KS 48V-DC egyenáramú generátor és 48V-os akkumulátorok a Pylontech-től

Cikkek

2023. október 29.

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

A cikk szerzői jogvédelem alatt áll. A teljes cikk vagy annak részeinek közzététele a forrás egyértelmű megjelölése nélkül (link a Könner & Söhnen weboldalára) nem engedélyezett.

Ezek az utasítások a KS 48V-DC egyenáramú generátor használatát írják le vészhelyzeti áramforrásként olyan rendszerekhez, amelyek akkumulátoros tárolással rendelkeznek, és nagyon elterjedt 48V-os Pylontech akkumulátorokra épülnek, 15 LiFePo4 cellával sorba kötve, de alkalmazható más 48V-os akkumulátortároló rendszerekre is, mint például 13 LiIon cella sorba kötve stb.

DC GENERÁTOROK mint energiaforrás az akkumulátortároláshoz számos előnnyel rendelkeznek az alternátor és töltő kombinációjával szemben. Részletesebb leírás található az „Vészhelyzeti áramellátási megoldások a KS 48V-DC egyenáramú generátorral” című tájékoztató anyagunkban.

A KS 48V-DC közvetlenül csatlakozik az akkumulátorhoz vagy a 48V-os gyűjtősínhez, és ugyanazt a funkciót látja el, mint más egyenáramú források, például egy napelemmező vagy szélturbina töltésszabályozóval.

A napelem töltővezérlőn keresztüli akkumulátor töltése bonyolult, az inverter energiafogyasztásától függően:

A bal oldali képen az inverterből nem vesznek fel energiát az otthon áramellátásához, míg a jobb oldali képen az energia impulzusokban kerül felvételre, hogy szinuszhullámot hozzon létre.

A DC generátor több tekercseléssel és elektronikus vezérléssel rendelkezik, ami sokkal simábbá teszi a kimeneti áramot. Így néz ki egy LiFePo4 akkumulátor (egy szélsőséges eset) töltőárama (zöld színnel) 40A és 70A áramnál (effektív érték):

A DC generátor kimeneti feszültségingadozása nagyon alacsony, ami még mindig okozhat töltőáram-ingadozást egy LiFePo4 akkumulátorban. Ahogy a töltőáram növekszik, az akkumulátor saját feszültsége és a generátor feszültsége közötti különbség nő, ami a töltőáram-ingadozás csökkenéséhez vezethet.

A DC generátor az akkumulátorok töltésére minden szempontból jó megoldás, és bizonyos esetekben nincs jobb, ha egyáltalán van, alternatíva.

Például, az on-grid inverterek esetében, amelyek rendelkeznek tartalék áramellátási funkcióval és egyenáramú akkumulátortárolóval, nincs lehetőség váltakozó áramú generátor használatára a közüzemi hálózat helyett, mivel egy ilyen generátor károsodhat az áram visszatáplálása miatt. Az egyenáramú akkumulátortároló csak egyenáramú forrásból tölthető újra.

A Könner & Söhnen folyamatosan azon dolgozik, hogy jó megoldásokat kínálhasson ügyfeleinek. A megbízható áramellátás rendkívül fontos, és a Könner & Söhnen DC generátorainak ebben fontos szerepet kell játszaniuk.

A KS 48V-DC egyenáramú generátort kifejezetten 48V-os akkumulátortárolókhoz fejlesztették ki, amelyek üzemi feszültségtartománya átfedésben van a 48-54V tartománnyal.

