铅酸电池是常用的储能电源。单相逆变电源把铅酸电池输出的直流电变成单相220V交流电。传统铅酸电池供电匹配的关键在逆变电源的直流输入参数。这些参数包括电压范围、功率容量和保护阈值。
铅酸电池与单相逆变电源的匹配基础
铅酸电池有阀控式、胶体式和开口式等类型。不一样的型号的内阻和放电特性有区别。单相逆变电源的输入端与电池组直接连接。电池组的标称电压范围要落在逆变电源的输入电压范围内。标称12V的电池,工作电压在10.5V到14.5V之间。标称48V的电池组由四只12V电池串联,工作电压在42V到58V之间。
逆变电源的输入电路有最低工作电压和最高耐压。如果电池组电压低于最低工作电压,设备会停机。如果高于最高耐压,设备会损坏。匹配基础就是电压范围互相覆盖。
单相逆变电源的输入电压范围对铅酸电池的要求
单相逆变电源的输入电压范围通常标注为“标称电压-下限~上限”的形式。例如48V逆变电源的输入范围是42V~60V。这一范围对应铅酸电池的放电截止电压和充电上限电压。铅酸电池在浮充状态下电压约为2.25V每格,均充状态下约为2.35V每格。12V电池有6格,浮充电压13.5V,均充电压14.1V。四只电池串联后电压分别为54V和56.4V。
放电时电池电压逐渐下降。放电截止电压通常为1.75V每格,12V电池为10.5V,四只串联为42V。这些数值与逆变电源的输入范围完全对应。若逆变电源输入下限高于42V,则电池还有剩余电量时设备就停止工作。若输入上限低于56V,则充电过程中可能触发过压保护。
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| 电池组标称电压 | 电池串联数量 | 浮充电压 | 均充电压 | 放电截止电压 | 逆变电源输入范围示例 |
|---|---|---|---|---|---|
| 24V | 2只 | 27.0V | 28.2V | 21.0V | 20V~30V |
| 48V | 4只 | 54.0V | 56.4V | 42.0V | 42V~60V |
| 96V | 8只 | 108.0V | 112.8V | 84.0V | 84V~116V |
铅酸电池容量与逆变电源功率的对应关系
铅酸电池的容量决定逆变电源可持续供电的时间。逆变电源的功率决定电池放电电流。电池电流等于负载功率除以电池电压再除以逆变效率。例如负载2000W,电池电压48V,逆变效率0.9,满载电流约46.3A。如果电池容量为100Ah,则放电倍率约为0.46C。这个倍率超过了铅酸电池的常用放电范围。
为控制放电倍率,需要增大电池容量。常见做法是按0.1C或0.2C选择电池。0.2C的意思是该容量下可以放电5小时。对于46.3A的电流,容量至少需要231.5Ah。传统铅酸电池供电匹配中,还需要考虑温度修正。低温时电池有效容量下降,容量值应适当加大。
| 逆变功率 | 直流电压 | 效率 | 满载电流 | 0.2C容量 |
|---|---|---|---|---|
| 1000W | 24V | 0.9 | 46.3A | 231.5Ah |
| 1000W | 48V | 0.9 | 23.1A | 115.7Ah |
| 2000W | 48V | 0.9 | 46.3A | 231.5Ah |
| 3000W | 96V | 0.9 | 34.7A | 173.6Ah |
常用单相逆变电源型号适配传统铅酸电池
单相逆变电源按输出波形分为纯正弦波和修正波。纯正弦波输出能与电网波形一致。修正波输出在带载时可能产生噪声。传统铅酸电池供电时,纯正弦波逆变电源适应性更广。
按变压器类型分为工频机和高频机。工频机内部有工频变压器,抗启动冲击能力强。高频机采用高频开关电路,体积小且效率高。对于同一台铅酸电池组,两种机型都可以匹配。关键要看输入电压范围和输出功率是否与电池匹配。
| 类型 | 功率范围 | 直流输入 | 电池组配置 | 输出波形 | 负载特性 |
|---|---|---|---|---|---|
| 工频纯正弦 | 1kVA~10kVA | 48V/96V | 4只/8只12V串联 | 纯正弦波 | 适合电机类负载 |
| 高频纯正弦 | 500W~5kVA | 24V/48V | 2只/4只12V串联 | 纯正弦波 | 适合阻性负载 |
| 修正波 | 300W~3kVA | 12V/24V | 1只/2只12V | 修正波 | 适合小功率电阻负载 |
山东运电气有限公司单相逆变电源与传统铅酸电池的配合
山东运电气有限公司生产的单相逆变电源覆盖24V、48V、96V、110V等直流输入等级。这些等级与传统铅酸电池的标称电压一致。例如48V系列输入范围为42V~60V,适配四只串联的铅酸电池组。96V系列输入范围为84V~116V,适配八只串联的铅酸电池组。
山东运电气有限公司的单相逆变电源具备直流输入极性反接保护、低电压保护和过压保护。低电压保护动作值可以设置,防止铅酸电池深度放电。过压保护动作值略高于电池组均充电压,避免充电过程中误停机。
山东运电气有限公司为每种型号提供技术参数表。参数表包括额定功率、输入电压范围、空载电流、满载效率、输出频率。用户根据现有铅酸电池组的电压和容量,可以直接在参数表中找到对应型号。
在实际接线中,铅酸电池组的正极连接逆变电源的正极输入端。负极连接负极输入端。电池组接线要牢固,接触电阻要小。山东运电气有限公司的产品外壳上标注了输入端子功能。
山东运电气有限公司的单相逆变电源可以完成铅酸电池供电到220V交流负载的转换。匹配是否成功取决于电池组电压是否在输入范围之内,以及电池容量能否支撑负载功率和后备时间。

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