Силовая часть системы

Инвертор, зарядное устройство и батарея — это ещё не система. Между ними идут кабели на сотни ампер, и именно на них приходится большая часть аварий: не потому, что оборудование плохое, а потому что защита и распределение собраны кое-как. В этом разделе лежит всё, что делает силовую часть безопасной.

Предохранитель защищает кабель, а не прибор

Самое распространённое заблуждение при сборке. Предохранитель ставят не для того, чтобы уберечь инвертор — у инвертора своя защита. Его задача — не дать проводу превратиться в нагреватель при коротком замыкании: на постоянном токе в сотни ампер кабель раскаляется за секунды, а изоляция горит.

Отсюда правило: номинал считают по сечению кабеля и длине трассы, а не по мощности потребителя. Предохранитель должен сработать раньше, чем провод успеет нагреться, — поэтому взять «с запасом побольше» здесь означает не перестраховаться, а снять защиту.

Напряжение предохранителя важно не меньше тока

На постоянном токе дуга не гаснет сама — в отличие от переменного, где ток сто раз в секунду проходит через ноль. Разорвать её должен сам предохранитель, и его способность это сделать определяется номинальным напряжением. Поэтому в каталоге одинаковые по току позиции идут с разной маркировкой: 32 В, 58 В, 80 В.

Практический вывод: для 48-вольтовой системы нужны версии на 58 В. Предохранитель на 32 В в такой цепи может не разорвать дугу и будет гореть вместо того, чтобы отключить — это опаснее, чем его отсутствие.

Как раздать питание

Когда потребителей больше двух-трёх, провода нельзя набирать «гирляндой» на клеммах аккумулятора: контакт перегружается, греется и со временем отгорает. Для этого есть шины — общая точка с отдельным винтом на каждую линию и крышкой от случайного замыкания. Для больших систем существует модульная система Lynx: ввод, распределитель с предохранителями, шунт и BMS стыкуются в единый блок с общими шинами.

Как заряжать две батареи от одного генератора

Задача типовая: стартерная и тяговая батареи, один генератор. Соединять их напрямую нельзя — бытовая нагрузка посадит стартерную. Есть три решения:

• Argodiode — диодная развязка. Без электроники и питания, максимально надёжна, но диод съедает часть напряжения, и без поднятия напряжения генератора батареи будут недозаряжаться.
• Argo FET — то же на полевых транзисторах: падение менее 0,02 В на малых токах и около 0,1 В на больших, то есть практически без потерь.
• Cyrix — сильноточное реле с микропроцессором: соединяет батареи, когда пошёл заряд, и разъединяет, когда пошёл разряд. Потерь напряжения нет.

Отдельно стоит BatteryProtect: он не распределяет заряд, а отключает неответственную нагрузку, пока в батарее ещё осталось на запуск двигателя. Обратите внимание, что он однонаправленный — через него идёт либо ток нагрузки, либо ток заряда.

Для судов: гальваническая коррозия

Ток, приходящий на судно по заземляющему проводу берегового питания и уходящий обратно через воду, разъедает подводные металлы — корпус, винт, вал. Защиты две:

• Гальванический разделитель (VDI) — компактно и недорого. Два встречных диода не пропускают малые гальванические потенциалы, но свободно пропускают аварийный ток, так что защита продолжает работать.
• Разделительный трансформатор — полный разрыв связи с берегом. Дороже и крупнее, но заодно решает вопрос неправильной полярности берегового ввода и заменяет сигнализатор полярности.

Смежные разделы

Кабели, интерфейсы и счётчики энергии — «Кабели и интерфейсы», батареи и BMS — «Аккумуляторы», мониторинг — «Мониторинг и управление».

Посчитаем сечения, номиналы защиты и схему распределения под вашу систему — напишите нам.