Itt vannak a leggyakoribb akkumulátorok paraméterei összehasonlításképpen:

töltöttségi állapot SOC, %	feszültség LiFePo4 (16x3,2 V)	feszültség LiFePo4 (15x3,2 V)	feszültség LiIon (14x3,7V)	feszültség LiIon (13x3.7V)	feszültség AGM (4x12V)	feszültség ólom-sav (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

Elengedhetetlen figyelmet fordítani olyan paraméterekre, mint a maximális töltési feszültség, az ajánlott áramerősség és a használható kapacitás:

töltési paraméterek, max	LiFePo4 16 cella (16x3,2 V)	LiFePo4 15 cella (15x3,2 V)	LiIon 14 cella (14x3,7V)	LiIon 13 cella (13x3.7V)	AGM 4 akkumulátor (4x12V)	Ólom-sav 4 akkumulátor (4x12V)
feszültség, V	57.6	54.0	58.0	53.9	58.0	57.2
áram, C	1.0	1.0	0.5	0.5	0.2	0.2
használható kapacitás, %	90-100	90-100	90-100	90-100	50-80	50

A KS 48V-DC maximális kimeneti feszültsége úgy van megválasztva, hogy ne forduljon elő túltöltés, még AGM és ólom-sav akkumulátorok esetén sem. Ez a csepptöltés tartományában van, és nem károsíthatja az akkumulátorokat akkor sem, ha a generátor több órán keresztül működik.

Ha a 48V-os gyűjtősín feszültsége 57V-ra emelkedik (pl. más egyenáramú áramforrások miatt), a generátor azonnal leáll, függetlenül az üzemmódtól.

A lítium akkumulátorok BMS vezérlőkkel vannak felszerelve, amelyek megakadályozzák a túltöltést is.

A 48-54V feszültségtartomány a legtöbb 48V-os sínhez illeszkedik. Figyelembe kell venni a generátortól a 48V-os sínekig tartó kábelek feszültségesését is, amely az áramerősségtől függően 0,5-1,0V lehet.

A KS 48V-DC úgy működik, mint egy töltő vagy egy töltőmodul IU karakterisztikával:

MŰKÖDÉS AUTOMATA MÓDBAN

Az AUTO üzemmódban lévő generátor figyeli az ellátandó akkumulátor feszültségét, és automatikusan elindul, amikor az alsó feszültségérték eléri a 47,5-48V-ot. Reakcióidő körülbelül 5 másodperc.

A generátor legfeljebb 53,5-54V feszültséggel és 70-75A áramerősséggel tölti az akkumulátort, és kikapcsol, amint a feszültség eléri az 53,5-54V-ot, és a töltőáram 20A alá csökken. Reakcióidő körülbelül 30 másodperc.

A generátor bármikor elindítható a START gomb megnyomásával, függetlenül az akkumulátor feszültségétől, de 30 másodpercen belül leáll, miután az áramfelvétel 20A alá csökken.

A zöld jelzőlámpa (üzemkijelző) folyamatosan világít, amikor az áramfelvétel meghaladja a 20A-t, és villog, amikor az áramfelvétel 20A alá csökken.

Ha az adott esetben a teljesítményfelvétel technikailag soha nem eshet 20A alá (48V gyűjtősín), az EXTERNAL CONTROL módot kell használni, hogy a generátor ne működjön folyamatosan.

Az olyan akkumulátorok, amelyek 15 x LiFePo4 cellát tartalmaznak, mint például a Pylontech US2000, US3000 és US5000, alacsonyabb működési feszültséggel rendelkeznek, és az ilyen akkumulátor AUTO módban történő töltését állandó árammal kell végezni (maximális áram 70A, a piros LED folyamatosan világít), amíg az akkumulátor teljesen fel nem töltődik és a BMS vezérlő le nem zár.

Ez a legtöbb esetben nem kívánatos, mivel a lítium akkumulátor optimális töltöttségi szintje 50-80%. Ezenkívül mindig kell, hogy legyen némi „hely a napnak”. A generátornak csak annyi energiát kell biztosítania az akkumulátornak, hogy az energiaellátás megszakítás nélkül maradjon akkor is, ha nincs elegendő napfény, szél stb.

A KS 48V-DC egyenáramú generátor rendelkezik KÜLSŐ VEZÉRLÉS móddal, amely lehetővé teszi a különféle vészhelyzeti áramellátási megoldásokat, és lehetővé teszi a generátor alkalmazkodását különböző 48V-os akkumulátortárolási és üzemeltetési feltételekhez.

