KS 48V-DC jævnstrømsgenerator og 48V batterier fra Pylontech

Artiklen er beskyttet af ophavsret. Udgivelse af hele artiklen eller dele heraf uden en klar reference til kilden (et link til Könner & Söhnen-webstedet) er ikke tilladt.

Disse instruktioner beskriver brugen af KS 48V-DC jævnstrømsgeneratoren som en nødstrømskilde til systemer med batterilagring baseret på meget almindelige 48V batterier fra Pylontech med 15 LiFePo4-celler i serie, men er også anvendelig til andre 48V batterilagringssystemer såsom 13 LiIon-celler, der skal bruges i serie osv.

DC GENERATORER som energikilde til batterilagring har mange fordele sammenlignet med kombinationen af en generator og oplader. En mere detaljeret beskrivelse kan findes i vores informationsmateriale “Nødstrømsløsninger med KS 48V-DC jævnstrømsgeneratoren”.

KS 48V-DC er forbundet direkte til batteriet eller 48V-samleskinnen og udfører samme funktion som andre jævnstrømskilder såsom et solcelleanlæg eller en vindmølle med en laderegulator.

Opladning af batteriet via solopladningsregulatoren er kompliceret, afhængigt af inverterens strømforbrug:

På billedet til venstre trækkes der ingen strøm fra inverteren til at forsyne hjemmet, og på billedet til højre trækkes strømmen i pulser for at skabe en sinusbølge.

DC-generatoren har flere viklinger og elektronisk styring, hvilket gør udgangsstrømmen meget mere jævn. Sådan ser ladningsstrømmen (i grøn) for et LiFePo4-batteri (et ekstremt tilfælde) ved 40A og 70A strøm (rms-værdi) ud:

DC-generatorens udgangsspændingsripple er meget lav, hvilket stadig kan forårsage ladningsstrømsripple i et LiFePo4-batteri. Når ladningsstrømmen øges, øges forskellen mellem batteriets egen spænding og generatorens spænding, hvilket kan føre til en reduktion i ladningsstrømsripple.

En jævnstrømsgenerator til opladning af batterierne er en god løsning fra alle synspunkter, og i nogle tilfælde findes der ingen bedre, hvis overhovedet nogen, alternativer.

For eksempel, med nettilsluttede invertere med backup-strømfunktion og med et DC-batterilager, er der ingen mulighed for at bruge en AC-generator i stedet for det offentlige elnet, da en sådan generator kan blive beskadiget af strømtilbageføring. Det jævnstrømsbatterilager kan kun genoplades fra en jævnstrømskilde.

Könner & Söhnen arbejder altid på at kunne tilbyde vores kunder gode løsninger. En pålidelig strømforsyning er yderst vigtig, og jævnstrømsgeneratorerne fra Könner & Söhnen bør spille en vigtig rolle i dette.

KS 48V-DC jævnstrømsgeneratoren er specielt udviklet til 48V batterilagring, hvis arbejdsspændingsområde overlapper med 48-54V området.

Her er parametrene for de mest almindelige batterier til sammenligning:

Det er afgørende at være opmærksom på parametre som maksimal opladningsspænding, anbefalet strømstyrke og anvendelig kapacitet:

Den maksimale udgangsspænding for KS 48V-DC er valgt således, at der ikke opstår overopladning, selv med AGM- og blysyrebatterier. Dette ligger inden for området for vedligeholdelsesopladning og kan ikke beskadige batterierne, selvom generatoren kører i flere timer.

Hvis spændingen på 48V-skinnen stiger til 57V (f.eks. på grund af andre DC-strømkilder), stopper generatoren øjeblikkeligt, uanset tilstanden.

Lithiumbatterierne er udstyret med BMS-kontrollere, som også forhindrer overopladning.

Spændingsområdet på 48-54V passer til de fleste 48V samleskinner. Spændingsfaldet i kablerne fra generatoren til 48V samleskinnerne skal også tages i betragtning, hvilket kan være 0,5-1,0V afhængigt af strømstyrken.

KS 48V-DC fungerer som en oplader eller et opladningsmodul med en IU-karakteristik:

DRIFT I AUTOMATISK TILSTAND

Generatoren i AUTO-tilstand overvåger spændingen på det batteri, der skal forsynes, og starter automatisk, når den lavere spændingsværdi på 47,5-48V nås. Reaktionstid ca. 5 sekunder.

