Акумулятор LiFePO4 для резервного живлення: як обрати напругу та ємність

Акумулятор LiFePO4 для резервного живлення: як обрати напругу та ємність

Акумулятор LiFePO4 разом з інвертором — основа домашньої системи резервного живлення: поки є світло, батарея заряджається, під час відключення інвертор перетворює її енергію на 230 В для роутера, світла, холодильника чи комп'ютера. Щоб система працювала без сюрпризів, батарею підбирають за кількома параметрами: напруга, ємність, струм BMS, спосіб моніторингу, корпус і заряджання. Нижче — по кроках, з прикладом розрахунку.

1. Чому саме LiFePO4

Літій-залізо-фосфатна хімія стабільна при нагріванні й не містить кобальту, тому для дому її вважають безпечнішим варіантом серед літієвих батарей. Порівняно зі свинцево-кислотними акумуляторами (AGM, GEL) LiFePO4 витримує значно більше циклів заряду, легший при тій самій енергії і дозволяє використовувати майже всю ємність без шкоди для ресурсу.

• Ресурс. У характеристиках більшості акумуляторів LogicPower у нашому каталозі вказано 7000 циклів.
• Гарантія. На всі акумулятори LiFePO4 LogicPower у каталозі — 5 років.
• Вбудована BMS. Плата керування захищає комірки від перезаряду, глибокого розряду, перевантаження і короткого замикання.

2. Напруга: 12, 24 чи 48 В

Головне правило: напруга акумулятора має збігатися з напругою входу постійного струму (DC) вашого інвертора чи гібридного інвертора. Інвертор на 24 В не працюватиме від батареї 12 В, і навпаки. Номінали LiFePO4 трохи відрізняються від «круглих» цифр: 12-вольтова батарея — це 12,8 В (4 комірки по 3,2 В), 24-вольтова — 25,6 В (8 комірок), 48-вольтова — 51,2 В (16 комірок).

Якщо інвертор ще не куплений, напругу системи обирають за потужністю. Що вища напруга, то менший струм при тій самій потужності, а отже — тонші кабелі, менше нагрівання і менше навантаження на BMS.

3. А·год і Вт·год: що насправді показує ємність

Ампер-години (А·год) показують заряд батареї, але порівнювати за ними акумулятори різної напруги не можна. Скільки енергії вміщує батарея, показують ват-години: Вт·год = В × А·год. Тому 230 А·год на 12,8 В і 230 А·год на 51,2 В — це батареї, що відрізняються вчетверо.

4. Приклад: яку ємність брати

Випишіть прилади, які працюватимуть під час відключення, і їхню потужність. Візьмемо круглі цифри: роутер з оптичним терміналом — 20 Вт, ноутбук — 60 Вт, світлодіодне освітлення — 30 Вт, телевізор — 40 Вт у середньому. Разом близько 150 Вт, а пережити потрібно 12 годин.

• Енергія для приладів: 150 Вт × 12 год = 1800 Вт·год.
• Запас на втрати в інверторі: 1800 ÷ 0,85 ≈ 2100 Вт·год.
• Для системи 12 В: 2100 ÷ 12,8 ≈ 165 А·год — найближчий варіант 230 А·год (2944 Вт·год).
• Перевірка: час роботи ≈ Вт·год × 0,85 ÷ навантаження = 2944 × 0,85 ÷ 150 ≈ 16 годин.

У системі 24 В ті самі 2100 Вт·год — це лише ≈ 82 А·год, тож батарея 25,6 В на 230 А·год (5888 Вт·год) дасть великий запас. Усі цифри орієнтовні: реальний час залежить від температури, віку батареї і того, як часто вмикаються прилади з компресором. Готові варіанти — у підбірках акумулятори LiFePO4 230Ah і акумулятори LiFePO4 300Ah і більше.

5. Струм BMS і пікові навантаження

BMS обмежує струм, який батарея може віддати. Якщо інвертор попросить більше, BMS вимкне вихід — і світло зникне саме тоді, коли воно потрібне. Орієнтовний струм з батареї = потужність ÷ напруга ÷ 0,85. Для інвертора на 2000 Вт на повному навантаженні це:

• 12,8 В — близько 184 А, потрібна BMS на 200 А;
• 25,6 В — близько 92 А;
• 51,2 В — близько 46 А.

