Wie man eine LiFePO4-Batterie mit einem Solarumrichter kombiniert

BATTERIE + WECHSELRICHTER ABGLEICHANLEITUNG

Eine LiFePO4-Batterie und ein Solarwechselrichter können auf dem Papier kompatibel aussehen und dennoch nicht richtig zusammenarbeiten.

Das häufigste Problem ist, dass nur eine Spezifikation geprüft wird – normalerweise die Spannung – und Batteriestromgrenzen, Ladeeinstellungen oder die BMS-Kommunikation ignoriert werden.

Guter Batterie-Wechselrichter-Abgleich erfordert, dass mehrere Spezifikationen gleichzeitig übereinstimmen.

Beginnen Sie mit diesen 6 Kompatibilitätsprüfungen

1. Passt die Batteriespannung zum Wechselrichter?

Die Spannung ist die erste Prüfung, sollte aber auf dem Betriebsspannungsbereich und nicht nur auf der Nennspannung basieren.

Zum Beispiel werden viele Solarwechselrichter als 48V-Batteriewechselrichter bezeichnet, während moderne LiFePO4-Batterien üblicherweise mit 51.2V Nennspannung.

Das bedeutet nicht automatisch, dass sie inkompatibel sind.

Eine gängige 51.2V LiFePO4-Batterie verwendet 16 Zellen in Reihe:

Die Batteriespannung steigt während des Ladens und fällt während des Entladens, daher muss der Wechselrichter den tatsächlichen Betriebsspannungsbereich der Batterie unterstützen.

Weitere Details finden Sie in unserer Anleitung zu 48V vs 51.2V LiFePO4-Batterien .

2. Kann die Batterie genügend Strom für den Wechselrichter liefern?

Dies ist eine der wichtigsten Prüfungen – und eine der am häufigsten übersehenen.

Ein Hochleistungswechselrichter kann einen hohen Gleichstrom aus einer Niederspannungsbatterie ziehen.

Eine vereinfachte Schätzung lautet:

Das bedeutet, dass das Batteriesystem möglicherweise etwa 123A bei diesem Betriebspunkt liefern muss, wenn der Wechselrichter seine volle Nennleistung liefert.

Das endgültige Design sollte bei der tatsächlichen Betriebsspannung der Batterie und gegen die Dauer- und Spitzenentladestromgrenzen des Batterieherstellers geprüft werden.

Eine 5kWh-Batterie passt nicht automatisch zu einem 5kW-Wechselrichter

Dies ist ein häufiges Missverständnis.

Eine Batterie mit 5kWh beschreibt die Energiespeicherkapazität. Ein 5kW-Wechselrichter beschreibt die Leistung.

Eine 5.12kWh / 51.2V / 100Ah-Batterie speichert möglicherweise genügend Energie für eine bestimmte Anwendung, aber ob sie einen 5kW- oder 6kW-Wechselrichter bei voller Leistung unterstützen kann, hängt von ihrem zulässigen Entladestrom und der BMS-Grenze ab.

3. Wie prüft man den Batterieladestrom?

Der Wechselrichter speist während des Ladens auch Strom in die Batterie ein.

Die Ladungsquelle kann sein:

• Solar-PV
• Netz-AC
• Generator-AC
• Eine vom Wechselrichter unterstützte Kombination

Wenn der Wechselrichter mit einem höheren Strom laden kann, als die Batterie zulässt, sollte der maximale Ladestrom in den Wechselrichter-Einstellungen begrenzt werden.

4. Wie viel Batteriekapazität sollte man mit einem Wechselrichter koppeln?

Es gibt keine allgemeine Regel wie "eine 5kWh-Batterie für jeden 5kW-Wechselrichter".

Die Batteriekapazität sollte sich aus dem benötigten Energieverbrauch ergeben.

Ein nützlicher Ausgangspunkt ist:

Wenn beispielsweise die durchschnittliche Backup-Last 2kW beträgt und die Ziel-Backup-Zeit vier Stunden beträgt:

Die Nennbatteriekapazität müsste normalerweise höher sein, unter Berücksichtigung der nutzbaren Entladetiefe, des Systemwirkungsgrads und der Reservekapazität.

Warum ein größerer Wechselrichter mehrere Batterien benötigen kann

Manchmal werden Batterien parallel geschaltet, um nicht nur die kWh-Kapazität zu erhöhen, sondern auch den verfügbaren Strom zu steigern.

Betrachten Sie einen Wechselrichter mit höherer Leistung, der mehr Gleichstrom benötigt, als eine einzelne Batterie kontinuierlich liefern kann.

Die Verwendung mehrerer kompatibler Batteriemodule parallel kann erhöhen:

• Gesamte Energiekapazität
• Verfügbarer Ladestrom
• Verfügbarer Entladestrom

Die Parallelschaltung sollte jedoch nur verwendet werden, wenn der Batteriehersteller dies unterstützt.

5. Bedeutet CAN oder RS485, dass die Batterie kompatibel ist?

Nein.

Das Vorhandensein eines CAN-Anschlusses an beiden Produkten garantiert nicht, dass Batterie und Wechselrichter kommunizieren können.

Die physische Schnittstelle kann dieselbe sein, während das Kommunikationsprotokoll, die Pinbelegung oder die Software-Einstellungen unterschiedlich sind.

Bestätigen Sie vor der Bestellung:

• Kommunikationstyp: CAN oder RS485
• Unterstützte Wechselrichtermarke oder -protokoll
• Pinbelegung des Kommunikationskabels
• Erforderliche DIP-Schalter- oder Adresseneinstellungen
• Im Wechselrichtermenü ausgewählter Batterietyp

Warum BMS-Kommunikation nützlich ist

Wenn eine kompatible Kommunikation hergestellt ist, kann die Batterie Betriebsinformationen an den Wechselrichter liefern.

