KS 48V-DC tasavirtageneraattori ja 48V akut Pylontechilta

Artikkelit

29. lokakuu 2023

KS 48V-DC direct current generator and 48V batteries from Pylontech

Artikkeli on suojattu tekijänoikeudella. Koko artikkelin tai sen osien julkaiseminen ilman selkeää viittausta lähteeseen (linkki Könner & Söhnen -verkkosivustolle) ei ole sallittua.

Nämä ohjeet kuvaavat KS 48V-DC tasavirtageneraattorin käyttöä varavirtalähteenä järjestelmille, joissa on akkuvarasto, perustuen hyvin yleisiin Pylontechin 48V akkuihin, joissa on 15 LiFePo4-kennoa sarjassa, mutta se soveltuu myös muihin 48V akkuvarastojärjestelmiin, kuten 13 LiIon-kennoa sarjassa jne.

DC-GENERAATTORIT energialähteenä akkuvarastoinnille tarjoavat monia etuja verrattuna vaihtovirtageneraattorin ja laturin yhdistelmään. Tarkempi kuvaus löytyy esitemateriaalistamme "Varavoimaratkaisut KS 48V-DC tasavirtageneraattorilla".

KS 48V-DC on kytketty suoraan akkuun tai 48V-väylään ja suorittaa saman tehtävän kuin muut tasavirtalähteet, kuten aurinkokenttä tai tuuliturbiini lataussäätimen kanssa.

Akun lataaminen aurinkolataussäätimen kautta on monimutkaista, riippuen invertterin virrankulutuksesta:

Vasemmanpuoleisessa kuvassa invertteristä ei oteta tehoa kodin käyttöön, ja oikeanpuoleisessa kuvassa tehoa otetaan pulsseina siniaallon luomiseksi.

Tasavirtageneraattorissa on useita käämejä ja elektroninen ohjaus, mikä tekee lähtövirrasta huomattavasti tasaisemman. Näin näyttää LiFePo4-akun (äärimmäinen tapaus) latausvirta (vihreällä) 40A ja 70A virralla (rms-arvo):

Tasavirtageneraattorin lähtöjännitteen aaltoilu on hyvin vähäistä, mikä voi silti aiheuttaa latausvirran aaltoilua LiFePo4-akussa. Kun latausvirta kasvaa, akun oman jännitteen ja generaattorin jännitteen välinen ero kasvaa, mikä voi johtaa latausvirran aaltoilun vähenemiseen.

Tasavirtageneraattori akkujen lataamiseen on hyvä ratkaisu kaikista näkökulmista, ja joissakin tapauksissa ei ole parempaa, jos edes mitään, vaihtoehtoa.

Esimerkiksi, kun käytetään verkkoon kytkettyjä inverttereitä varavirtatoiminnolla ja tasavirtapattereilla, ei ole mahdollista käyttää vaihtovirtageneraattoria julkisen sähköverkon sijasta, koska tällainen generaattori voi vaurioitua takaisinvirrasta. Tasavirtapattereita voidaan ladata vain tasavirtalähteestä.

Könner & Söhnen työskentelee jatkuvasti tarjotakseen asiakkaillemme hyviä ratkaisuja. Luotettava sähkönsyöttö on äärimmäisen tärkeää, ja Könner & Söhnenin tasavirtageneraattoreiden tulisi olla tässä merkittävässä roolissa.

KS 48V-DC tasavirtageneraattori on erityisesti kehitetty 48V akkuvarastoille, joiden käyttöjännitealue on 48-54V.

