GSIKE 51.2V 300Ah -akun asennus: kaksivaiheinen sähkökeskus vaihe vaiheelta

Lyhyesti: GSIKE 51.2V 300Ah -kaapin asennus etenee neljässä vaiheessa: asenna kaappi autotallin lattialle, vedä DC-kaapelit erotuskytkimen kautta 48 V:n kaksivaiheiseen hybridi-invertteriin, kytke invertteri erilliseen varavirtakeskukseen ja aseta invertterin akkuprofiiliksi Pylontech. Voit suunnitella DC-puolen itse, mutta 120/240 V:n sähkökeskukseen tehtävän kaksivaiheisen AC-kytkennän saa tehdä vain valtuutettu sähköasentaja.

Tässä oppaassa käydään läpi koko asennus: kaapin sijoittaminen, DC-kaapeleiden mitoitus, tiedonsiirtoyhteyden johdotus, invertterin asetukset, kytkentä sähkökeskukseen ja ensimmäisen käynnistyksen tarkistukset. Esimerkkinä käytämme GSK-51.2V-300AH-kaappia, mutta ohjeet sopivat kaikkiin 48 V:n Pylontech-yhteensopiviin LiFePO4-järjestelmiin.

Mitä tarvitset ennen aloittamista

Vaihe 1: sijoita ja asenna kaappi

Kaapin mitat ovat 825 x 650 x 450 mm ja nettopaino 109,3 kg. Aseta se tasaiselle autotallin tai kodinhoitohuoneen lattialle ja jätä sivuille 10–15 cm tilaa ilmanvaihtoa varten. Sen suojausluokka on IP54, joten kuiva autotalli sopii; älä asenna sitä ulos. Sijoita kaappi riittävän lähelle hybridi-invertteriä, sillä pitkät DC-kaapelivedot hukkaavat energiaa. Älä peitä etupuolen LCD-näyttöä tai takana olevaa kaapeliläpivientiä. Suunnittele DC-kaapeleiden ja tiedonsiirtokaapelin reitit ennen kuin siirrät kaapin paikalleen.

Vaihe 2: mitoita ja vedä DC-kaapelit

BMS sallii jatkuvan 200 A:n virran, joten mitoita kaapelit sen mukaan. Pidä jännitehäviö 51,2 V:n jännitteellä alle noin 3 prosentissa. Alle 3 metrin vedoissa 2/0 AWG:n kuparikaapeli riittää; pidemmissä vedoissa käytä 4/0 AWG:n kaapelia. Käytä kaapelikenkiä, jotka sopivat kaapin liittimiin, kiristä ne määrättyyn momenttiin ja vedä plus- ja miinuskaapelit yhdessä suojaputkessa. Asenna kaapin ja invertterin väliin sulakkeellinen DC-erotuskytkin, jotta voit erottaa akun huoltoa varten. Älä koskaan vedä DC-kaapeleita samassa suojaputkessa rinnakkain AC-keskuksen johtojen kanssa.

Vaihe kolme: kytke tiedonsiirtokaapeli

Kaapissa on RS232-, RS485- ja CAN-BUS-liitännät. Yhdistä mukana toimitetulla tiedonsiirtokaapelilla kaapin RS485- tai CAN-liitäntä hybridi-invertterin vastaavaan liitäntään. Aseta invertteristä akkutyypiksi Pylontech (tai vastaava LFP CAN -esiasetus). Kun yhteys on muodostettu, invertteri lukee BMS:ltä varaustilan, kennojännitteen ja lämpötilan sekä säätää latausta ja purkausta automaattisesti. Älä käytä RS485- ja CAN-liitäntöjä yhtä aikaa samassa invertterissä, vaan valitse toinen ja käytä vain sitä. Jos invertteri ei tunnista akkua, tarkista kaapelin pinnijärjestys ja akkutyypin asetus ennen kuin otat yhteyttä tukeen.

Vaihe neljä: kytke kaksivaiheinen varavirtakeskus

Tässä vaiheessa tarvitaan valtuutettu sähköasentaja. Hybridi-invertteri tuottaa 120/240 V:n kaksivaiheista vaihtovirtaa. Sen pitäisi syöttää virtaa takaisin erilliseen varavirtakeskukseen, johon on kytketty vain välttämättömät virtapiirit: jääkaappi, valot, kaivopumppu, reititin ja ilmanvaihtolaitteen puhallin. Älä syötä virtaa takaisin koko pääkeskukseen, ellei järjestelmää ole suunniteltu sitä varten. Sähköasentaja asentaa vaihtokytkennän lukituksen, varavirtakatkaisijan ja maadoituksen keskuksen maadoituskiskoon. Useimmilla Yhdysvaltain hallintoalueilla tähän vaiheeseen kuuluvat myös luvat ja tarkastus.

