Jak sestavit 12V LiFePO4 bateriovou sestavu GSIKE 300Ah pro ostrovní systémy, vlastní spotřebu nebo obytné vozy

Baterie GSIKE 12,8V 300Ah

Krok 1 — výběr umístění

Místnost musí být suchá, větraná, chráněná před prudkým deštěm a s teplotou v rozmezí -10 až 50 °C. Vhodný je zahradní domek, technická místnost, úložný prostor dodávky nebo chráněný balkon. Neumísťujte baterii přímo na betonovou podlahu: použijte dřevěnou podložku. Ponechte kolem ní 10 cm volného prostoru.

Krok 2 — zapojení a průřez kabelů

Pro trvalý proud 100A použijte měděné kabely o průřezu 25 mm² při délce 1 metr a 35 mm² při delší délce. Svorky M8 utáhněte momentem 12 N·m. Nejprve propojte záporné póly a potom kladné póly pomocí izolované sběrnice. Kladný pól opatřete DC pojistkou 125A, umístěnou do 15 cm od svorky.

Krok 3 — ochrana a měnič

Mezi baterii a měničem 12V/230V nainstalujte DC jistič 150A a odpojovač. Měnič vyberte podle součtu příkonů spotřebičů, které používáte současně (nikoli podle součtu příkonů všech spotřebičů). Pro trvalý výkon 1280W se doporučuje měnič s maximálním výkonem 2000W.

Krok 4 — solární nabíjení

Regulátor MPPT 12 V/24 V 40 A s profilem LiFePO4 14,4 V. Připojte panely sériově až do 150 V PV na vstupu regulátoru a poté propojte regulátor s baterií. Pro baterii 300 Ah se jako výchozí řešení doporučuje sestava o výkonu 400–600 Wp.

Krok 5 — uvedení do provozu

Vybijte baterii, nabijte ji na 100 % při 14,4 V, po 24 hodinách od nabití zkontrolujte klidové napětí (mělo by být ~13,3–13,4 V) a potom připojte zátěž. Během prvních 10 cyklů se vyhněte vybití pod 20 % DoD, aby se články zaběhly.

Souhrnná tabulka

Historie a skutečná spolehlivost

Všechny tři značky působí na evropském trhu už několik let. LiTime (dříve Liontron) si získala oblibu díky dobrému poměru ceny a kvality u baterií s proudem 200 A a výhodné pětileté záruce. Renogy, zavedený americký distributor, si vybudovalo pověst díky kompletním solárním sadám a síti instalačních techniků. GSIKE je novější značka, která omezuje výdaje na marketing a WiFi aplikaci, aby snížila cenu baterie. Zákaznické recenze na Trustpilotu a fórech pro obytné vozy se shodují: GSIKE nabízí srovnatelnou kvalitu zpracování (kryty z ABS, BMS Easun, články LFP třídy A) za cenu nižší o 35–40 %. Hlavní obchodní nevýhodou je tříletá záruka, kratší než pětiletá záruka LiTime.

Celkové náklady za pět let

Při pěti letech každodenního používání zůstává GSIKE nejlevnější i přes kratší záruku, protože 6000 cyklů pokryje celé období bez výměny. Rozdíl 200 EUR při nákupu delší záruka nikdy nevyrovná, pokud nedojde k předčasné poruše, na kterou se vztahuje záruka LiTime nebo Renogy. Třicetidenní lhůta pro vrácení u GSIKE toto riziko snižuje.

Konkrétní způsoby použití

Osobní automobil v jižní Evropě: GSIKE, bez váhání. Podnebí je teplé, odběr je nízký (chladnička + LED osvětlení + nabíječky) a rozhoduje cena za Wh. Dodávka ve Skandinávii: Renogy Core s integrovaným ohřevem, protože nabíjení v nevytápěné garáži je v zimě nezbytné. Mobilní dílna s kompresorem 2000 W: LiTime 200 A, protože 100A BMS baterie GSIKE by vypnul při nadproudu. Středomořská rybářská loď: GSIKE, jejíž stabilní vybíjecí proud 100 A vystačí na celý den trollingu. Horská chata v Auvergne: dvě baterie GSIKE zapojené paralelně (~8 kWh), s vytápěnou místností pro zimní nabíjení. Každá situace má své řešení; srovnání neupřednostňuje žádnou konkrétní značku.

