Чому інвертор Must кип’ятить акумулятори або недозаряджає їх: розбір налаштувань напруги (USE mode)

Проблема некоректної роботи акумуляторних батарей у поєднанні з інверторами, особливо такими популярними як Must, є однією з найпоширеніших причин передчасного виходу з ладу дорогих накопичувачів енергії. Ситуації, коли акумулятори “кип’ятяться” (перезаряджаються) або, навпаки, постійно залишаються недозарядженими, вказують на фундаментальні помилки у налаштування зарядки інвертора Must. Ці збої часто пов’язані з неправильним розумінням та конфігурацією критично важливих параметрів напруги в режимі USE Mode, який дозволяє користувачам встановлювати власні значення для зарядних циклів та захисту батарей. Ця стаття має на меті надати вичерпний аналіз цих налаштувань, пояснити механізми виникнення проблем та запропонувати шляхи їх вирішення для забезпечення довговічності та ефективності вашої енергетичної системи.

Основи заряджання акумуляторів та ризики некоректних налаштувань

Для розуміння причин перегріву або недозаряду акумуляторів необхідно згадати базові принципи їх заряджання. Типовий цикл зарядки свинцево-кислотних акумуляторів складається з трьох основних фаз:

• Bulk (основний заряд): Акумулятор заряджається максимальним струмом, який дозволяє інвертор або контролер заряду, доки напруга не досягне встановленого значення (напруга абсорбції). На цьому етапі заряджається більша частина ємності батареї.
• Absorption (абсорбція): Напруга підтримується на постійному рівні (напруга абсорбції), тоді як струм поступово зменшується. Цей етап критично важливий для повного заряду акумулятора та вирівнювання заряду між окремими елементами. Тривалість цього етапу залежить від ступеня розряду та типу батареї.
• Float (підтримуючий заряд): Після завершення абсорбції напруга знижується до нижчого рівня (напруга плаваючого заряду) і підтримується постійною. Це компенсує саморозряд акумулятора та запобігає його перезаряду, підтримуючи батарею у повністю зарядженому стані.

Перезаряд (кипіння) акумуляторів відбувається, коли напруга абсорбції або плаваючого заряду встановлена занадто високо, або тривалість фази абсорбції є надмірною. Це призводить до інтенсивного електролізу води в електроліті, виділення водню та кисню, що візуально виглядає як “кипіння”. Наслідки цього є катастрофічними: втрата води, зменшення рівня електроліту, корозія пластин, прискорене сульфатування, пошкодження внутрішньої структури та, зрештою, передчасний вихід батареї з ладу. Для літій-залізо-фосфатних (LiFePO4) акумуляторів перезаряд напругою вище допустимої призводить до незворотного пошкодження комірок та втрати ємності, а також може бути небезпечним.

Недозаряд акумуляторів, навпаки, виникає, коли напруга абсорбції або плаваючого заряду є заниженою, або тривалість абсорбції недостатня. Це не дозволяє акумулятору досягти повного заряду, що призводить до поступового сульфатування пластин, зниження доступної ємності та скорочення терміну служби. Батареї, які постійно недозаряджаються, швидко втрачають свою ефективність і не можуть забезпечити заявлену автономність.

Детальний розбір налаштувань напруги в режимі USE Mode інвертора Must

Інвертори Must пропонують режим USE Mode (або User-Defined Mode), який є ключовим інструментом для точного налаштування параметрів зарядки під конкретний тип та модель акумуляторної батареї. Неправильна конфігурація цих параметрів є основною причиною згаданих вище проблем.

Ключові параметри, які потребують уваги в USE Mode, включають:

• Charging Voltage (напруга зарядки, Absorb Voltage): Це верхня межа напруги, до якої інвертор заряджає акумулятор під час фази абсорбції. Для 12В свинцево-кислотних батарей це значення зазвичай коливається від 14.2В до 14.8В (для циклічного режиму або глибокого розряду) або від 13.8В до 14.4В (для буферного режиму). Для 24В системи ці значення подвоюються, для 48В – збільшуються в чотири рази. Завищене значення спричинить “кипіння”, занижене – недозаряд.
• Floating Charging Voltage (напруга плаваючого заряду): Це напруга, яка підтримується після завершення фази абсорбції. Для 12В свинцево-кислотних акумуляторів це зазвичай 13.4В-13.8В. Занадто високе значення тут також може призвести до газоутворення та втрати води.
• Low DC Cut-off Voltage (напруга відсікання низького заряду, або розряду): Цей параметр визначає мінімальну напругу, при якій інвертор припинить розряджати акумулятори для запобігання їх глибокому розряду, що є вкрай шкідливим. Це і є частина того, що називається напруга відсікання інвертора Must. Для 12В свинцево-кислотних батарей це може бути 10.5В-11.5В, залежно від типу та навантаження. Для LiFePO4 батарей це значення, як правило, встановлюється значно вище (наприклад, 24В для 24В системи), оскільки їх BMS самостійно відключає батарею при досягненні критично низького заряду, але інвертор має бути налаштований на відключення до спрацьовування BMS, щоб уникнути різкого відключення навантаження.
• High DC Cut-off Voltage (напруга відсікання високого заряду, або перезаряду): Хоча менш поширений у контексті кипіння, цей параметр захищає інвертор та батареї від надзвичайно високих напруг, що можуть виникнути, наприклад, при несправності контролера заряду. Це також аспект напруга відсікання інвертора Must, який спрацьовує при перевищенні безпечної напруги заряду.
• Back to grid voltage (напруга повернення до мережі) / Back to battery voltage (напруга повернення до батареї): Ці параметри, хоча і не є безпосередньо параметрами зарядки, опосередковано впливають на циклічність роботи та можуть сприяти недозаряду, якщо інвертор надто рано переходить на живлення від мережі, не даючи акумуляторам повністю зарядитись від сонячних панелей.