Generatoren oplader batteriet med en spænding på op til 53,5-54V og en strøm på op til 70-75A og slukker, så snart spændingen når 53,5-54V, og ladningsstrømmen falder under 20A. Reaktionstid ca. 30 sekunder.

Generatoren kan startes ved at trykke på START-knappen når som helst, uanset batterispændingen, men vil blive stoppet inden for 30 sekunder, efter at strømforbruget kommer under 20A.

Den grønne signallampe (driftsdisplay) lyser konstant, når strømforbruget overstiger 20A, og blinker, når strømforbruget falder under 20A.

Hvis strømforbruget i det pågældende tilfælde teknisk set aldrig falder under 20A (48V samleskinne), bør EKSTERN KONTROL-tilstand anvendes, så generatoren ikke kører kontinuerligt.

Batterier med 15 x LiFePo4 celler såsom Pylontech US2000, US3000 og US5000 har en lavere arbejdsspænding, og opladning af et sådant batteri i AUTO-tilstand skal ske med konstant strøm (maksimal strøm 70A, rød LED lyser konstant), indtil batteriet er fuldt opladet, og BMS-kontrolleren lukker.

Dette er ikke ønskværdigt i de fleste tilfælde, da det optimale ladningsniveau for et lithiumbatteri er 50-80%. Derudover skal der altid være lidt "plads til solen". Generatoren behøver kun at levere en vis mængde energi til batteriet, så strømforsyningen forbliver uafbrudt, selv når der ikke er nok sol, vind osv.

KS 48V-DC DC-generatoren har EXTERNAL CONTROL-tilstand, som muliggør en række nødstrømløsninger og tillader, at generatoren tilpasses forskellige 48V batterilagrings- og driftsforhold. 

DRIFT I EKSTERN KONTROLMODE

Generatoren i EKSTERN KONTROL-tilstand vil blive startet ved at lukke KONTROLTERMINAL-kontakterne og stoppet ved at åbne dem. Denne tilstand gør det muligt for generatoren at blive optimalt tilpasset til forskellige batterilagringssystemer ved ekstern kontrol af enheder med potentialefri "tørre" kontakter, hvilket betydeligt udvider generatorens anvendelsesområde. Med jumperen mellem KONTROLTERMINAL-kontakterne starter generatoren straks, så snart drejekontakten drejes til ON-positionen og stopper, når den er i OFF-positionen. En sådan anvendelse anbefales for at kunne starte og stoppe generatoren manuelt uafhængigt af batterispændingen.

Mange enheder er udstyret med potentialfrie "tørre" kontakter (invertere, UPS'er, batterier med BMS-kontrollere, batterimonitorer, tidsrelæer osv.), hvilket muliggør implementering af alle tænkelige algoritmer for brug af generatoren.

OVERVOLTAGE- og OVERBELASTNINGSBESKYTTELSE

Hvis spændingen på 48V-skinnen eller batteriet, der skal forsynes, af en eller anden grund skulle stige til 57V eller højere, slukker generatoren øjeblikkeligt. 

Generatorens udgangsspænding reduceres, når den maksimale strøm overskrides og kan være lavere end 48V, men hvis den bliver for lav, registreres det som en kortslutning, og generatoren slukkes straks.

Det er normalt, at den røde LED lyser, mens der oplades med maksimal strøm. Dette betyder blot, at generatorens maksimale udgangsstrøm er nået.

Anbefalet forbindelsesdiagram for KS 48V-DC til automatisk opladning af batterilageret baseret på 48V batterier med 15 LiFePo4 celler i serie:

Generatoren startes ved at lukke inverterens programmerbare tørkontakter og stoppes ved at åbne dem.

Batterikontrolenheden fungerer som ekstra beskyttelse mod overopladning, hvis der opstår problemer med inverteren, eller hvis batteriets BMS-controller svigter. Vi anbefaler at indstille den øvre tærskelværdi (kontakter åbnes) på batterimonitoren til 51-52V.

Tekniske data for opladning af Pylontech US2000/US3000/US5000 batterier:

Opladningsspænding, DC: 52,5-53,5V (svarer til udgangsspændingen fra KS 48V-DC minus spændingsfaldet i kablerne)

Anbefalet opladningsstrøm: op til 25A (US2000), 37A (US3000), 80A (US5000)

Den minimale kapacitet for batterilagring, der er egnet til KS 48V-DC, er enten 1 x US5000, eller 2 x US3000, eller 3 x US2000.