Umístění a požární bezpečnost

LiFePO4 je nejbezpečnější lithiová chemie, ale není nehořlavá. Baterii umístěte na suché, větrané místo, mimo dosah dětí a zdrojů přímého tepla (ne nad kamna ani ke komínovému průduchu). V blízkosti mějte hasicí přístroj s práškem ABC. Zabraňte kontaktu s kovovými předměty, které by mohly způsobit zkrat svorek. Baterie GSIKE 300 Ah vážící 26 kg musí být pevně upevněna: v dodávce použijte hliníkový rám nebo popruh; v místnosti ji postavte na neklouzavou polici. Rozsah teplot při vybíjení (-20 až 60 °C) je široký, ale nabíjení (0 až 50 °C) vyžaduje v zimě bezmrazou místnost, pokud baterie nemá integrovaný ohřev.

Kabeláž: průřez a pojistky

Správné dimenzování kabelů je zásadní: poddimenzovaný kabel se zahřívá a dochází v něm ke ztrátám energie. Pro 100 A a délku 1 metr použijte ohebný měděný kabel o průřezu 25 mm², pro 2 metry 35 mm² a při větší délce 50 mm². Používejte vhodná lisovací kabelová oka M8, ne odizolované vodiče. Kladnou pojistku umístěte nejvýše 15 cm od kladné svorky: v případě zkratu kabelu se přepálí za méně než 10 ms a zabrání požáru. Pro jednu baterii s kapacitou 300 Ah stačí stejnosměrná pojistka 125 A; pro paralelní sestavu čtyř baterií zvyšte proudovou hodnotu hlavního jističe na 250 A. Pro každoroční údržbu se doporučuje ruční odpojovač mezi baterií a měničem.

Solární regulátor MPPT

Regulátor MPPT (Max Power Point Tracking) je o 20–30 % účinnější než PWM při získávání maximálního výkonu z panelů. Vyberte model vhodný pro LiFePO4 s nastavitelným nabíjecím napětím 14,4 V, nízkonapěťovým odpojením při 10 V a proudem odpovídajícím panelům. Pro baterii s kapacitou 300 Ah stačí MPPT 40 A 12 V/24 V. Zapojte panely sériově, aby napětí na straně FV dosáhlo 60–80 V (více než napětí baterie), čímž se sníží ztráty v kabelu mezi panelem a regulátorem. Pole s výkonem 400–600 Wp potřebuje k nabití 3,2 kWh 6–8 hodin plného slunce. Při průměrném počasí ve Francii počítejte s dvěma dny na nabití vybité baterie.

Uvedení do provozu a záběh

Prvních deset cyklů je důležitých. Nabijte baterii na 14,4V až na 100 % a pak ji pomalu vybijte na 20 % (odpojení při 10V), nikdy ne níže. Celý cyklus zopakujte třikrát, aby se vyvážily všechny čtyři články. Po záběhu by mělo být klidové napětí při 100 % 13,3–13,4V; pokud v klidu klesne pod 12,8V, je některý článek nevyvážený a obraťte se na zákaznický servis. Napětí měřte každý měsíc: pomalý pokles o 0,1V za měsíc je normální (samovybíjení <3 %/měsíc). GSIKE nevyžaduje žádný software, kalibraci aplikace ani každoroční údržbu kromě dotažení svorek M8 a očištění pouzdra.

Rozměry a instalace

GSIKE 300Ah měří 540×283×275 mm a váží 26 kg netto (27 kg brutto). LiTime a Redodo jsou o něco větší (~550×300×280 mm) a těžší (~28–30 kg) kvůli BMS s proudem 200 A. Rozměry Renogy Core se blíží modelu GSIKE. Do stávajícího prostoru pro baterii o rozměrech 300×280×280 mm se vejdou všechny tři baterie; do těsného prostoru se nejlépe hodí nejkompaktnější GSIKE. Svorky M8 jsou standardní a pasují na kabelová oka s otvorem 8 mm bez adaptéru.