Vaihe viisi: aseta latausparametrit

Kaappi edellyttää CC/CV-latauksessa 58,4 V:n latausjännitettä ja purkauksen lopetusrajaksi 40 V. Varmista invertteristä, että latausjännite on 58,4 V ja alhaisen akun jännitteen katkaisuraja noin 44–46 V (jotta BMS ei koskaan saavuta 40 V:ta). Jos lataat aurinkosähköllä, invertterin MPPT-vaihe huolehtii CC/CV-latausprofiilista; jos lataat sähköverkosta, sen tekee invertterin akkulaturi. Älä käytä lyijyakun latausprofiilia, vaan aseta akkutyypiksi LiFePO4 / Pylontech.

Ensimmäisen käynnistyksen tarkistukset

Ennen kuin suljet kaapin, käynnistä laitteet tässä järjestyksessä: tarkista kaikkien tasavirtaliittimien kiristysmomentit, sulje tasavirran erotuskytkin, käynnistä invertteri ja tarkista varaustila invertterin näytöstä. Varmista, että invertteri tunnistaa akun jännitteen ja varaustilan. Kytke pieni kuorma ja tarkkaile, pysyykö jännite vakaana. Jos invertteri antaa hälytyksen, tarkista tiedonsiirtokaapeli ja akkutyypin asetus. Älä kytke suurta kuormaa, ennen kuin perustiedot ovat kunnossa.

Yleiset asennusvirheet

Virhe yksi: pääkeskuksen syöttäminen takaisinpäin. Käytä välttämättömille laitteille erillistä varavoimaryhmää. Virhe kaksi: liian ohuet DC-kaapelit. 200 A:n virralla ohuet kaapelit kuumenevat ja jännite laskee. Virhe kolme: väärä akkuprofiili. Lyijyakuille tarkoitettu profiili lataa LFP-kennot liikaa tai liian vähän. Valitse Pylontech. Virhe neljä: DC-erotinta ei ole. Akun ja invertterin väliin tarvitaan huoltoerotin. Virhe viisi: asennus ulos. Kaappi on IP54-luokiteltu sisäkäyttöön.

Turvallisuus ensin: DC-valokaari ja erotus

51,2 V:n ja 200 A:n akku voi tuottaa suuren vikavirran, joten käsittele DC-puolta varoen. Pidä DC-erotin aina auki kaapeleita kytkiessäsi. Käytä suojalaseja. Älä koskaan yhdistä plus- ja miinusnapoja työkalulla. Käytä eristettyjä kiintoavaimia. Jos et ole varma, pystytkö työskentelemään näin suuren virran DC-piirin parissa, anna sähköasentajan tehdä koko akuston ja invertterin välinen kaapelointi. Akkukaapin BMS sisältää oikosulku- ja ylivirtasuojauksen, mutta se ei korvaa turvallisia työskentelytapoja.

Maadoitus ja potentiaalintasaus

Maadoita kaapin runko järjestelmän maahan ja noudata paikallisia sähkömääräyksiä. Hybridinvertterin maadoitusliitin yhdistää DC-puolen paneelin kautta AC-puolen suojamaahan. Älä muodosta toista maasilmukkaa. Sähköasentaja huolehtii maadoitusten yhdistämisestä paneelissa. Varmista, että maadoitus on tehty ennen järjestelmän käynnistämistä.

Rinnankytkentä akkukaappeja lisättäessä

Jos lisäät myöhemmin rinnalle toisen tai kolmannen akkukaapin, vedä jokaisesta kaapista yhtä pitkät kaapelit yhteiseen virtakiskoon, jotta mikään yksittäinen kaappi ei kanna muita suurempaa kuormaa. Käytä samasta tuotantoerästä peräisin olevia kaappeja, joiden lataushistoria on samankaltainen. Järjestelmään voidaan kytkeä rinnakkain enintään 16 akkukaappia. Älä kytke tätä 51,2 V:n akkukaappia yhteen eri jännitteisen tai eri merkkisen kaapin kanssa. Kun rinnankytkentä on tehty, varmista, että jokaisen kaapin varaustila on sama ennen kuin kuormitat akustoa.