Tässä ovat yleisimpien akkujen vertailuparameetrit:

varaustila SOC, %	jännite LiFePo4 (16x3,2 V)	jännite LiFePo4 (15x3,2 V)	jännite LiIon (14x3,7V)	jännite LiIon (13x3,7V)	jännite AGM (4x12V)	jännite lyijyakku (4x12V)
100	54.4	51.0	58.0	53.9	52.0	50.4
90	53.2	49.9	56.7	53.1	51.0	50.0
80	53.0	49.7	55.4	51.9	50.0	49.7
70	52.8	49.5	54.1	50.7	49.2	49.3
60	52.6	49.3	52.8	49.5	48.6	48.8
50	52.5	49.2	51.5	48.3	48.2	48.2
40	52.3	49.1	50.2	47.1	47.8	47.6
30	52.0	48.8	48.9	45.8	47.2	47.0
20	51.6	48.4	47.6	44.6	46.6	46.3
10	48.0	45.0	46.3	43.4	46.0	45.2

On välttämätöntä kiinnittää huomiota sellaisiin parametreihin kuin maksimilatausjännite, suositeltu virta ja käytettävissä oleva kapasiteetti:

latausparametrit, maksimi	LiFePo4 16 kennoa (16x3,2 V)	LiFePo4 15 kennoa (15x3,2 V)	LiIon 14 kennoa (14x3,7V)	LiIon 13 kennoa (13x3,7V)	AGM 4 akkua (4x12V)	Lyijyakku 4 akkua (4x12V)
jännite, V	57.6	54.0	58.0	53.9	58.0	57.2
virta, C	1.0	1.0	0.5	0.5	0.2	0.2
käytettävissä oleva kapasiteetti, %	90-100	90-100	90-100	90-100	50-80	50

KS 48V-DC:n maksimilähtöjännite on valittu siten, että ylilatausta ei tapahdu, vaikka käytössä olisivat AGM- tai lyijyakut. Tämä kuuluu ylläpitolatauksen alueelle eikä voi vahingoittaa akkuja, vaikka generaattori kävisi useita tunteja.

Jos 48V kiskon jännite nousee 57V:iin (esim. muiden tasavirtalähteiden vuoksi), generaattori pysähtyy välittömästi riippumatta tilasta.

Litiumakut on varustettu BMS-ohjaimilla, jotka estävät myös ylilatauksen.

Jännitealue 48-54V sopii useimpiin 48V kiskostoihin. Myös generaattorista 48V kiskostoihin kulkevien kaapeleiden jännitehäviö on otettava huomioon, mikä voi olla 0,5-1,0V riippuen virran voimakkuudesta.

KS 48V-DC toimii laturina tai latausmoduulina IU-ominaisuudella:

TOIMINTA AUTOMAATTITILASSA

Generaattori AUTO-tilassa valvoo syötettävän akun jännitettä ja käynnistyy automaattisesti, kun alhaisempi jännitearvo 47,5-48V saavutetaan. Reaktioaika noin 5 sekuntia.

Generaattori lataa akun jännitteellä, joka on enintään 53,5-54V, ja virralla, joka on enintään 70-75A, ja sammuu heti, kun jännite saavuttaa 53,5-54V ja latausvirta laskee alle 20A. Reaktioaika noin 30 sekuntia.

Generaattorin voi käynnistää painamalla START-painiketta milloin tahansa akun jännitteestä riippumatta, mutta se pysähtyy 30 sekunnin kuluessa, kun virrankulutus laskee alle 20A.

Vihreä merkkivalo (käyttönäyttö) palaa jatkuvasti, kun virrankulutus ylittää 20A, ja vilkkuu, kun virrankulutus alittaa 20A.

Jos tehonkulutus kyseisessä tapauksessa ei teknisesti koskaan alita 20A (48V kiskojärjestelmä), tulisi käyttää ULKOINEN OHJAUS -tilaa, jotta generaattori ei kävisi jatkuvasti.

Akkuihin, joissa on 15 x LiFePo4 -kennoa, kuten Pylontech US2000, US3000 ja US5000, liittyy matalampi käyttöjännite, ja tällaisen akun lataaminen AUTO-tilassa on suoritettava vakiovirralla (enimmäisvirta 70A, punainen LED palaa jatkuvasti), kunnes akku on täysin ladattu ja BMS-ohjain sulkeutuu.

Tämä ei ole toivottavaa useimmissa tapauksissa, koska litiumakun optimaalinen varausaste on 50-80 %. Lisäksi on aina oltava jonkin verran "tilaa auringolle". Generaattorin tarvitsee toimittaa akkuun vain tietty määrä energiaa, jotta sähkönsyöttö pysyy keskeytymättömänä, vaikka aurinkoa, tuulta jne. ei olisi riittävästi.