Spænding med 10% resterende opladning: ca. 45V

Spænding med 20% resterende opladning: ca. 48,4V

Da mindst 10% af opladningen bør forblive i batterilageret, anbefaler vi at indstille den nedre tærskelværdi for at starte generatoren til ca. 15% eller 47V.

Hvis inverteren ikke skal have programmerbare tørkontakter, bør følgende forbindelsesdiagram anvendes:

Eksempel på en 48V batterispændingskontrolenhed:

Med enhed til kontrol af batterispænding kan de nedre og øvre grænseværdier for batterispændingen samt reaktionstiden indstilles. Indstilling af reaktionstiden er vigtig for at undgå unødvendig start af generatoren i tilfælde af kortvarig høj belastning på batterilageret, hvilket kan føre til et kortvarigt spændingsfald, der ikke kan tilskrives en lav ladetilstand i batterilageret.

Hvis batteriovervågningen ikke fungerer korrekt og ikke slukker generatoren i tide ved at åbne kontakterne, når den øvre grænse nås, vil generatoren fortsætte med at køre, indtil BMS-controlleren stopper ladeprocessen ved at lukke de tilsvarende transistorer. På det tidspunkt kan der være en kortvarig stigning i udgangsspændingen på grund af en hurtig reduktion i belastningen (hvis der næsten ikke skal trækkes strøm fra inverteren), hvilket kan udløse overspændingsbeskyttelsen (ved 57V) på generatoren.

OVERVOLTAGE- og OVERBELASTNINGSBESKYTTELSE

Hvis spændingen på 48V-skinnen eller batteriet, der skal forsynes, af en eller anden grund skulle stige til 57V eller højere, slukker generatoren øjeblikkeligt.

Generatorens udgangsspænding reduceres, når den maksimale strøm overskrides og kan være lavere end 48V, men hvis den bliver for lav, registreres det som en kortslutning, og generatoren slukkes straks.

Det er normalt, at den røde LED lyser, mens der oplades med maksimal strøm. Dette betyder blot, at generatorens maksimale udgangsstrøm er nået.

BESKYTTELSE VED LAVT BRÆNDSTOF ELLER MOTOROLIE

Hvis brændstoffet er opbrugt, stopper motoren.

Hvis oliestanden er for lav (gul LED lyser), stopper motoren straks.

Hvis startbetingelserne er opfyldt (batterispændingen er under 47,5-48V i AUTO-tilstand eller EKSTERN KONTROL-kontakterne er kortsluttet i EKSTERN KONTROL-tilstand), forsøger motoren at starte 5 gange, og hvis det ikke lykkes, vises en fejlmeddelelse (rød LED blinker).

NEM SERVICE

Generatoren har ikke sit eget batteri og startes af det batteri, der skal leveres. Det batteri, der skal leveres, har normalt en kapacitet på flere kWh, og selv med en lav opladning er der stadig mere end nok energi til at starte generatoren, selv efter flere forsøg på at starte den. Dette eliminerer behovet for regelmæssig vedligeholdelse af generatorens batteri, som det er sædvanligt med vekselstrømsgeneratorer, for eksempel, og øger pålideligheden af nødstrømforsyningen, når generatoren sjældent anvendes.

Med generatoren skal man dog være opmærksom på at sikre, at brændstoffets holdbarhed ikke overskrides. Vi anbefaler kun at bruge langtidsholdbar benzin med et oktantal på 90-95 som brændstof, og være opmærksom på mulige aflejringer i karburatoren og tømme dem rettidigt afhængigt af benzinens holdbarhed.

Det er også vigtigt at være opmærksom på motoroliens holdbarhed. Denne skal skiftes enten hver 12-18 måned i henhold til producentens specifikationer eller for hver 50 driftstimer.

Luftfilteret bør udskiftes afhængigt af, hvor beskidt det er.

ANSVARSFRASKRIVELSE:

Disse instruktioner kan kun betragtes som en anbefaling, er illustrative og skal tilpasses de præcise lokale forhold og betingelser under installationen. Selve installationen skal udføres i overensstemmelse med alle standarder og forskrifter. Vi påtager os intet ansvar for forkerte installationer og deres konsekvenser.