Aurinkolataus hybridinvertterin kautta

Jos katollasi on aurinkopaneelit, hybridinvertterin sisäänrakennettu MPPT-latausvaihe käsittelee aurinkosähkön syötön. Kytke paneelit invertterin PV-liittimiin invertterin jännitealueen mukaisesti, niin invertteri lataa akkukaappia CC/CV-profiilinsa mukaan. Akkukaapissa itsessään ei ole MPPT-tuloa. Mitoita paneelisto niin, että se tuottaa 1,2–1,5 kertaa päivittäisen välttämättömän energiankulutuksesi. Akkukaapin 200 A:n latausvirta mahdollistaa akun täyteen lataamisen muutamassa aurinkoisessa tunnissa.

Vianmääritys ensimmäisellä käynnistyskerralla

Käyttöönoton tarkistuslista

1. Varmista kaikkien tasavirtaliittimien kiristysmomentti. 2. Sulje sulakkeellinen tasavirran erotuskytkin. 3. Kytke vaihtosuuntaajaan virta. 4. Tarkista akun jännite ja varaustaso. 5. Varmista, että latausjännite saavuttaa 58.4V. 6. Käytä 500W:n kevyttä kuormaa 15 minuuttia ja seuraa, että jännite pysyy vakaana. 7. Varmista, että varasähkökeskus siirtyy varavoimalle sähkökatkon aikana. 8. Harjoitelkaa sähkökatkotilannetta. 9. Merkitse tasavirran erotuskytkin ja varasähkökeskus. 10. Tallenna vaihtosuuntaajan asetukset.

Asennuksen jälkeen: huolto ja valvonta

Kaappi sisältää huoltovapaan LiFePO4-akun, mutta tarkista LCD-näytöstä varaustaso ja mahdolliset hälytykset kerran kuukaudessa. Huolehdi autotallin ilmanvaihdosta ja siitä, että lämpötila pysyy latauksen aikana plussan puolella. Pyydä sähköasentajaa tarkastamaan tasavirtaliittimet ja sähkökeskuksen kytkennät vuosittain. Kaapin käyttöiäksi on suunniteltu 10 vuotta, ja se kestää 6000 lataussykliä, joten päivittäisessä käytössä sen pitäisi kestää selvästi yli vuosikymmenen.

Kaksivaiheinen varasähkökeskus selitettynä

Yhdysvaltalaiset kodit käyttävät 120/240V:n kaksivaiheista sähköjärjestelmää: kaksi 120V:n haaraa yhdistyy 240V:ksi suuritehoisia laitteita varten. Varasähkökeskus on alakeskus, jota hybridivaihtosuuntaaja syöttää. Kun sähköverkosta katkeaa sähköt, vaihtosuuntaaja siirtää tärkeät virtapiirit automaattisesti akkusähkölle. Muut virtapiirit pysyvät pois päältä, kunnes sähköt palautuvat. Sähköasentaja valitsee, mitkä virtapiirit siirretään varasähkökeskukseen, yleensä 6–12 paikkaa. Tämä työvaihe edellyttää ehdottomasti lupaa ja tarkastusta, koska siinä tehdään muutoksia pääsähkönsyöttöön.

Miksi akku toimii tasavirralla ja talon sähköjärjestelmä vaihtovirralla

Kaappi varastoi energiaa 51.2V:n tasavirtana. Talosi sähköjärjestelmä toimii 120/240V:n vaihtovirralla. Niiden välissä on hybridivaihtosuuntaaja: se ottaa akusta tasavirtaa ja muuntaa sen vaihtovirraksi sähkökeskusta varten, ja ottaa sähköverkosta tai aurinkopaneeleista vaihtovirtaa ja muuntaa sen takaisin tasavirraksi akun lataamista varten. Siksi vaihtosuuntaajaa ei voi jättää pois. Kaapissa ei ole sisäänrakennettua vaihtovirtapistorasiaa.