Для правильного налаштування життєво важливо використовувати інструкції та технічні характеристики, надані виробником саме ВАШИХ акумуляторних батарей. Ці значення можуть суттєво відрізнятися для різних типів свинцево-кислотних акумуляторів (AGM, GEL, Flooded) та особливо для літієвих (LiFePO4).

Виявлення та корекція проблем: від неправильного відображення до оптимізації роботи

Визначити, чи правильно працює інвертор Must з акумуляторами, можна за кількома ознаками:

• Ознаки перезаряду (“кипіння”): Запах сірководню (тухлих яєць), підвищена температура корпусу акумуляторів, швидке зниження рівня електроліту (для обслуговуваних батарей), часті доливання дистильованої води, здуття корпусів (особливо для AGM/GEL).
• Ознаки недозаряду: Швидке падіння напруги під навантаженням, значне зменшення часу автономної роботи порівняно з початковими показниками, постійно низький індикатор заряду (якщо він відображається), сульфатування пластин (видно при розбиранні деяких типів батарей).

Однією з поширених проблем, що може заплутати користувачів, є ситуація, коли Must неправильно показує заряд батареї. Це може бути викликано кількома факторами:

• Невідповідність напруги та фактичного SoC: Багато інверторів Must оцінюють рівень заряду (State of Charge, SoC) виключно на основі поточної напруги акумулятора. Однак напруга батареї є дуже динамічним показником, який сильно залежить від навантаження, струму заряду та внутрішнього опору акумулятора. Наприклад, після інтенсивного розряду напруга може бути низькою, але після короткої паузи (без навантаження) вона може зрости, створюючи ілюзію вищого заряду. Аналогічно, після відключення заряду напруга може бути високою, але SoC не буде 100%, якщо фаза абсорбції була недостатньою.
• Відсутність корекції напруги під навантаженням: При значному навантаженні напруга на клемах акумулятора падає. Інвертор може інтерпретувати це як низький рівень заряду, навіть якщо акумулятор ще достатньо заряджений.
• Неправильна калібровка: Деякі моделі інверторів можуть мати похибку у внутрішньому вимірюванні напруги. Хоча це менш поширено, це може призвести до постійно неправильного відображення.

Для корекції цих проблем та оптимізації роботи необхідно виконати наступні кроки:

1. З’ясуйте точні специфікації вашої батареї: Знайдіть паспортні дані виробника для напруги абсорбції, плаваючого заряду та мінімальної напруги розряду (LVC). Це фундаментальний крок.
2. Увійдіть у режим USE Mode: Дотримуючись інструкції до вашого інвертора Must, увійдіть у меню налаштувань користувача.
3. Відрегулюйте параметри напруги: Встановіть значення Charging Voltage (Absorb) та Floating Charging Voltage відповідно до рекомендацій виробника акумулятора. Зверніть особливу увагу на налаштування Low DC Cut-off Voltage, щоб уникнути глибокого розряду.
4. Моніторинг та перевірка: Після зміни налаштувань, уважно спостерігайте за поведінкою акумуляторів. Використовуйте зовнішній вольтметр (мультиметр) для вимірювання напруги безпосередньо на клемах акумулятора, щоб порівняти її з показниками інвертора. Це допоможе визначити, чи коректно інвертор вимірює напругу і чи відповідають фактичні значення встановленим.
5. Коригування тривалості абсорбції (якщо доступно): Деякі інвертори Must дозволяють налаштовувати тривалість фази абсорбції. Для свинцево-кислотних батарей це може бути від 2 до 4 годин, залежно від глибини розряду. Недостатня тривалість призведе до недозаряду.
6. Розгляд зовнішнього шунтового монітора: Для точнішого відображення заряду батареї, особливо з LiFePO4, рекомендується використовувати зовнішній шунтовий монітор батареї (battery monitor), який вимірює ампер-години та надає значно точнішу інформацію про стан заряду (SoC).

Правильне налаштування інвертора Must в режимі USE Mode є запорукою довгої та ефективної роботи ваших акумуляторних батарей. Ігнорування цих налаштувань неминуче призведе до фінансових втрат та нестабільної роботи всієї енергетичної системи.