Несколько инверторов на один накопитель: параллель, три фазы и общая батарея
Несколько инверторов объединяют для двух целей: нарастить мощность или собрать три фазы из однофазных блоков. Общая батарея на параллельные инверторы возможна только если это прямо разрешает производитель, и тогда схема строится строго по руководству: ведущий и ведомые инверторы, связь с BMS через ведущий, кабели равной длины к каждому инвертору. Если разрешения нет, у каждого инвертора ставят свою батарею. Разбираем варианты и ошибки.
Зачем соединять несколько инверторов
Причины две, и важно не путать их, потому что схемы разные.
- Нарастить мощность. Одного инвертора на 8–12 кВт не хватает, а модели побольше не подходят по цене, по стоимости или по напряжению. Берут два-три одинаковых однофазных и работают параллельно на одну фазу.
- Собрать три фазы. Нужно трёхфазное питание, а есть однофазные инверторы. Три блока работают каждый на свою фазу, и вместе дают трёхфазную сеть.
Есть и третья причина, о которой говорят реже: надёжность и поэтапное развитие. Если инверторов два, отказ одного не оставляет объект совсем без питания, а мощность наращивают по мере роста нагрузки. Но у такой схемы есть и цена: сложнее настройка, больше точек отказа в монтаже, нужны согласованные прошивки.
Общая батарея или у каждого своя
Главный вопрос — разрешает ли производитель подключать нескольких инверторов к одной батарейной шине и как при этом организовать связь с BMS. Универсального ответа нет, всё определяет руководство конкретной модели инвертора и конкретной батареи.
- Общая батарея разрешена. Инверторы соединяют кабелем параллельной связи, один назначают ведущим, остальные ведомыми. Сигналы BMS обычно подключают к ведущему инвертору, а он передаёт данные остальным, но порядок и ограничения нужно читать в руководстве. Подробнее о связи — в материале протоколы связи батареи и инвертора.
- Общая батарея не разрешена. Тогда у каждого инвертора своя батарея, и инверторы работают независимо или по схеме с параллельной связью, но без общей шины постоянного тока.
Если руководство ничего не говорит про такую схему, считайте, что она не проверена. Ответственность за последствия ляжет на монтажника.
Мощность батареи должна покрывать всех
Типичная ошибка: инверторов три, а батарея рассчитана на ток одного. Рассчитаем для трёх инверторов по 5 кВт на 48 В: суммарная мощность 15 кВт, ток 15000 ÷ 0,93 ÷ 48 ≈ 336 А при полной нагрузке. Допустим, паспортный ток разряда одного модуля батареи 100 А (условное значение, у реальных модулей оно разное). Тогда нужно не меньше 4 модулей в параллель, иначе BMS отключит батарею по перегрузке. Правило: суммарный допустимый ток разряда батарей должен быть не меньше суммарного тока инверторов, плюс запас. Расчёт ёмкости при этом отдельный; см. статью наращивание накопителя: когда добавлять второй модуль.
Кабели одинаковой длины и общая шина
При параллельной работе ток между инверторами делится обратно пропорционально сопротивлению цепей. Если к ближнему инвертору идёт короткий кабель, а к дальнему длинный, ближний получит больше тока и перегрузится раньше. Поэтому:
- батареи и инверторы подключают к общей шине (бас-бару), а от неё идут кабели одинаковой длины и одного сечения к каждому инвертору;
- каждый инвертор защищён своим предохранителем или DC-автоматом на шине, а каждая батарея — своим предохранителем у клеммы (см. защиту батареи);
- сечение рассчитывают на ток одного инвертора, а не всей системы, по методике из статьи сечение кабеля от батареи к инвертору;
- кабель параллельной связи и кабели связи с BMS прокладывают отдельно от силовых, как предписывает руководство.
Одинаковые инверторы
Параллельная работа рассчитана на одинаковые модели с одинаковой мощностью. Смешивать модели, мощности и поколения нельзя, если производитель не разрешил это прямо.
