Літієвий акумулятор для інвертора — це не просто набір комірок. Усередині працює BMS (Battery Management System) — плата, яка стежить за кожною коміркою і вирішує, чи можна зараз заряджати й розряджати батарею. Інвертор може працювати з нею двома способами: «наосліп», орієнтуючись лише на напругу, або обмінюючись даними через кабель зв'язку. Розберемо різницю і як не помилитися із сумісністю.
Що робить BMS
- Вимірює напругу кожної комірки, струм і температуру. Робоче вікно комірки LiFePO₄ — приблизно 2,5–3,65 В.
- Захищає: розмикає ланцюг при перезаряді чи глибокому розряді будь-якої комірки, надмірному струмі, перегріві та спробі заряду на морозі (LiFePO₄ не заряджають нижче 0 °C без підігріву).
- Балансує комірки, вирівнюючи їхній заряд, — найчастіше пасивно, розсіюючи надлишок у резисторах.
- Рахує заряд (SOC) за струмом, що пройшов через батарею, а не за напругою.
BMS — останній рубіж захисту, і діє вона різко: просто відключає батарею. Завдання інвертора — до такого не доводити.
Робота без зв'язку: лише за напругою
Якщо кабелю зв'язку немає, в інверторі обирають тип батареї «користувацький» і вручну задають напруги. Для типової 16-коміркової LiFePO₄ (номінал 51,2 В) це, наприклад, заряд до 55,2–56,8 В (3,45–3,55 В на комірку), підтримувальний заряд близько 54 В і вимкнення розряду на 46–48 В.
Проблема в тому, що розрядна крива LiFePO₄ дуже пласка: між 20 і 80 % заряду напруга комірки змінюється на десяті частки вольта, а під навантаженням ще й просідає. Тому відсоток заряду на дисплеї в такому режимі приблизний. Інвертор не бачить окремих комірок: якщо розбалансована комірка першою досягла 3,65 В, BMS розімкне заряд, хоча загальна напруга ще в нормі. А взимку інвертор не знає, що батарея холодна, і може подати повний струм заряду.
Що дає зв'язок із BMS
Зі зв'язком BMS кожні кілька секунд передає інвертору граничну напругу заряду (CVL), допустимі струми заряду й розряду (CCL і DCL), точний SOC, стан здоров'я батареї (SOH), температури, аварії та попередження. Інвертор підлаштовується сам: зменшує струм, коли батарея майже повна чи холодна, і припиняє розряд на заданому відсотку, наприклад 20 %, а не на «приблизно 47 вольтах».
Приклад: холодна батарея 100 А·год дозволяє лише 20 А заряду замість звичних 50 А. Інвертор отримує це значення і не перевантажує її. Без зв'язку BMS просто відключилася б посеред заряду.
CAN і RS485: у чому різниця
Обидва інтерфейси передають дані диференційною парою — двома скрученими провідниками, стійкими до завад.
- CAN — шина коротких повідомлень, для батарей найчастіше зі швидкістю 500 кбіт/с. На кінцях шини потрібні термінатори 120 Ом; в інверторі й батареї вони зазвичай уже є або вмикаються перемикачем.
- RS485 — схема «ведучий — ведений», зазвичай із протоколом Modbus RTU на 9600 або 115 200 біт/с: інвертор опитує батарею, вона відповідає.
Обидва порти часто виведені на роз'єми RJ45, як у мережевого кабелю. Але це не Ethernet: кабель від роутера туди не підключають. Розпіновка в різних виробників різна: CAN-H і CAN-L часто на контактах 4 і 5, RS485 — на 1–2 або 7–8, проте точна схема — тільки з інструкцій обох пристроїв.
Протокол — мова, якою вони говорять
Інтерфейс — це «дроти», протокол — зміст повідомлень: у якому байті напруга, як закодовано струм, що означає кожен біт аварії. Однаковий роз'єм не гарантує, що пристрої зрозуміють одне одного. Тому в меню інвертора обирають протокол батареї (назвою чи номером), а в батареї — протокол інвертора: DIP-перемикачами, у застосунку чи сервісною програмою. Багато виробників підтримують поширені протоколи інших брендів, тож одна батарея може працювати з кількома марками інверторів.
Якщо батарей кілька, з інвертором зв'язується лише ведуча (master), решта з'єднуються з нею через окремі порти й отримують адреси перемикачами. Типова помилка — підключити інвертор до веденого модуля.
Як перевірити сумісність до покупки
- Знайдіть у документації інвертора список сумісних батарей.
- Перевірте зворотне: які інвертори підтримує батарея і як на ній обирається протокол.
- Уточніть, через який порт рекомендовано з'єднання і чи потрібен спеціальний кабель.
- Звірте напруги й струми: батарея має вписуватися у вхідний діапазон інвертора, а її струм розряду — покривати повну потужність (про паспорт інвертора).
- Дізнайтеся, чи не потрібне оновлення прошивки інвертора або BMS.
Кабель зв'язку і типові збої
Звичайний патч-корд підходить, лише коли розпіновка обох роз'ємів збігається; інакше потрібен кабель від виробника або обтиснутий за схемою. Для довжини понад кілька метрів беріть екрановану виту пару й прокладайте її окремо від силових кабелів.
- Немає зв'язку — не той порт, протокол, адреса батареї або переплутана пара.
- SOC стрибає або показує 0 % при повній батареї — зв'язку немає, і інвертор рахує заряд сам.
- Різні батареї в паралелі — BMS різних марок між собою не «домовляться», змішувати їх не варто.
Після запуску переконайтеся, що в меню інвертора з'явилися SOC, температура й ліміти струмів від BMS, а напруга на дисплеї збігається з показами батареї.
Кабелі зв'язку для інверторів і батарей — у розділі кабелі АКБ і зв'язку, інвертори з підтримкою літієвих батарей — серед гібридних інверторів. Про силове з'єднання — у статті Який кабель потрібен між акумулятором та інвертором.