Paikallisen aurinkoenergia-asentajan kanssa työskentely

Jos et tee asennusta itse, sujuvin tapa on ostaa kaappi ja palkata sitten paikallinen aurinkoenergia-asentaja toimittamaan ja parittamaan hybridivaihtosuuntaaja sekä tekemään kytkentä sähkökeskukseen. Anna asentajalle kaapin tekniset tiedot: 51.2V, 314Ah, 16,076.8 Wh, 200A, Pylontech RS485/CAN, latausjännite 58.4V. Asentaja mitoittaa vaihtosuuntaajan tärkeimpien sähkölaitteidesi kuormituksen mukaan ja hoitaa luvat. Tämä on myös turvallisin vaihtoehto, koska asentajan takuu kattaa vaihtovirran puolen.

Asennuksen kustannuserittely

Mitä tapahtuu tarkastuspäivänä

Tarkastaja varmistaa, että DC-erotin on merkitty ja helposti käytettävissä, varavoimakeskus on selkeästi merkitty, maadoitus on asianmukainen ja lukitus estää sähkön syötön takaisin verkkoon. Pidä invertterin asetukset ja kaapin tekniset tiedot valmiina. Kun järjestelmä on läpäissyt tarkastuksen, se on käyttöönotettu ja voit harjoitella sähkökatkoon varautumista.

Kaapelin ja kaapelikengän yksityiskohdat

Kaapin liittimiin sopivat järeät kuparikaapelikengät. Valitse kaapeliin sopivan kokoiset kaapelikengät, joissa on liitinpultteihin oikeankokoinen reikä. Purista tai juota kaapelikengät paikoilleen ja eristä ne sitten kutistesukalla. Kiristä liitinmutterit kaapin käyttöohjeessa ilmoitettuun momenttiin: liiallinen kiristys vaurioittaa pultin kierteitä, kun taas liian löysä liitos kuumenee. Tarkista kiristysmomentti uudelleen ensimmäisen kuukauden jälkeen, sillä uudet kaapelit voivat asettua. Merkitse jokaisen kaapelin molemmat päät, jotta seuraava asentaja tietää, mikä kaapeli on kyseessä.

Ilmanvaihto ja lämpötila

Kaappi on suljettu LiFePO4-akku, joten se ei vaadi yhtä tehokasta ilmanvaihtoa kuin avoimilla lyijyakuilla varustettu tila. Se kuitenkin lämpenee voimakkaassa latauksessa ja purkauksessa. Jätä sivuille vapaata tilaa äläkä sijoita kaappia suljettuun, ilmanvaihdottomaan komeroon. Käyttölämpötila on -10C–50C. Jos kesäisin autotallin lämpötila nousee yli 45C:n, pidä ovea auki tai lisää pieni tuuletin. Jos autotalli jäätyy talvella, latauslämpötilan on pysyttävä pakkasen yläpuolella. Lämmitetty autotalli ratkaisee ongelman.

Järjestelmän seuranta

Kaapin etupuolen LCD-näytössä näkyy varaustila. Hybridi-invertterin näytössä näkyvät samat tiedot sekä aurinkosähkön syöttö, sähköverkon tuonti ja akun purkaus. Kun haluat maksimoida omakäytön päivittäin, aseta invertteri lataamaan ensin aurinkosähköllä ja purkamaan akkua iltaisin. Jos invertteri tukee Wi-Fiä, yhdistä se, jotta voit seurata järjestelmän toimintaa puhelimellasi. Pylontechin tiedonsiirtoyhteyden ansiosta invertteri voi lukea akun tiedot ilman erillistä shunttia.

Yhdestä kaapista akustoksi

Kun lisäät toisen kaapin, kytke se rinnakkain ensimmäisen kanssa yhteisen virtakiskon kautta. Käytä yhtä pitkiä kaapeleita ja valitse samasta erästä peräisin olevat kaapit. Järjestelmään voi kytkeä enintään 16 kaappia. Varmista kytkennän jälkeen, että molempien kaappien varaustilan lukema on sama, ennen kuin otat akuston käyttöön kuormalla. BMS tasapainottaa kennoja kunkin kaapin sisällä. Kaappien välinen tasapainotus tapahtuu yhteisen virtakiskon kautta.

Viimeinen tarkastuskierros ennen virran kytkemistä

Ennen kuin kytket pääkytkimen päälle: varmista, että kaappi on suorassa ja tukevasti paikallaan, DC-kaapelikengät on kiristetty oikeaan momenttiin, DC-erotin on pois päältä, tiedonsiirtokaapeli on kunnolla kiinni, invertteri on pois päältä, varavoimakeskuksen piirit on merkitty, maadoitus on yhdistetty ja kaapissa ei ole irrallisia työkaluja. Sulje sitten erotin, käynnistä invertteri ja tarkista akun lukemat. Jos kaikki lukemat ovat normaalit, koko kodin varavoimajärjestelmä on käyttöönotettu.