KS 48V-DC DC -generaattorissa on ULKOINEN OHJAUS -tila, joka mahdollistaa erilaisia hätävirtaratkaisuja ja antaa mahdollisuuden mukauttaa generaattori erilaisiin 48V akkuvarastoihin ja käyttöolosuhteisiin.

TOIMINTA ULKOISESSA OHJAUSTILASSA

Generaattori EXTERNAL CONTROL -tilassa käynnistetään sulkemalla CONTROL TERMINAL -kontaktit ja pysäytetään avaamalla ne. Tämä tila mahdollistaa generaattorin optimaalisen mukauttamisen erilaisiin akkuvarastointijärjestelmiin laitteiden ulkoisella ohjauksella potentiaalivapailla "kuivilla" kontakteilla, mikä laajentaa merkittävästi generaattorin käyttömahdollisuuksia. Kun CONTROL TERMINAL -kontaktien välinen hyppyjohdin on paikallaan, generaattori käynnistyy heti, kun kääntökytkin käännetään ON-asentoon, ja pysähtyy, kun se on OFF-asennossa. Tällainen käyttö on suositeltavaa, jotta generaattori voidaan käynnistää ja pysäyttää manuaalisesti riippumatta akun jännitteestä.

Monet laitteet on varustettu potentiaalivapailla "kuivilla" koskettimilla (invertterit, UPS-laitteet, BMS-ohjaimilla varustetut akut, akkumonitorit, aikareleitä jne.), mikä mahdollistaa kaikkien mahdollisten generaattorin käyttöalgoritmien toteuttamisen.

YLIVIRTA- JA YLIKUORMITUSSuojaus

Jos 48V kiskon tai syötettävän akun jännite nousee mistä tahansa syystä 57V:iin tai korkeammaksi, generaattori sammuu välittömästi.

Kun generaattorin maksimivirta ylittyy, lähtöjännite pienenee ja voi olla alle 48V, mutta jos se laskee liian alhaiseksi, se tunnistetaan oikosuluksi ja generaattori kytketään välittömästi pois päältä.

On normaalia, että punainen LED-valo syttyy, kun ladataan maksimivirralla. Tämä tarkoittaa vain, että generaattorin maksimilähtövirta on saavutettu.

Suositeltu kytkentäkaavio KS 48V-DC:lle akun varastoinnin automaattiseen lataamiseen, joka perustuu 48V akkuihin, joissa on 15 LiFePo4-kennoa sarjassa:

Generaattori käynnistetään sulkemalla invertterin ohjelmoitavat kuivat kontaktit ja pysäytetään avaamalla ne.

Akun ohjausyksikkö toimii lisäsuojana ylilatausta vastaan, jos invertterissä ilmenee ongelmia tai akun BMS-ohjain pettää. Suosittelemme asettamaan akun valvontalaitteen yläraja-arvoksi (kontaktit avautuvat) 51-52V.

Tekniset tiedot Pylontech US2000/US3000/US5000 -akkujen lataamiseen:

Latausjännite, DC: 52,5-53,5V (vastaa KS 48V-DC:n lähtöjännitettä miinus jännitehäviö kaapeleissa)

Suositeltu latausvirta: enintään 25A (US2000), 37A (US3000), 80A (US5000)

Akkusäilytyksen vähimmäiskapasiteetti, joka sopii KS 48V-DC:lle, on joko 1 x US5000, tai 2 x US3000, tai 3 x US2000.

Jännite 10 % jäljellä olevalla varauksella: noin 45 V

Jännite 20 % jäljellä olevalla varauksella: noin 48,4 V

Koska vähintään 10 % varauksesta tulisi jäädä akkuun, suosittelemme asettamaan generaattorin käynnistämisen alarajaksi noin 15 % tai 47 V.