Je nach System können dies sein:

• Ladezustand
• Batteriespannung
• Zulässiger Ladestrom
• Zulässiger Entladestrom
• Temperatur
• Alarmstatus

Dies ermöglicht es dem Wechselrichter, gemäß den Batterieinformationen zu arbeiten, anstatt sich nur auf generische Spannungseinstellungen zu verlassen.

Kann eine LiFePO4-Batterie ohne CAN-Kommunikation funktionieren?

Einige Batterie-Wechselrichter-Kombinationen können mit manuell konfigurierten Spannungs- und Stromeinstellungen ohne aktive Kommunikation betrieben werden.

Ob dies jedoch geeignet ist, hängt von beiden Produkten ab.

Wenn ein unterstütztes Kommunikationsprotokoll verfügbar ist, ist die Verwendung der vom Hersteller empfohlenen BMS-Kommunikation normalerweise vorzuziehen.

6. Welche Wechselrichter-Einstellungen müssen mit der Batterie übereinstimmen?

Das genaue Menü variiert je nach Wechselrichter, aber wichtige Einstellungen können sein:

Funktionierendes Beispiel: Abgleich eines 6kW-Wechselrichters und einer LiFePO4-Batterie

Angenommen, Sie planen ein privates oder kleines gewerbliches System mit:

• 6kW Wechselrichter
• 51.2V LiFePO4-Batterie
• Ca. 10kWh Speicher

Hören Sie nicht bei diesen drei Zahlen auf.

Nächste Prüfung:

Erst nach diesen Prüfungen sollte die Kombination als abgestimmtes System betrachtet werden.

Was ist mit 10kW, 12kW oder 16kW Wechselrichtern?

Mit zunehmender Wechselrichterleistung wird der Strom auf der Batterieseite in 48V-Klassensystemen immer wichtiger.

Ein größerer Wechselrichter kann bei hoher Leistung mehrere hundert Ampere von der Batteriebank verlangen.

Das bedeutet, dass leistungsstärkere Systeme erfordern können:

• Mehrere Batteriemodule parallel
• Eine Batteriebank mit höherer Entladefähigkeit
• Größere DC-Kabel
• Richtige Dimensionierung der Sammelschienen
• Geeignete DC-Schalter oder Sicherungen
• Sorgfältige Kontrolle des Spannungsabfalls

Die Wechselrichterleistung sollte daher mit dem gesamten DC-Batteriesystem abgeglichen werden, nicht nur mit der kWh-Bewertung der Batterie.

Häufige Fehler beim Abgleich von Batterien und Wechselrichtern

• Nur 48V vs 51.2V prüfen
• Batteriekapazität nur nach Wechselrichter-kW auswählen
• Die Entladestromgrenze des Batterie-BMS ignorieren
• Ladestrom zu hoch einstellen
• Annehmen, dass CAN-Ports automatisch kommunizieren
• Anforderungen an den Wechselrichter-Spitzenstrom ignorieren
• Unterdimensionierte DC-Kabel verwenden
• Batterien parallel schalten, ohne die Herstellergrenzen zu prüfen
• Mischen verschiedener Batteriemodelle, -kapazitäten oder -alter ohne Genehmigung

Welche Informationen sollten Sie einem Lieferanten senden?

Wenn Sie möchten, dass ein Lieferant die LiFePO4-Wechselrichter-Kompatibilität bestätigt, reicht es nicht aus, nur "Ich brauche eine 48V-Batterie" zu senden.

Senden Sie:

• Genaue Wechselrichtermarke und -modell
• Nennleistung des Wechselrichters
• Batteriespannungsbereich
• Maximaler Batterieladestrom
• Vorhandenes Batteriemodell, falls zutreffend
• Erforderliche Speicherkapazität in kWh
• Maximale oder typische Last
• Erforderliche Backup-Zeit
• Solar-PV-Kapazität

Ein Foto des Wechselrichter-Typenschilds und der Seite mit den Batterie-Einstellungen kann die Kompatibilitätsprüfung ebenfalls erheblich beschleunigen.

Solarwechselrichter und LiFePO4-Batterien

Sie können verschiedene Voltertech Solarwechselrichter -Konfigurationen für 48V- und 51.2V-Klassensysteme vergleichen.

Durchsuchen Sie für Batterieoptionen die Voltertech LiFePO4 Lithium-Batterie-Reihe .

Für ein reales Projekt sollten Batterie und Wechselrichter vor der Bestellung immer als Paar geprüft werden.

Häufig gestellte Fragen

Elektrische Grenzwerte abgleichen, nicht nur die Etiketten

Erfolgreiche Batterie-Wechselrichter-Dimensionierung bedeutet nicht, zwei Produkte zu finden, auf denen beide "48V" steht.

Die Batterie muss innerhalb des Spannungsbereichs des Wechselrichters arbeiten, genügend Entladestrom liefern, den vorgesehenen Ladestrom aufnehmen und korrekt kommunizieren, wo eine BMS-Integration erforderlich ist.

Die Batterie-kWh sollte dann danach ausgewählt werden, wie viel Energie das System speichern muss und wie lange die Verbraucher laufen müssen.

Wenn diese Prüfungen vor dem Kauf durchgeführt werden, können viele der häufigsten Probleme bei der Kompatibilität von Solarbatterien vermieden werden.