MŰKÖDÉS KÜLSŐ VEZÉRLÉSI MÓDBAN

A generátor KÜLSŐ VEZÉRLÉS módban a VEZÉRLŐ TERMINÁL érintkezők zárásával indul el, és azok nyitásával áll le. Ez a mód lehetővé teszi, hogy a generátort optimálisan alkalmazkodjon különböző akkumulátortároló rendszerekhez az eszközök külső vezérlésével, potenciálmentes „száraz” érintkezőkkel, ami jelentősen kibővíti a generátor alkalmazási körét. A VEZÉRLŐ TERMINÁL érintkezők közötti átkötéssel a generátor azonnal elindul, amint a forgókapcsolót BE állásba fordítják, és leáll, amikor az KI állásban van. Az ilyen használat ajánlott annak érdekében, hogy a generátort kézzel lehessen indítani és leállítani, függetlenül az akkumulátor feszültségétől.

Számos eszköz fel van szerelve potenciálmentes „száraz” kontaktusokkal (inverterek, szünetmentes tápegységek, BMS vezérlőkkel ellátott akkumulátorok, akkumulátor monitorok, időrelék stb.), ami lehetővé teszi a generátorhasználat minden lehetséges algoritmusának megvalósítását.

TÚLFESZÜLTSÉG és TÚLTERHELÉS VÉDELEM

Ha a 48V-os gyűjtősínen vagy az ellátandó akkumulátoron a feszültség bármilyen okból 57V-ra vagy magasabbra emelkedik, a generátor azonnal kikapcsol.

A generátor kimeneti feszültsége csökken, ha a maximális áramot túllépik, és alacsonyabb lehet, mint 48V, de ha túl alacsony lesz, rövidzárlatként ismerik fel, és a generátor azonnal kikapcsol.

Normális, ha a piros LED világít, miközben maximális árammal tölt. Ez csak azt jelenti, hogy a generátor maximális kimeneti áramát elérték.

Ajánlott kapcsolási rajz a KS 48V-DC-hez az akkumulátortároló automatikus töltéséhez 48V-os akkumulátorok alapján, 15 LiFePo4 cellával sorba kötve:

A generátort az inverter programozható száraz kontaktusainak zárásával indítják el, és azok nyitásával állítják le.

Az akkumulátor vezérlőegység további védelmet nyújt a túltöltés ellen abban az esetben, ha problémák merülnek fel az inverterrel, vagy az akkumulátor BMS vezérlője meghibásodik. Javasoljuk, hogy az akkumulátor monitoron a felső küszöbértéket (kapcsolatok nyitva) 51-52V-ra állítsa be.

Műszaki adatok a Pylontech US2000/US3000/US5000 akkumulátorok töltéséhez:

Töltési feszültség, DC: 52,5-53,5V (megfelel a KS 48V-DC kimeneti feszültségének mínusz a kábelek feszültségesése)

Ajánlott töltőáram: legfeljebb 25A (US2000), 37A (US3000), 80A (US5000)

A KS 48V-DC-hez megfelelő akkumulátortároló minimális kapacitása vagy 1 x US5000, vagy 2 x US3000, vagy 3 x US2000.

Feszültség 10% fennmaradó töltéssel: kb. 45V

Feszültség 20% fennmaradó töltéssel: kb. 48,4V

Mivel a töltés legalább 10%-ának meg kell maradnia az akkumulátortárolóban, javasoljuk, hogy a generátor indításához szükséges alsó küszöbértéket körülbelül 15%-ra vagy 47V-ra állítsa be.