Jos invertterissä ei ole ohjelmoitavia kuivia koskettimia, seuraavaa kytkentäkaaviota tulisi käyttää:

Esimerkki 48V akun jännitteen ohjausyksiköstä:

Akun jännitteen ohjausyksikön avulla voidaan asettaa akun jännitteen ala- ja yläraja-arvot sekä reagointiaika. Reagointiajan asettaminen on tärkeää, jotta vältetään generaattorin tarpeeton käynnistyminen lyhytaikaisen suuren kuormituksen aikana akkuvarastossa, mikä voi johtaa lyhytaikaiseen jännitehäviöön, jota ei voida liittää akkuvaraston alhaiseen varaustilaan.

Jos akun valvontalaite ei toimi oikein eikä sammuta generaattoria ajoissa avaamalla kontaktit, kun yläraja saavutetaan, generaattori jatkaa käyntiä, kunnes BMS-ohjain lopettaa latausprosessin sulkemalla vastaavat transistorit. Tällöin saattaa tapahtua lyhyt jännitteen nousu ulostulossa kuorman nopean vähenemisen vuoksi (jos invertteristä ei juuri oteta tehoa), mikä voi laukaista ylijännitesuojan (57V) generaattorissa.

YLIVIRTA- JA YLIKUORMITUSSuojaus

Jos 48V kiskon tai syötettävän akun jännite nousee mistä tahansa syystä 57V:iin tai korkeammaksi, generaattori sammuu välittömästi.

Kun generaattorin maksimivirta ylittyy, lähtöjännite pienenee ja voi olla alle 48V, mutta jos se laskee liian alhaiseksi, se tunnistetaan oikosuluksi ja generaattori kytketään välittömästi pois päältä.

On normaalia, että punainen LED-valo syttyy, kun ladataan maksimivirralla. Tämä tarkoittaa vain, että generaattorin maksimilähtövirta on saavutettu.

SUOJAUS ALHAISEN POLTTOAINEEN TAI MOOTTORIÖLJYN TAPAUKSESSA

Jos polttoaine loppuu, moottori pysähtyy.

Jos öljytaso on liian alhainen (keltainen LED-valo syttyy), moottori pysähtyy välittömästi.

Jos käynnistysolosuhteet täyttyvät (akun jännite on alle 47,5-48V AUTO-tilassa tai EXTERNAL CONTROL -tilassa EXTERNAL CONTROL -kontaktit ovat oikosulussa), moottori yrittää käynnistyä 5 kertaa, ja jos se ei onnistu, ilmestyy virheilmoitus (punainen LED-valo vilkkuu).

HELPPO HUOLTO

Generaattorissa ei ole omaa akkua, vaan se käynnistetään toimitettavalla akulla. Toimitettavalla akulla on yleensä useiden kWh:n kapasiteetti, ja vaikka sen varaus olisi alhainen, siinä on silti enemmän kuin tarpeeksi energiaa generaattorin käynnistämiseen, jopa useiden käynnistysyritysten jälkeen. Tämä poistaa tarpeen generaattorin akun säännölliselle huollolle, kuten on tapana esimerkiksi vaihtovirtageneraattoreissa, ja lisää varavoiman luotettavuutta, kun generaattoria käytetään harvoin.

Generaattorin kanssa on kuitenkin huolehdittava siitä, ettei polttoaineen säilyvyysaika ylity. Suosittelemme käyttämään vain pitkäkestoista bensiiniä, jonka oktaaniluku on 90-95, kiinnittäen huomiota mahdollisiin karburaattorin kertymiin ja tyhjentämään ne ajoissa polttoaineen säilyvyysajan mukaan.

On myös tärkeää kiinnittää huomiota moottoriöljyn säilyvyysaikaan. Tämä on vaihdettava joko 12-18 kuukauden välein valmistajan ohjeiden mukaisesti tai 50 käyttötunnin välein.

Ilmansuodatin tulisi vaihtaa sen likaisuuden mukaan.

VASTUUVAPAUSLAUSEKE:

Nämä ohjeet ovat vain suosituksia, ne ovat havainnollistavia ja ne on mukautettava paikallisiin olosuhteisiin ja asennusolosuhteisiin. Asennus on suoritettava kaikkien standardien ja määräysten mukaisesti. Emme ota vastuuta virheellisistä asennuksista ja niiden seurauksista.