Wraz z rosnącym zapotrzebowaniem na energię odnawialną, niskonapięciowe magazyny energii stają się coraz bardziej powszechne. Kluczem do skutecznego wykorzystania tych magazynów jest wybór odpowiednich złączy, które mogą zapewnić nie tylko skuteczną transmisję energii, ale także niezawodność i bezpieczeństwo.
Złącza w niskonapięciowych magazynach energii pełnią kilka kluczowych funkcji. Po pierwsze, umożliwiają połączenie różnych komponentów systemu, takich jak ogniwa akumulatorowe, inwertery czy kontrolery ładowania. Po drugie, muszą zapewnić bezpieczną i niezawodną transmisję energii nawet w warunkach zmiennej temperatury i wilgotności, które są typowe dla instalacji energii odnawialnej.
Są one jednymi z najbardziej powszechnych i popularnych typów złączy do magazynów energii. Są często stosowane w instalacjach niskonapięciowych do połączenia przewodów z elementami systemu, takimi jak ogniwa akumulatorowe czy inwertery. Złącza śrubowe charakteryzują się wysoką trwałością i niezawodnością, co sprawia, że są one idealnym rozwiązaniem tam, gdzie wymagana jest stabilność połączenia. Zapewniają one solidne mechaniczne połączenie, które jest trwałe i stabilne nawet w trudnych warunkach pracy. Złącza śrubowe są stosowane w różnych zastosowaniach, od małych instalacji domowych po duże elektrownie, gdzie niezawodność jest kluczowa.
Poniżej przykład takiego podłączenia śrubowego w po stronie falownika w oparciu o niskonapięciowy inwerter hybrydowy V-TAC / DEYE SUN-10K-SG04LP3-EU
Wykonaj poniższe czynności, aby wykonać podłączenie baterii:
- Wybierz odpowiedni kabel baterii z odpowiednim złączem, który będzie dobrze pasował do zacisków baterii.
- Za pomocą odpowiedniego śrubokręta odkręć śruby i zamocuj złącza baterii, a następnie dokręć śrubę śrubokrętem, upewniając się, że śruby są dokręcone momentem 24,5 Nm w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara.
- Upewnij się, że polaryzacja baterii i falownika jest prawidłowa.
W przypadku modelu 5-12kW rozmiar śruby akumulatora: M10
Przykład podłączenia śrubowego w po stronie nisko napięciowego magazynu energii V-TAC model VT-48100-W2
W ostatnich latach coraz większą popularnością cieszą się również złącza typu push-in. Są one wygodne w użyciu dzięki możliwości szybkiego i łatwego podłączenia przewodów bez konieczności używania narzędzi. Złącza push-in są idealnym rozwiązaniem w sytuacjach, gdzie konieczne jest szybkie podłączenie lub rozłączenie przewodów, na przykład podczas konserwacji lub naprawy systemu.
Przykład podłączenia typu push-in po stronie nisko napięciowego magazynu energii V-TAC model VT-48100E-P2
W miarę rozwoju technologii energii odnawialnej można spodziewać się dalszych innowacji w dziedzinie złączy stosowanych w niskonapięciowych magazynach energii. Wprowadzenie nowych materiałów i technologii produkcji może przyczynić się do poprawy wydajności, trwałości i bezpieczeństwa złączy, co w rezultacie przyspieszy rozwój i powszechne wykorzystanie magazynów energii odnawialnej.
Wniosek jest jasny: wybór odpowiednich złączy ma kluczowe znaczenie dla skutecznego i bezpiecznego działania niskonapięciowych magazynów energii. Dlatego też warto śledzić najnowsze trendy i innowacje w tej dziedzinie, aby wybrać rozwiązania, które najlepiej odpowiadają naszym potrzebom i oczekiwaniom.
Na co należy zwrócić szczególną uwagę podczas podłączenia urządzeń?
