Між акумулятором на 48 В і інвертором тече найбільший струм у всій системі — понад сотню ампер. Саме тут у власників плавляться клеми, гріються кабелі й горять запобіжники. Розбираємо, як порахувати струм, який кабель і захист ставити і чому контакт важливіший за переріз.
Скільки ампер насправді
Струм від батареї рахують так:
струм = потужність інвертора ÷ напруга батареї ÷ ККД
Для інвертора на 6 кВт і батареї 51,2 В: 6 000 ÷ 51,2 ÷ 0,95 ≈ 123 А. А під час пуску мотора чи короткочасного перевантаження інвертор бере ще більше — пікова потужність у багатьох гібридів удвічі вища за номінальну.
| Інвертор | Тривалий струм від батареї 48 В |
|---|---|
| 3 кВт | близько 60 А |
| 5 кВт | близько 100 А |
| 6 кВт | близько 125 А |
| 8 кВт | близько 165 А |
| 12 кВт | близько 245 А |
Цифри — для повної потужності інвертора. Якщо ви ніколи не навантажуєте його повністю, струм менший, але кабель і захист рахують під максимум: наступний власник чи ваш чайник у поєднанні з насосом про ваші плани не знають.
Який переріз кабелю
Точний переріз указує інструкція інвертора, і це мінімум. Орієнтири з практики власників для мідного гнучкого кабелю коротких ліній (до 1,5–2 м):
| Струм | Переріз | Коментар |
|---|---|---|
| до 100 А | 25 мм² | тримає, але помітно теплий |
| 100–150 А | 35 мм² | найпоширеніший вибір під 6 кВт |
| 150–200 А | 50 мм² | під 8 кВт; власник тримав 150–180 А довго без нагріву |
| понад 200 А | 70 мм² або два кабелі паралельно | під 10–12 кВт |
Власник, що збирає батареї, порівняв на практиці: кабель 10 мм² при 70 А тривалого заряду гарячий, але ізоляція тримає; 25 мм² при тих самих 70 А ледь теплий. Запас по перерізу — це не тільки нагрів, а й менше падіння напруги.
Важливо: гнучкий зварювальний або спеціальний акумуляторний кабель у силіконовій ізоляції зручніший і краще тримає нагрів, ніж жорсткий монтажний. Алюмінієвий кабель між батареєю й інвертором не ставлять.
Дві батареї — два кабелі
Коли батарей кілька, виробники показують у схемах окремі кабелі від кожної або шину, до якої батареї підключені однаковими кабелями. Причина проста: один кабель 25 мм² від двох батарей до інвертора на 6 кВт уже працює на межі, а різна довжина кабелів означає, що одна батарея віддає більше за іншу і розряджається швидше.
- кабелі від кожної батареї до шини — однакової довжини і перерізу;
- «плюс» і «мінус» до ланцюжка батарей часто підключають з протилежних кінців — так струм ділиться рівніше;
- краще окрема мідна шина, ніж перемички з клеми на клему.
Чому плавляться клеми, а не кабель
Майже завжди гріється не кабель, а контакт — наконечник, болт, клема. Опір поганого контакту маленький, але при 120 А навіть частки міліома дають десятки ват тепла в одній точці.
Типові причини з досвіду власників:
- наконечник обтиснутий пасатижами або молотком. Для 25–50 мм² потрібен прес (гідравлічний чи механічний) під розмір наконечника;
- наконечник не під переріз. Власник розповідав: два кабелі по 16 мм² у наконечник на 35 мм² «влазять», але контакт поганий — він узяв наконечник на 50 мм² і доклав у нього жили того самого кабелю, щоб заповнити;
- недотягнутий або перетягнутий болт. Момент затягування вказаний в інструкції батареї та інвертора;
- шайби й гроверні шайби між наконечником і клемою. Струм має йти через площину наконечника, а не через шайбу.
Перевірка: через годину роботи під великим навантаженням обережно торкніться до наконечників або заміряйте їх термометром. Контакт, помітно гарячіший за кабель, — сигнал перетягнути або переобтиснути.
Запобіжник і автомат
На «плюсі» якомога ближче до батареї ставлять запобіжник. Його завдання — не захистити інвертор, а не дати кабелю загорітися при короткому замиканні.
- номінал — трохи вище максимального тривалого струму (приблизно ×1,25), але не більше, ніж витримує кабель;
- тип — запобіжники для постійного струму: MEGA/ANL, MRBF прямо на клему батареї, NH00 у тримачі;
- автомат постійного струму — лише розрахований на постійний струм і напругу батареї.
Окрема тема — розривна здатність. Власники заміряли струм короткого замикання батареї LiFePO4: близько 3,3 кА прямо на клемах і близько 1,5 кА через два кабелі по 1,5 м. Дешевий автомат із розривною здатністю 1 кА при такому струмі може зваритися контактами і не розімкнутися. Запобіжник тут надійніший — його робота просто розплавитися.
Безпека: батарея 48 В на великий струм небезпечна не напругою, а струмом короткого замикання — тисячі ампер, розплавлений метал і опіки. Працюйте з вимкненим автоматом батареї, ізольованим інструментом, без каблучок і годинника. Ніколи не кладіть ключ на батарею.
Не відключайте батарею, коли заряджають панелі
Власники, що розбиралися з вибухлими конденсаторами, пояснили механізм: сонячний контролер (MPPT) накопичує енергію в дроселі. Якщо в момент заряду різко відключити батарею, цій енергії нікуди подітися — виникає стрибок напруги, який пробиває конденсатори і транзистори інвертора та інших зарядних пристроїв на тій самій шині.
Порядок вимкнення: спочатку вимкнути вхід панелей (PV), потім навантаження, і лише потім батарею. Вмикати — у зворотному порядку.
Тонкий кабель — недозаряд
Падіння напруги на кабелі інвертор «бачить» як нижчу напругу батареї. Власник, у якого кабель 25 мм² завдовжки метр, помітив: інвертор зупиняв заряд раніше, ніж батарея реально заряджалася, — довелося підняти напругу заряду на 0,2 В. Якщо у вас налаштований зв'язок інвертора з BMS, це менш критично: інвертор бере дані від батареї. Детальніше — у статті про налаштування заряду.
Кабель від панелей
На стороні панелей струм менший — 10–18 А на стринг, зате напруга до 500 В і більше.
- кабель — спеціальний сонячний, 4–6 мм², стійкий до ультрафіолету;
- роз'єми MC4 — однієї марки з обох боків і обтиснуті правильним інструментом. Роз'єми різних виробників формально сумісні, але саме вони найчастіше плавляться на даху;
- на вході панелей — запобіжники або автомат постійного струму й захист від перенапруги, розраховані на напругу стрингу.
Підсумок
- Від батареї 48 В до інвертора на 6 кВт тече близько 125 А — рахуйте під повну потужність.
- Орієнтир: 35 мм² під 6 кВт, 50 мм² під 8 кВт, 70 мм² або два кабелі під 12 кВт — але спершу інструкція інвертора.
- Плавиться контакт, а не кабель: прес, правильний наконечник, момент затягування.
- Запобіжник постійного струму на «плюсі» біля батареї; у автомата перевіряйте розривну здатність.
- Батарею не відключають, поки заряджають панелі: спершу вимикайте PV.
Загальна схема системи — у статті схема підключення гібридного інвертора.
Читайте також: розбаланс комірок LiFePO4 · підготовка станції до зими · 48 В чи високовольтна система.