Три фазы из однофазных инверторов
Три однофазных инвертора, каждый на свою фазу, формируют трёхфазную сеть. Но у такой схемы есть ограничение: мощность каждой фазы равна мощности одного инвертора. Три блока по 5 кВт дают 15 кВт суммарно, но на одну фазу доступно только 5 кВт. Если у вас на одной фазе нагрузка 8 кВт, три однофазных по 5 кВт не справятся, хотя суммарная мощность 15 кВт. Трёхфазные гибридные инверторы допускают асимметричную нагрузку по фазам, подробности для Deye разобраны в статье асимметричная подача по фазам в Deye, а описание модели — в руководстве по SG05LP3.
Поэтому перед выбором схемы нужно ответить на вопрос: как нагрузки распределены по фазам. Если распределение равномерное или его можно выровнять, три однофазных подойдут. Если же есть мощные однофазные приёмники, лучше один трёхфазный инвертор.
Варианты архитектуры
| Вариант | Когда подходит | Плюсы | Риски и ограничения |
|---|---|---|---|
| Параллель одинаковых однофазных на общую батарею | одна фаза, нужна мощность выше одного инвертора | единая ёмкость, гибкое наращивание | нужно разрешение производителя; ведущий инвертор критичен; кабели равной длины |
| Три однофазных на три фазы с общей батареей | трёхфазный объект с равномерной нагрузкой | единая батарея и общая ёмкость на все фазы | мощность на фазу ограничена одним инвертором; настройка фаз по руководству |
| У каждого инвертора своя батарея | производитель не разрешает общую шину; нужна независимость | отказ одного блока не затрагивает остальные; простые токи | ёмкость делится, неравномерная разрядка блоков; сложнее мониторинг |
| Один трёхфазный инвертор | трёхфазная нагрузка, возможна асимметрия | проще монтаж и настройка, одна точка управления | отказ инвертора оставляет объект без питания; мощность не наращивается по частям |
Ошибки, которые встречаются на практике
- Разные прошивки. Инверторы одной модели с разными версиями ПО могут не договориться по протоколу параллельной работы. Перед запуском обновите все блоки до одинаковой версии, которую рекомендует производитель.
- Разные модели и мощности в одной параллели.
- Разные настройки типа батареи, напряжений отсечки и приоритетов. Параметры должны совпадать у всех блоков, кроме тех, которые руководство разрешает менять отдельно.
- Кабели разной длины и сечения к инверторам, из-за чего один блок перегружается.
- Батарея слабее инверторов по току разряда.
- Связь с BMS на каждом инверторе, хотя руководство требует подключать её только к ведущему (или наоборот).
- Нет общего отключающего устройства и защиты для каждого инвертора.
Если вы сомневаетесь в конкретной схеме, лучше уточнить у производителя письменно. О том, кто в системе кем управляет, подробно рассказано в материале EMS и BMS: кто чем управляет в накопителе.
Частые вопросы
Можно ли добавить второй инвертор через год?
Возможно, если выпускается такая же модель с совместимой прошивкой. Через год подобрать идентичное устройство иногда трудно, поэтому спроектируйте параллель заранее и проверьте, что производитель обещает совместимость.
Что будет, если ведущий инвертор выйдет из строя?
Зависит от схемы. Часто система останавливается или теряет связь с BMS до замены ведущего. Эту ситуацию стоит предусмотреть и обсудить с монтажником.
Можно ли держать разные инверторы на разных батареях в одном доме?
Да, при этом инверторы работают независимо на разные группы нагрузок. Это простая и надёжная схема, но она не складывает ёмкость.
Когда лучше взять один инвертор побольше?
Если мощность вашей задачи укладывается в одну модель, один блок проще, дешевле в монтаже и надёжнее по числу связей.
Короткий вывод
Несколько инверторов на один накопитель допустимы, только если это прямо описано в руководстве производителя. Общая батарея должна отдавать ток не меньше суммарного тока инверторов, кабели к каждому инвертору должны быть одинаковой длины и сечения, а модели и прошивки совпадать. Для трёх фаз из однофазных помните про ограничение мощности на фазу. Если схема кажется сложной, часто выгоднее один инвертор побольше или один трёхфазный.