- Łącze komunikacyjne CAN/RS485 pomiędzy falownikiem, a magazynem energii
RJ45 Definicja punktu komunikacji (8P8C)
| PIN | RS485 | CAN |
| 1 | RS485_B | NC |
| 2 | RS485_B | NC |
| 3 | GND | NC |
| 4 | NC | CANH |
| 5 | NC | CANL |
| 6 | GND | NC |
| 7 | RS485_A | GND |
| 8 | RS485_B | NC |
Komunikacja RS485 / CAN: to komunikacja przesyłająca dane pomiędzy modułem BMS (Baterry Management System/System Zarządzania Baterią) magazynu energii a falownikiem PV, tak aby falownik mógł nadzorować proces ładowania i rozładowywania baterii.
Zawsze należy korzystać tylko z jednego protokołu CAN lub RS485 który przewiduje specyfikacja baterii i falownika.
Należy pamiętać, że różni producenci falowników i magazynów energii mają różne definicje pinów.
Należy zawsze zwrócić uwagę na kompatybilność między złączem magazynu energii a linią komunikacyjną RS485 / CAN falownika.
W przypadku kiedy ustawienia pinów na kablu są inne należy ręcznie przygotować odpowiedni kabel RJ zgodny z protokołem komunikacyjnym po stronie falownika i magazynu energii.
- Odpowiednia grubość kabli prądowych.
Każdy z producentów falowników w swoich instrukcjach obsługi podaje zalecane okablowanie przy podłączaniu magazynów energii. Należy bezwzględnie zapoznać się z instrukcjami i wytycznymi zawartymi w tych materiałach. Należy również pamiętać, żeby zachować odpowiednie przekroje elementów połączeniowych, np. jeśli zaciskamy na przewodzie 40 mm2 skuwkę z oczkiem to zarówno powierzchnia zakucia przewodu, jak i powierzchnia oczka przylegająca do styku inwertera (lub baterii) w obydwu przypadkach powinna wynosić co najmniej 40 mm2.
Bezwzględnie należy pamiętać o połączeniu obudów falownika i magazynu energii przewodem o przekroju co najmniej 16 mm2 w celu zapewnienia ochrony przeciwporażeniowej oraz wyrównania potencjałów obydwu urządzeń.
Poniżej przykład takiego zalecenia z instrukcji obsługi dla niskonapięciowy inwerter hybrydowy V-TAC / DEYE SUN-10K-SG04LP3-EU
Podłączenie akumulatora
Aby zapewnić bezpieczną pracę i zgodność, wymagane jest oddzielne zabezpieczenie nadprądowe DC lub urządzenie odłączające między baterią, a falownikiem. W niektórych zastosowaniach urządzenia przełączające mogą nie być wymagane, ale wymagane są zabezpieczenia nadprądowe. Aby uzyskać informacje o wymaganym rozmiarze bezpiecznika lub wyłącznika automatycznego, zapoznaj się z typowym natężeniem prądu w poniższej tabeli.
| Model | Rozmiar przewodu | Kabel (mm2) | Wartość momentu obrotowego (maks.) |
| 5kW | 2AWG | 35 | 24.5Nm |
| 6kW | 1AWG | 40 | 24.5Nm |
| 8kW | 1AWG | 40 | 24.5Nm |
| 10kW | 1/0AWG | 60 | 24.5Nm |
| 12kW | 1/0AWG | 60 | 24.5Nm |
- Połączenie kilku magazynów energii pomiędzy sobą – zwykłym kablem RJ.
Dodatkowe dwa interfejsy RS485 w magazynie energii mogą być używane do komunikacji równoległej z innymi akumulatorami lub do monitorowania stanu akumulatora, w tym debugowania i rutynowego serwisowania.
