Системи накопичення енергії будують за двома схемами: низьковольтні на 48 В, де модулі акумуляторів з'єднують паралельно, і високовольтні, де модулі стоять послідовно й дають сотні вольт. Від цього вибору залежать кабелі, безпека, вибір батарей і можливість розширення. Розбираємося, у чому різниця і де яка схема виправдана.
Уся різниця — у струмі
Потужність — це напруга, помножена на струм: P = U × I. Щоб передати ту саму потужність при нижчій напрузі, потрібен пропорційно більший струм.
| Потужність | Струм при 51,2 В | Струм при 400 В |
|---|---|---|
| 5 кВт | близько 98 А | близько 12,5 А |
| 10 кВт | близько 195 А | 25 А |
| 20 кВт | близько 390 А | 50 А |
Втрати в кабелі зростають пропорційно квадрату струму. Тому 48-вольтова система на 10 кВт вимагає коротких мідних кабелів перерізом 50–70 мм², а високовольтна передає ту саму потужність кабелем, як для звичайної розетки.
Як влаштовані обидві схеми
48 В (LV). Кожен модуль — це 16 банок LiFePO4 послідовно, номінал 51,2 В. Модулі з'єднують паралельно: напруга лишається та сама, а ємність і допустимий струм зростають. Щоб збільшити запас енергії, додають ще один модуль у стійку.
Високовольтна (HV). Модулі з'єднують послідовно — напруга батареї зростає до сотень вольт. Діапазони в різних виробників різні: наприклад, трифазні інвертори Deye серії SG01HP3 працюють із батареями приблизно від 160 до 700 В, гібриди SolaX X1/X3 G4 — від 80 до 480 В. Ємність нарощують, додаючи модулі в стек у межах, які дозволяє виробник.
Порівняння
| Параметр | 48 В | Високовольтна |
|---|---|---|
| Струм при 10 кВт | близько 200 А | 20–60 А |
| Кабелі між батареєю та інвертором | товсті, до 2–3 м | тонші, довжина менш критична |
| Безпека дотику | наднизька напруга: удар струмом малоймовірний, але небезпечні дуга й нагрів | сотні вольт постійного струму — смертельно небезпечно |
| Розширення | додати модуль паралельно | додати модуль у стек, у межах серії |
| Сумісність батарей | широкий вибір, багато виробників | зазвичай лише батареї того ж бренду або зі списку сумісності |
| ККД | трохи нижчий | трохи вищий: напруга батареї ближча до внутрішньої шини інвертора |
| Монтаж | доступний кваліфікованому електрику | лише підготовлений монтажник |
| Вартість | нижча за кіловат-годину | вища, особливо на старті |
Коли обирати 48 В
- Будинок або квартира, інвертор до 12–15 кВт.
- Хочете вибирати батареї з великого ринку, а не лише в одного виробника.
- Плануєте нарощувати ємність поступово, модуль за модулем.
- Важлива ціна кіловат-години.
Більшість домашніх систем в Україні — саме 48-вольтові: наприклад, трифазна серія Deye SG04LP3 (5–12 кВт) працює з батареями 40–60 В і струмом до 240 А. Детально про неї — в огляді Deye SUN-12K.
Коли обирати високовольтну
- Потужність 15–20 кВт і вище: комерція, цех, великий будинок.
- Батарея далеко від інвертора або місця під товсті кабелі немає.
- Вас влаштовує екосистема одного виробника (інвертор і батареї одного бренду) — наприклад, Huawei SUN2000 з модулями LUNA2000 по 5 кВт·год.
- Монтаж і обслуговування виконує сертифікований підрядник.
Безпека: у високовольтній батареї навіть «вимкненій» кнопкою модулі між собою лишаються під напругою в сотні вольт. Не розбирайте стек і не від'єднуйте модулі самостійно — це робота для монтажника з відповідним допуском та інструментом.
Чи можна поєднати
У межах однієї системи — ні: інвертор розрахований або на низьковольтну, або на високовольтну батарею, і вибір робиться разом із ним. Тому спершу визначте потужність і схему, потім — модель інвертора, і лише потім — батареї з його списку сумісності.
Підсумок
48 В — стандарт для дому: дешевша кіловат-година, вільний вибір батарей, простіше розширення, ціна — товсті кабелі. Високовольтна система виправдана на великих потужностях, де струми 48-вольтової стали б непрактичними, і там, де вас влаштовує екосистема одного бренду. Як підібрати сам інвертор — у статті як обрати інвертор, а кабелі й захист для 48 В — у схемі підключення.