Литиевый аккумулятор для инвертора — это не просто набор ячеек. Внутри работает BMS (Battery Management System) — плата, которая следит за каждой ячейкой и решает, можно ли сейчас заряжать и разряжать батарею. Инвертор может работать с ней двумя способами: «вслепую», ориентируясь только на напряжение, или обмениваясь данными по кабелю связи. Разберём разницу и то, как не ошибиться с совместимостью.
Что делает BMS
- Измеряет напряжение каждой ячейки, ток и температуру. Рабочее окно ячейки LiFePO₄ — примерно 2,5–3,65 В.
- Защищает: размыкает цепь при перезаряде или глубоком разряде любой ячейки, чрезмерном токе, перегреве и попытке заряда на морозе (LiFePO₄ не заряжают ниже 0 °C без подогрева).
- Балансирует ячейки, выравнивая их заряд, — чаще всего пассивно, рассеивая излишек в резисторах.
- Считает заряд (SOC) по току, прошедшему через батарею, а не по напряжению.
BMS — последний рубеж защиты, и действует она резко: просто отключает батарею. Задача инвертора — до этого не доводить.
Работа без связи: только по напряжению
Если кабеля связи нет, в инверторе выбирают тип батареи «пользовательский» и вручную задают напряжения. Для типичной 16-ячеечной LiFePO₄ (номинал 51,2 В) это, например, заряд до 55,2–56,8 В (3,45–3,55 В на ячейку), поддерживающий заряд около 54 В и отключение разряда на 46–48 В.
Проблема в том, что разрядная кривая LiFePO₄ очень пологая: между 20 и 80 % заряда напряжение ячейки меняется на десятые доли вольта, а под нагрузкой ещё и проседает. Поэтому процент заряда на дисплее в таком режиме приблизительный. Инвертор не видит отдельных ячеек: если разбалансированная ячейка первой достигла 3,65 В, BMS разомкнёт заряд, хотя общее напряжение ещё в норме. А зимой инвертор не знает, что батарея холодная, и может подать полный ток заряда.
Что даёт связь с BMS
При наличии связи BMS каждые несколько секунд передаёт инвертору предельное напряжение заряда (CVL), допустимые токи заряда и разряда (CCL и DCL), точный SOC, состояние здоровья батареи (SOH), температуры, аварии и предупреждения. Инвертор подстраивается сам: снижает ток, когда батарея почти полная или холодная, и прекращает разряд на заданном проценте, например 20 %, а не на «примерно 47 вольтах».
Пример: холодная батарея 100 А·ч разрешает лишь 20 А заряда вместо привычных 50 А. Инвертор получает это значение и не перегружает её. Без связи BMS просто отключилась бы посреди заряда.
CAN и RS485: в чём разница
Оба интерфейса передают данные по дифференциальной паре — двум скрученным проводникам, устойчивым к помехам.
- CAN — шина коротких сообщений, для батарей чаще всего со скоростью 500 кбит/с. На концах шины нужны терминаторы 120 Ом; в инверторе и батарее они обычно уже есть или включаются переключателем.
- RS485 — схема «ведущий — ведомый», обычно с протоколом Modbus RTU на 9600 или 115 200 бит/с: инвертор опрашивает батарею, она отвечает.
Оба порта часто выведены на разъёмы RJ45, как у сетевого кабеля. Но это не Ethernet: кабель от роутера туда не подключают. Распиновка у разных производителей разная: CAN-H и CAN-L часто на контактах 4 и 5, RS485 — на 1–2 или 7–8, однако точная схема — только из инструкций обоих устройств.
Протокол — язык, на котором они говорят
Интерфейс — это «провода», протокол — содержание сообщений: в каком байте напряжение, как закодирован ток, что означает каждый бит аварии. Одинаковый разъём не гарантирует, что устройства поймут друг друга. Поэтому в меню инвертора выбирают протокол батареи (названием или номером), а в батарее — протокол инвертора: DIP-переключателями, в приложении или сервисной программой. Многие производители поддерживают распространённые протоколы других брендов, так что одна батарея может работать с несколькими марками инверторов.
Если батарей несколько, с инвертором связывается только ведущая (master), остальные соединяются с ней через отдельные порты и получают адреса переключателями. Типичная ошибка — подключить инвертор к ведомому модулю.
Как проверить совместимость до покупки
- Найдите в документации инвертора список совместимых батарей.
- Проверьте обратное: какие инверторы поддерживает батарея и как на ней выбирается протокол.
- Уточните, через какой порт рекомендовано соединение и нужен ли специальный кабель.
- Сверьте напряжения и токи: батарея должна вписываться во входной диапазон инвертора, а её ток разряда — покрывать полную мощность (о паспорте инвертора).
- Узнайте, не нужно ли обновить прошивку инвертора или BMS.
Кабель связи и типичные сбои
Обычный патч-корд подходит, только когда распиновка обоих разъёмов совпадает; иначе нужен кабель от производителя или обжатый по схеме. Для длины больше нескольких метров берите экранированную витую пару и прокладывайте её отдельно от силовых кабелей.
- Нет связи — не тот порт, протокол, адрес батареи или перепутана пара.
- SOC скачет или показывает 0 % при полной батарее — связи нет, и инвертор считает заряд сам.
- Разные батареи в параллели — BMS разных марок между собой не «договорятся», смешивать их не стоит.
После запуска убедитесь, что в меню инвертора появились SOC, температура и лимиты токов от BMS, а напряжение на дисплее совпадает с показаниями батареи.
Кабели связи для инверторов и батарей — в разделе кабели АКБ и связи, инверторы с поддержкой литиевых батарей — среди гибридных инверторов. О силовом соединении — в статье Какой кабель нужен между аккумулятором и инвертором.