W tym przypadku łączy się dwa magazyny energii poprzez kable RJ na łączu RS485 z kolejnym magazynem pod pierwsze wolne łącze RS485
Kable RJ, znane również jako kable Ethernetowe, występują w dwóch głównych wersjach: ekranowanej (shielded) (FTP) i nieekranowanej (unshielded) (UTP). W przypadku łączenia magazynów energii pomiędzy sobą zaleca się użycie kabli nieekranowanych gdyż w przypadku uszkodzenia przewodu uziemiającego (wyrównującego potencjały) pomiędzy falownikiem a bateriami poprzez ekran może popłynąć duży prąd powodując przepięcie lub stwarzając niebezpieczeństwo pożaru.
- Adresowanie PIN na magazynach energii w połączeniu równoległym.
Każdy z producentów magazynów energii podaje w karcie produktu maksymalną liczba akumulatorów, które można podłączyć równolegle, poniżej przykład adresowania do 15 sztuk.
Po połączeniu równoległym należy przypisać adres dla każdego z magazynów energii, jak pokazano poniżej:
| Adres | Przełącznik dial | Uwaga | |||
| #1 | #2 | #3 | #4 | ||
| 0 | WYŁ. | WYŁ. | WYŁ. | WYŁ. | |
| 1 | WŁ. | WYŁ. | WYŁ. | WYŁ. | Akumulator PACK1 (główny pakiet) |
| 2 | WYŁ. | WŁ. | WYŁ. | WYŁ. | Akumulator PACK2 |
| 3 | WŁ. | WŁ. | WYŁ. | WYŁ. | Akumulator PACK3 |
| 4 | WYŁ. | WYŁ. | WŁ. | WYŁ. | Akumulator PACK4 |
| 5 | WŁ. | WYŁ. | WŁ. | WYŁ. | Akumulator PACK5 |
| 6 | WYŁ. | WŁ. | WŁ. | WYŁ. | Akumulator PACK6 |
| 7 | WŁ. | WŁ. | WŁ. | WYŁ. | Akumulator PACK7 |
| 8 | WYŁ. | WYŁ. | WYŁ. | WŁ. | Akumulator PACK8 |
| 9 | WŁ. | WYŁ. | WYŁ. | WŁ. | Akumulator PACK9 |
| 10 | WYŁ. | WŁ. | WYŁ. | WŁ. | Akumulator PACK10 |
| 11 | WŁ. | WŁ. | WYŁ. | WŁ. | Akumulator PACK11 |
| 12 | WYŁ. | WYŁ. | WŁ. | WŁ. | Akumulator PACK12 |
| 13 | WŁ. | WYŁ. | WŁ. | WŁ. | Akumulator PACK13 |
| 14 | WYŁ. | WŁ. | WŁ. | WŁ. | Akumulator PACK14 |
| 15 | WŁ. | WŁ. | WŁ. | WŁ. | Akumulator PACK15 |
Falownik powinien komunikować się tylko z pierwszym magazynem energii tzw. MASTEREM (PACK 1).
W przypadku połączenia wielu magazynów energii najlepiej jest podłączyć przewody zasilające (prądowe) przez miedzianą szynę wyrównawczą, osobną dla każdego z biegunów. Kabel od każdego magazynu energii do szyny wyrównawczej powinien mieć taką samą długość i przekrój.
Jeśli połączenie nie odbywa się przez szynę wyrównawczą, tryb okablowania należy potwierdzić u przedstawiciela producenta.
Ważne!
Akumulatory nie mogą być połączone szeregowo.
Różne akumulatory o różnym składzie chemicznym, różne partie akumulatorów o tym samym składzie chemicznym i parametrach technicznych nie mogą być łączone i używane razem. Takich różnych akumulatorów nie można łączyć ani szeregowo ani równolegle. Nie można łączyć także różnych pojemności na układzie np. 5kWh + 10kWh. Przy łączeniu równoległym lub szeregowym akumulatorów należy zwrócić baczną uwagę na stopień naładowania wszystkich akumulatorów, który powinien być identyczny dla każdego akumulatora. Różnica napięć łączonych akumulatorów nie może przekraczać 0,1 V!
Autorzy: Sebastian Lachowski V-TAC, Marek Kotecki Quadra-Net