Oikean hybridi-invertterin valinta

Invertteri on kaapin jälkeen tärkein yksittäinen valinta. Valitse 48 V:n split-phase-hybridinvertteri, jonka jatkuva teho on 5–8 kW ja jossa on Pylontech-yhteensopiva akkuliitäntä. Sovita invertterin aurinkopaneelitulon jännitealue aurinkopaneelijärjestelmääsi. Jos järjestelmä on kytketty sähköverkkoon, valitse invertteri, joka tukee syöttörajoitusta ja omakäyttötiloja. Jos järjestelmä on sähköverkon ulkopuolella, valitse malli, joka toimii täysin itsenäisesti. Yleisiä vaihtoehtoja Yhdysvalloissa ovat EG4-, Growatt- ja Deye-laitteet sekä Sol-Ark-yhteensopivat mallit. Varmista ennen ostamista, että invertterin akkuyhteensopivuusluettelossa mainitaan Pylontech LFP.

Luvat ja tarkastus

Useimmilla Yhdysvaltain lainkäyttöalueilla akkuvarmistusjärjestelmän asennus edellyttää lupaa, etenkin jos se kytketään pääkeskukseen. Luvan hakemisesta ja tarkastuksesta huolehtii aurinkosähköasentaja tai sähköasentaja. Tarkastaja tarkistaa DC-erotuskytkimen merkinnät, varasyöttökeskuksen merkinnät, maadoituksen ja saarekekäytön estävän lukituksen. Varaa lupaprosessiin useimmilla alueilla kahdesta neljään viikkoa. Älä kytke järjestelmään virtaa ennen tarkastusta.

Asennuksen jälkeen: ensimmäinen sähkökatkotesti

Kun järjestelmä on otettu käyttöön, simuloi sähkökatko: käännä pääkatkaisija pois päältä ja varmista, että varasyöttökeskus saa virtaa akusta. Mittaa, kuinka kauan tärkeimmät laitteet toimivat. Seuraa varaustilan laskua. Näin saat selville todellisen käyttöajan, jolla on merkitystä. Tee testi uudelleen kuukauden käytön jälkeen varmistaaksesi, että järjestelmä toimii odotetusti.

Viimeinen tarkastuskierros ennen virran kytkemistä

Ennen pääkytkimen kytkemistä päälle: varmista, että kaappi on suorassa ja tukevasti paikallaan, DC-liittimet on kiristetty oikeaan momenttiin, DC-erotuskytkin on pois päältä, tiedonsiirtokaapeli on kunnolla paikallaan, invertteri on pois päältä, varasyöttökeskuksen piirit on merkitty, maadoitukset on yhdistetty eikä kaapissa ole irtotyökaluja. Sulje sitten erotuskytkin, käynnistä invertteri ja tarkista akku. Jos kaikki lukemat ovat normaaleja, koko kodin varavoima on otettu käyttöön. Säilytä kaapin käyttöohje ja invertterin asetuslomake kansiossa keskuksen vieressä, jotta seuraava asentaja tietää, mitä on asennettu.

Yleisiä käyttöönottoon liittyviä kysymyksiä

Jos invertteri ei näytä akun jännitettä, tarkista DC-erotuskytkin ja sulake. Jos varaustila näkyy väärin, tiedonsiirtokaapeli ei ole kunnolla paikallaan tai akkuprofiili on väärä. Jos jännite laskee kuormituksessa, DC-kaapelit ovat liian ohuet. Jos akku hälyttää latauksen aikana, latausjännite on asetettu liian korkeaksi; säädä se takaisin arvoon 58.4 V. Useimmat ensimmäisen käynnistyksen ongelmat johtuvat asetuksista, eivät laitteistosta, joten tarkista invertterin loki ennen kuin oletat kaapin olevan viallinen. Jos olet epävarma, soita jälleenmyyjälle ja kerro invertterin tarkka malli sekä hälytyskoodi; he kertovat oikean Pylontech-asetuksen.

Usein kysytyt kysymykset

Lue lisää GSIKE:n koko kodin akustosta