємність | Струм заряду |
|---|---|---|
| Deye BOS-G | 5,12 кВт·год | 25 А (номінальний; максимум 100 А) |
| Deye SE-G5.1-PRO-B | 5,12 кВт·год | 50 А |
| BIOM BALFP-512100-V1 | 5,12 кВт·год | 50 А |
| BIOM BAHV-100512-LFP | 5,12 кВт·год | 100 А |
| Veichi VCLB-5K-D01 | 5,12 кВт·год | 0,5C — 50 А |
| BIOM BALFP-512200-V1 | 10,24 кВт·год | 100 А |
| BIOM BALFP-512314-V2 | 16,08 кВт·год | 150 А |
| Deye SE-F12 | 11,8 кВт·год | 230 А |
Якщо ви звикли рахувати в ампер-годинах: 200 А·год при 51,2 В — це і є 10,24 кВт·год, тобто рядок BALFP-512200-V1 у таблиці вище. Множте ампер-години на 51,2 і ділите на 1000.
У таблицю не входять два модулі поза класом 16S: Deye GB-LM4.0 має номінал 102 В, Deye BOS-A — 38 В. Кінцева напруга 57,6 В до них не застосовується, у них інша кількість комірок. Звіряйте клас напруги до підключення. Детально про це в матеріалі 48 В проти 51,2 В.
Перевищувати паспортний струм не можна: BMS або обріже заряд, або піде в захист. Менший струм безпечний завжди, він лише подовжує час заряду.
Температура. Заряд при мінусовій температурі LiFePO4 не приймає: це призводить до осадження металевого літію й незворотної деградації. Робочий діапазон заряду в наших моделей починається від 0 °C, і нижче цього порога BMS заряд блокує. Розряджатися на морозі батарея може вільно. Обмеження стосується лише заряду.
Є й проміжний випадок: у частини модулів струм заряду обмежений не тільки зверху, а й за температурою. У Veichi VCLB-5K-D01 паспортні 50 А діють від +15 °C, а у вікні 0-15 °C виробник обмежує заряд до 20 А. Холодним ранком така батарея заряджатиметься вдвічі повільніше. Це нормальна робота, а не несправність.
Скільки часу заряджається
Час заряду рахується як ємність, поділена на добуток напруги та струму заряду, плюс запас на CV-стадію:
51,2 В × струм заряду = потужність; ємність ÷ потужність × коефіцієнт = час.
Рахунок ведеться від повного розряду до 100%. Коефіцієнт залежить від того, наскільки швидко ви заряджаєте: до 0,5C достатньо +10%, ближче до 1C закладайте +30-50%. На великому струмі стадія постійного струму завершується раніше, і хвіст постійної напруги довший.
Для модуля на 5,12 кВт·год зі струмом 50 А (це якраз 0,5C) виходить 2,56 кВт потужності й близько 2,2 години. У Deye SE-F12 на 11,8 кВт·год струм 230 А, це вже майже 1C, тож замість «години рівно» реально закладати 1,3-1,5 години.
Обмежує тут інвертор, а не батарея. Якщо модуль приймає 230 А, а інвертор віддає 100 А, рахувати треба по інвертору. Під модуль 5,12 кВт·год зі струмом 50 А достатньо апарата від 5 кВт, під 10,24 кВт·год і 100 А дивіться від 8 або 10 кВт. Для планування під вікно світла це важливіше, ніж сама ємність.
Покрокова інструкція заряджання
- Дотримайтеся порядку ввімкнення. Спершу вмикають DC-автомат батареї, щоб інвертор побачив пакет і одразу підхопив літієвий профіль, і лише потім подають сонячні панелі та мережу. Зачекайте, поки інвертор відрапортує батарею на екрані. Deye SUN уміє працювати й без батареї, але це окремий режим «No battery», який вмикають свідомо, а не отримують через неправильний порядок пуску.
- Звірте напругу. Модуль на 51,2 В ставиться до інвертора з підтримкою 48 В: це один і той самий клас напруги, і шина АКБ інвертора має бути 40-60 В. Винятки поза класом описані вище.
- Виберіть літієвий тип батареї в інверторі. За замовчуванням майже всюди стоїть свинцевий профіль. Це найчастіша причина того, що нова система поводиться дивно з першого дня.
- Виставте протокол BMS під вашу модель АКБ. Інвертор і батарея мають говорити однією мовою по CAN або RS485. Протокол вибирається вручну в усіх серіях каталогу: у Deye це параметр Lithium Mode — номер зі списку сумісних батарей (Approved Battery), у Veichi аналогічний вибір у меню налаштувань АКБ.
- Підключіть комунікаційний кабель. Розпіновка в різних брендів не збігається, тому патч-корд «з коробки» підходить не завжди, звіряйте з інструкцією обох пристроїв. Як виглядає така несумісність на практиці, ми розібрали на реальному випадку: Veichi SV + Felicity: чому інвертор не бачить BMS.