Bluetooth a monitorování

LiTime, Redodo a Renogy nabízejí aplikaci Bluetooth, která zobrazuje napětí, proud, teplotu a zbývající kapacitu. GSIKE tuto funkci nemá: její BMS nekomunikuje. Mnoha uživatelům to nevadí (napětí lze změřit stejnosměrným multimetrem za 15 EUR), ale pro nadšence do dat je to nedostatek. Pokud chcete sledovat stav nabití, můžete k jakékoli 12V baterii připojit bočníkový monitor baterie, například Victron BMV-712 (150 EUR), a získat tak připojení Bluetooth bez ohledu na značku baterie.

Integrovaný ohřev: užitečný, nebo zbytečný doplněk?

Integrovaný ohřev v baterii Renogy Core umožňuje nabíjení při -20 °C, protože BMS ohřívá články. Bez ohřevu se baterie musí nabíjet při teplotě nad 0 °C, jinak hrozí nevratné poškození. Ve Francii se tato funkce hodí pouze při používání baterie v zimě v nevytápěné garáži nebo ve Skandinávii. Při používání na jihu Francie, na balkoně, v obytném voze v garáži nebo na středomořské lodi je ohřev zbytečný doplněk, který cenu navyšuje o 230 EUR. To je hlavní rozdíl mezi modely GSIKE a Renogy.

Závěr

Běžné řešení problémů

Potřebné nářadí

Typické schéma zapojení

Rozšíření paralelním zapojením

Každoroční údržba

Připojení k zálohované síti

Městská solární elektrárna na balkoně

Uzemnění a svodiče přepětí

Kontrola před uvedením do provozu

Čemu se vyhnout

Závěrečná rada

Běžné řešení problémů

Baterie se nenabíjí: zkontrolujte, zda nabíječka dodává správně 14,4 V, nikoli 13,8 V pro olověnou baterii; zkontrolujte kladnou pojistku a utažení svorek M8. L'měnič se při přetížení vypíná: váš spotřebič překračuje 1280 W, rozdělte zátěž nebo přidejte druhou jednotku paralelně. Napětí při vybíjení klesá: kabel má příliš malý průřez, použijte 35 mm². BMS se během používání vypne: příliš nízká teplota (nabíjení pod 0 °C) nebo vybití pod 10 V; nechte baterii odpočinout a pomalu ji nabijte. Rychlé samovybíjení: jedna z článků je vadná, kontaktujte záruční servis.

Potřebné nářadí

Rozpočet na nářadí činí přibližně 100 EUR, které je třeba připočítat k ceně baterie a měniče. Na první montáž počítejte s půl dnem, na paralelní sestavu s celým dnem.

Typické schéma zapojení

Pořadí zapojení: (1) Umístěte baterii na její držák. (2) Připojte kladný kabel baterie k držáku pojistky 125A, poté k odpojovači a následně k měniči. (3) Připojte záporný pól baterie přímo k zápornému pólu měniče (přípojnice). (4) Připojte regulátor MPPT k baterii: kladný pól regulátoru ke kladnému pólu baterie, záporný k zápornému. (5) Připojte solární panely k regulátoru sériově, při napětí do 80V. (6) Zapněte napájení: nejprve baterii, potom regulátor a nakonec měnič. (7) Před připojením zátěže zkontrolujte napětí.

Rozšíření paralelním zapojením

Při přidání druhé jednotky použijte kabely stejné délky mezi oběma bateriemi, aby byl úbytek napětí stejný. Propojte kladné póly a poté záporné póly prostřednictvím společné přípojnice. BMS každé baterie spravuje vlastní články; kapacity se sčítají (314Ah + 314Ah = 628Ah při 12,8V). Nepřipojujte paralelně více než 4 jednotky v jednom řetězci, protože by nebylo možné zajistit vyvážení. Pro přechod na 51,2V (4S) sestavte nový řetězec ze 4 baterií zapojených sériově a poté propojte řetězce paralelně.