Ha az inverter nem rendelkezik programozható száraz érintkezőkkel, a következő kapcsolási rajzot kell használni:

Példa egy 48V-os akkumulátor feszültségszabályozó egységre:

A akkumulátor feszültségszabályozó egységgel beállíthatók az akkumulátor feszültségének alsó és felső küszöbértékei, valamint a reakcióidő. A reakcióidő beállítása fontos lenne annak érdekében, hogy elkerüljük a generátor szükségtelen indítását az akkumulátortároló rövid távú nagy terhelése esetén, ami rövid távú feszültségesést okozhat, amely nem tulajdonítható az akkumulátortároló alacsony töltöttségi állapotának.

Ha az akkumulátorfigyelő nem működik megfelelően, és nem kapcsolja le időben a generátort a kapcsolók nyitásával, amikor a felső küszöbértéket eléri, a generátor tovább fog működni, amíg a BMS vezérlő le nem állítja a töltési folyamatot a megfelelő tranzisztorok zárásával. Ekkor előfordulhat, hogy a kimeneti feszültség rövid ideig megnő a terhelés gyors csökkenése miatt (ha alig van szükség teljesítményre az inverterből), ami kiválthatja a túlfeszültség-védelmet (57V-nál) a generátoron.

TÚLFESZÜLTSÉG és TÚLTERHELÉS VÉDELEM

Ha a 48V-os gyűjtősínen vagy az ellátandó akkumulátoron a feszültség bármilyen okból 57V-ra vagy magasabbra emelkedik, a generátor azonnal kikapcsol.

A generátor kimeneti feszültsége csökken, ha a maximális áramot túllépik, és alacsonyabb lehet, mint 48V, de ha túl alacsony lesz, rövidzárlatként ismerik fel, és a generátor azonnal kikapcsol.

Normális, ha a piros LED világít, miközben maximális árammal tölt. Ez csak azt jelenti, hogy a generátor maximális kimeneti áramát elérték.

VÉDELEM ALACSONY ÜZEMANYAG- VAGY MOTOROLAJ-SZINT ESETÉN

Ha az üzemanyag elfogy, a motor leáll.

Ha az olajszint túl alacsony (sárga LED világít), a motor azonnal leáll.

Ha a kezdési feltételek teljesülnek (az akkumulátor feszültsége AUTO módban 47,5-48V alatt van, vagy az EXTERNAL CONTROL módban az EXTERNAL CONTROL érintkezők rövidre vannak zárva), a motor 5 alkalommal próbál megindulni, és ha nem sikerül, hibaüzenet jelenik meg (piros LED villog).

KÖNNYŰ SZERVIZ

A generátornak nincs saját akkumulátora, és a hozzá csatlakoztatandó akkumulátor indítja el. A csatlakoztatandó akkumulátor általában több kWh kapacitású, és még alacsony töltöttségi szint mellett is elegendő energia áll rendelkezésre a generátor indításához, még többszöri próbálkozás után is. Ez kiküszöböli a generátor akkumulátorának rendszeres karbantartásának szükségességét, ahogyan az például az AC generátorok esetében szokásos, és növeli a vészhelyzeti áramellátás megbízhatóságát, amikor a generátort ritkán használják.

A generátor esetében azonban ügyelni kell arra, hogy az üzemanyag eltarthatósági ideje ne lépje túl a megengedettet. Javasoljuk, hogy csak hosszú élettartamú, 90-95 oktánszámú benzint használjon üzemanyagként, figyelve a karburátorban esetlegesen kialakuló lerakódásokra, és azokat az üzemanyag eltarthatósági idejének függvényében időben leeresztve.

Fontos figyelmet fordítani a motorolaj eltarthatóságára is. Ezt a gyártó előírásai szerint 12-18 havonta vagy minden 50 üzemóra után kell cserélni.

A légszűrőt annak szennyezettségétől függően kell kicserélni.

JOGI NYILATKOZAT:

Ezek az utasítások csak ajánlásként szolgálhatnak, szemléltető jellegűek, és azokat a telepítés során az adott helyi körülményekhez és feltételekhez kell igazítani. Magát a telepítést minden szabványnak és előírásnak megfelelően kell elvégezni. Nem vállalunk felelősséget a helytelen telepítésekért és azok következményeiért.