- Виставте кінцеву напругу й струм заряду за паспортом модуля, а не «з запасом».
- Перевірте перший цикл. Заряд має зупинитися сам при досягненні кінцевої напруги, без спрацювання захисту BMS.
Повний монтаж системи описано окремо: встановлення гібридного інвертора. Як BMS керує зарядом зсередини: роль BMS у LiFePO4. Якщо ще тільки підбираєте батарею під наявний інвертор, почніть звідси: як вибрати акумулятор для гібридного інвертора.
Як перевірити стан акумулятора
Три рівні перевірки, від найпростішого до найточнішого.
1. Напруга на клемах. Найшвидша перевірка, тільки вимірювати треба у спокої: щонайменше пів години без заряду й без навантаження. Для збірки 16S на 51,2 В орієнтир такий: 53,5-54 В — практично повний заряд, близько 51-52 В — середина, нижче 48 В — фактично порожній пакет (для порівняння, відсічка розряду у Veichi — 45,6 В).
Під навантаженням цифри менші: та сама наполовину заряджена батарея під струмом 50 А покаже 48-49 В. Це просідання, не розряд. Плато розряду в LiFePO4 дуже пологе, тому за одною лише напругою на клемах точний рівень заряду не визначити. Це індикатор, а не вимірювання.
2. Напруга по окремих комірках — головний діагностичний параметр. Дивляться не абсолютні значення, а розбіжність між комірками. Якщо вона зростає від циклу до циклу, це перша ознака деградації або несправного балансування. Розбіжність по комірках і змушує BMS вимикати пакет раніше, ніж вичерпано ємність.
Цифра має сенс лише разом із моментом вимірювання: дивитися треба наприкінці заряду, коли пакет уже вийшов на постійну напругу. На середині плато навіть розбалансована збірка покаже 10-20 мВ, бо крива там надто полога. Наприкінці заряду орієнтир такий: до 50 мВ різниці — норма, 50-100 мВ — стежити щоциклу, понад 100 мВ — балансування вже не встигає, і заряд обриватиме найвища комірка. Це практичний орієнтир монтажників, а не паспортний параметр конкретного модуля.
Де це подивитися: модулі BIOM із JK Smart Active BMS віддають покомірчані дані по Bluetooth у застосунок, а також по CAN/RS485. Модулі Deye серій SE- і RW-, а також Rosen мають вбудований BMS із CAN і RS485, телеметрію видно на екрані або в застосунку інвертора. Для Felicity і Veichi протокол зв'язку уточнюйте в паспорті модуля: ми підтверджуємо його під конкретну пару інвертор + батарея.
Врахуйте виняток: власного BMS не мають складальні модулі Deye BOS-A, BOS-B, BOS-G і BOS-G-PRO, а також модулі BIOM серії BAHV — BAHV-100512-LFP, BAHV-300512-LFP і BAHV-314512-LFP. У BIOM це зовнішній блок Biom Professional CB-HV-100 або CB-HV-160 по CAN 2.0. У всіх цих випадках з інвертором спілкується зовнішній блок, а не сама батарея.
3. Реальна ємність. Заряджають модуль повністю, потім розряджають відомим навантаженням і рахують віддану енергію. Отримане значення порівнюють із паспортним. Тут усе залежить від критерію: паспортний ресурс (у більшості модулів каталогу 6000 циклів, у BIOM BALFP-512314-V2 — 8000) рахують до залишкової ємності 70-80%, а не до повної відмови. Deye паспортує 6000 циклів при 90% глибини розряду й 70% залишкової ємності, Felicity при 80% глибини розряду. Тобто модуль на 5,12 кВт·год, що віддає близько 3,6-4,1 кВт·год, формально відпрацював ресурс, але ще робочий.
Вага як непряма перевірка. У модулів каталогу вага лежить у вузькому коридорі: 5 кВт·год — 43,7-47,2 кг, 10 кВт·год — 93,7-96,5 кг, 16 кВт·год — 109-122,5 кг. Знати це потрібно не тільки для кріплення й доставки. Якщо модуль помітно легший за паспорт, це привід вимагати протокол вимірювання ємності: недовага буває через корпус чи спрощений BMS, але найчастіше означає дрібніші комірки, ніж заявлено.
Коли міняти. Привід замислитися дає не сама втрата ємності, а комбінація: ємність помітно нижча за паспортну, розбіжність по комірках зростає з кожним циклом, BMS дедалі частіше вимикає пакет під навантаженням, яке раніше тримав. Будь-яке здуття корпусу або перегрів — привід вивести модуль з експлуатації одразу, не чекаючи вимірювань.
Скільки реально живе батарея й що з'їдає ресурс, розібрано в матеріалах про термін служби і переваги та підбір ємності LiFePO4.
Підберемо пару під вашу систему. Надішліть модель інвертора й бажану ємність. Підкажемо сумісний модуль і дамо уставки заряду під вашу конкретну пару. Дивитися варіанти: LiFePO4 акумулятори · гібридні інвертори.