Každoroční údržba

Jednou ročně: (1) dotáhněte svorky M8 utahovacím momentem 12 N·m; (2) změřte klidové napětí (při 50 % nabití musí být ≥12,8V); (3) očistěte kryt suchým hadříkem, nepoužívejte kapaliny; (4) zkontrolujte pojistku a odpojovač; (5) zkontrolujte, zda nejsou kabelová oka zoxidovaná. To je vše. LiFePO4 nevyžaduje dolévání vody, vyrovnávání článků ani software. Pokud klidové napětí za měsíc klesne o více než 0,5V, kontaktujte zákaznický servis.

Připojení k zálohované síti

Pro domácí záložní použití (výpadek elektrické sítě) samotná GSIKE 300Ah nestačí: průměrně velká lednice s příkonem 200 W vydrží v provozu přibližně 16 hodin, ale elektroměr vyžaduje galvanické oddělení měniče od sítě. Použijte ruční přepínač zdroje nebo systém ATS (Automatic Transfer Switch), abyste zabránili zpětnému toku napětí do sítě, který je pro elektrikáře nebezpečný. Montáž svěřte kvalifikovanému instalatérovi.

Městská solární elektrárna na balkoně

Ve městě se na balkon o rozloze 2 m² vejdou plug-in panely o výkonu 300–400 Wp a baterie GSIKE 300 Ah v technické místnosti nebo na balkonové stěně (IP65). Tato instalace je ve Francii legální, pokud nedodává elektřinu do sítě: jde o ostrovní systém se střídačem s čistou sinusovkou 12 V/230 V. Dotace na vlastní spotřebu se na malé systémy nevztahují, ale investice se díky vlastní spotřebě elektřiny vrátí za 5–7 let.

Uzemnění a svodiče přepětí

U instalací se střešními solárními panely počítejte s DC svodičem přepětí mezi panely a regulátorem MPPT a s uzemněním rámu. Samotnou 12V baterii není nutné uzemňovat, ale skříň střídače ano. Ve Francii se na instalace připojené k síti vztahuje norma NF C 15-100; pro izolované systémy bez připojení k síti platí zjednodušená pravidla UTEC 15-712.

Kontrola před uvedením do provozu

Před prvním nabitím změřte napětí naprázdno: mělo by být mezi 12,8 a 13,2 V. Nižší napětí ukazuje na dlouhodobé skladování mimo záruční podmínky; napětí 14,4 V znamená, že je baterie již nabitá. Zkontrolujte, zda není pouzdro nafouklé, zda není cítit zápach a zda jsou svorky čisté. Pokud je vše v pořádku, připojte nabíječku a střídač.

Čemu se vyhnout

Nedotahujte svorky bez momentového klíče, nezaměňte kladný a záporný pól, nevynechávejte pojistku, omylem nenabíjejte napětím 16 V (to je nabíječka pro 48 V) a nedovolte, aby na svorky spadl kovový předmět. Těchto pět chyb zničí baterii během několika sekund.

Závěrečná rada

Před definitivním upevněním sestavu otestujte bez zátěže: nabijte ji, vybijte a změřte. Jakmile bateriovou banku uzavřete, opravy budou obtížné, nebo dokonce nákladné. Při uvádění do provozu proto nespěchejte.

Přečtěte si také

Časté otázky

Zdroje a referenční údaje

1. Baterie GSIKE 12,8 V 300 Ah LiFePO4 — stránka produktu (369,99 €, doprava zdarma ve Francii) — https://gesike.com/fr-fr/products/batterie-gsike-12-8v-300ah-lifepo4-4019wh-bms-100a-france
2. LiTime 12 V 300 Ah — oficiální obchod EU — https://www.litime.de/
3. Renogy Core 12 V — srovnání na trhu EU — https://en.wikipedia.org/wiki/Lithium_iron_phosphate_battery
4. Průvodce bateriemi LiFePO4 12 V — technická příručka — https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_battery

Související průvodci a srovnání