Холодильник, насос чи мікрохвильовка в момент пуску споживають у кілька разів більше за номінал, тому і пікова потужність інвертора, і струм BMS мають бути із запасом. У каталозі є батареї з максимальним струмом розряду від 32 до 300 А. Якщо в назві вказано два значення (наприклад, BMS 200A/150A), звіряйте їх з полем «Максимальний струм розряду» в характеристиках товару.

6. Моніторинг: Bluetooth, RS485 і CAN

• Bluetooth — рівень заряду, напруга і струм у застосунку на телефоні. Є в більшості моделей 12,8 і 25,6 В, у них же RS485 — опційно. Усі такі моделі — у підбірці акумулятори LiFePO4 з Bluetooth.
• RS485 і CAN — цифровий зв'язок BMS з гібридним інвертором: інвертор бачить реальний заряд батареї і точніше керує зарядом і розрядом. Ці інтерфейси є в частині стійкових моделей 51,2 В (у назві — RS485/CAN) і в моделі 25,6 В на 315 А·год.

Перед покупкою перевірте в інструкції інвертора, чи підтримує він зв'язок з BMS через потрібний інтерфейс.

7. Корпус: пластик, метал чи стійка

Пластиковий корпус легший і зручний для квартири, коли батарея стоїть поруч з інвертором. Металеві версії є серед моделей 12,8 і 25,6 В на 230–315 А·год, наприклад LogicPower 12,8 В 230 А·год у металевому корпусі. Для систем 48 В — акумулятори 51,2 В для монтажу в стійку: 230 А·год (11 776 Вт·год) і 315 А·год (16 128 Вт·год), у чорному й білому кольорі, з BMS JK, SP або Smart BMS, частина — з LCD-екраном. Приклади: 51,2 В 230 А·год з RS485/CAN і 51,2 В 315 А·год з RS485/CAN і LCD.

Ставте батарею в сухому приміщенні з кімнатною температурою. При мінусовій температурі LiFePO4 зазвичай не заряджають.

8. Заряджання

У системі з інвертором чи гібридним інвертором батарею заряджає він: у налаштуваннях обирають профіль LiFePO4 або задають напругу вручну. Для окремого заряджання потрібен зарядний пристрій саме для LiFePO4 з правильною кінцевою напругою — 3,65 В на комірку, тобто 14,6 В для 12,8 В і 29,2 В для 25,6 В. Зарядки для AGM і GEL працюють за іншим алгоритмом, для LiFePO4 їх не використовують. Для 24-вольтових батарей підійде, наприклад, зарядний пристрій LogicPower 29,2 В 10 А IP67, інші моделі — у розділі зарядні пристрої для акумуляторів.

9. Терміни: під замовлення 7–11 робочих днів

Багато моделей LogicPower — особливо ємні 12,8 і 25,6 В та стійкові 51,2 В — постачаються під замовлення за 7–11 робочих днів. Якщо батарея потрібна до сезону відключень, замовляйте заздалегідь. Термін для конкретної моделі вказаний у картці товару. Компактний акумулятор 12,8 В 32 А·год (410 Вт·год) з Bluetooth не потребує очікування під замовлення.

Короткий чек-лист

• Напруга батареї = напруга DC-входу інвертора: 12,8 / 25,6 / 51,2 В.
• Енергію рахуйте у Вт·год: В × А·год.
• Потрібна енергія ≈ навантаження × години ÷ 0,85.
• Струм BMS — із запасом над потужністю ÷ напругу ÷ 0,85.
• Для гібридного інвертора — RS485/CAN, для контролю з телефону — Bluetooth.
• Окремо заряджайте лише зарядним пристроєм для LiFePO4.

Окремо про котел: лінійно-інтерактивні ДБЖ LogicPower у нашому каталозі від батареї видають апроксимовану синусоїду, а газовим котлам зазвичай потрібна чиста синусоїда, тому для котла ці ДБЖ не підходять — котел окрема тема. Як підібрати ДБЖ для роутера й комп'ютера — у статті «Як вибрати ДБЖ для дому», загальний список покупок — у статті «Що купити на блекаут». Усі батареї — у розділі акумулятори LiFePO4.