CAN или RS485: как аккумулятор договаривается с инвертором

Кто собирал накопитель, тот знает: купить аккумулятор и инвертор мало, их ещё надо заставить понимать друг друга. BMS, инвертор и контроллер верхнего уровня работают слаженно и безопасно только при надёжной связи, а связь начинается с общего языка. В накопителях самых распространённых языков, то есть протоколов, два: CAN и RS485.

Коротко

• CAN — быстрая сеть, в которой все устройства равны, а аварийные сообщения идут первыми. На высоких скоростях устройства стоят обычно в пределах 40 м.
• RS485 работает по схеме «ведущий — ведомый». Он медленнее, зато держит линии до 1200 м и проще в монтаже.
• В накопителях обычно работают оба протокола: CAN связывает модули, BMS и инвертор, RS485 выводит данные на мониторинг, диспетчеризацию и логгер.
• Аккумуляторы Deye SE-F5 и SE-F16 обычно связаны с гибридом по CAN. Распиновку кабеля берут из инструкции к конкретной паре аккумулятора и инвертора, а не по памяти.

Зачем компонентам общий язык

Накопитель похож на склад. Аккумуляторы в нём рабочие, инвертор командует сменой, а BMS следит за охраной труда. Если они не могут быстро объясниться, начинаются проблемы: аккумулятор перезаряжают, питание пропадает в самый неподходящий момент, а скачок температуры никто не замечает.

Чтобы этого не случилось, компоненты по проводной сети в реальном времени делятся данными: напряжением, температурой, уровнем заряда (SoC). Правила этого обмена и задаёт протокол связи. Гибридному инвертору эти данные нужны не для галочки: по ним он решает, каким током заряжать аккумулятор и когда остановиться.

Что такое CAN

CAN расшифровывается как Controller Area Network. Протокол придумали для автомобилей, чтобы узлы машины общались без центрального компьютера. Сегодня его ставят и в накопители энергии.

Как работает. CAN — сеть с несколькими ведущими (multi-master). Это круглый стол, за которым все равны: любое устройство передаёт данные, когда ему нужно.

Плюсы CAN:

• Скорость. Данные уходят быстро, а защите, которая работает в реальном времени, именно это и нужно.
• Надёжность. Есть встроенная проверка ошибок: если сообщение исказилось, сеть это заметит и отправит его заново.
• Приоритеты. Когда два устройства начали передачу одновременно, шина пропускает вперёд более срочное сообщение. Сигнал о перегреве аккумулятора всегда идёт вне очереди.

Минусы CAN:

• Дальность. CAN сделан ради скорости, а не расстояния. Устройства должны стоять близко: на высоких скоростях обычно в пределах 40 метров.
• Сложность. Внедрять и программировать его чуть дороже и сложнее, чем старые протоколы.

Подберём систему под вашу задачу

Оставьте телефон — инженер перезвонит в рабочее время, ответит на вопросы по статье и подберёт оборудование. Бесплатно.

Смотреть в каталоге: купить гибридный инвертор Deye · все солнечные инверторы · аккумуляторы Deye

SUN-6K-SG05LP1159 000 ₽ · в наличии→

Перезвоните мне

Вопрос у инженера. Ответим в будни с 9:00 до 18:00 по Москве.

Нажимая «Перезвоните мне», вы даёте согласие на обработку персональных данных.

Что такое RS485

RS485 десятилетиями служит в промышленной автоматике. Простой и живучий.

Как работает. В отличие от круглого стола CAN, RS485 обычно работает по схеме «ведущий — ведомый» (master-slave). Это скорее школьный класс: контроллер, как учитель, спрашивает конкретный аккумуляторный модуль о его состоянии, и тот отвечает, только когда его спросили.

Плюсы RS485:

• Дальность. RS485 хорошо держит длинные линии: данные надёжно уходят на расстояние до 1200 метров.
• Простота и цена. Дешёв, монтируется без затей, а неисправность на линии искать просто.
• Много устройств. Десятки аккумуляторных модулей вешаются на одну линию друг за другом (daisy chain).

Минусы RS485:

• Скорость. Устройства ждут своей очереди, поэтому данные приходят медленнее, чем по CAN.
• Единая точка отказа. Если ведущий контроллер вышел из строя, вся цепочка молчит, пока его не починят.

CAN против RS485: сравнение

Универсального победителя нет: один выигрывает в скорости, другой в дальности и цене монтажа, а что важнее, решает конкретный объект.

Скорость или дальность. Если счёт идёт на мгновения, берут CAN: BMS должна успеть скомандовать инвертору остановиться, пока аккумулятор цел. Но если аккумуляторы большой солнечной электростанции стоят в сотнях метров от диспетчерской, нужен именно RS485.

Монтаж. С RS485 проще некуда: устройства соединяются в одну линию, и для крупного объекта с десятками аккумуляторных стоек это заметно дешевле. Сеть CAN приходится планировать тщательнее, зато шина сама разруливает трафик по приоритетам.

Где что применяют. В большинстве современных промышленных накопителей оба протокола работают одновременно. CAN отвечает за внутренний разговор: связывает аккумуляторные модули с главной BMS, а BMS с инвертором. RS485 смотрит наружу: соединяет накопитель с компьютером, системой диспетчеризации здания или логгером для долгосрочного мониторинга.

Как это устроено у Deye

В домашней и коммерческой системе на гибридах Deye логика та же. Аккумулятор, будь то SE-F5 на 5,12 кВт·ч или SE-F16 на 16 кВт·ч, обычно связан с инвертором по CAN. BMS сообщает SUN-6K-SG05LP1 или трёхфазному SUN-12K-SG04LP3 допустимые напряжение и ток заряда, температуру и уровень заряда, а инвертор по этим данным ведёт заряд. Порт RS485 на инверторе, как правило, занят другим: счётчиком или внешним мониторингом.

Ловушка для монтажника: распиновка кабеля связи и выбор протокола в настройках отличаются от модели к модели, и на стороне инвертора, и на стороне аккумулятора. Собирать кабель по памяти или по картинке из интернета не стоит. Схему берите из инструкции к конкретной паре аккумулятора и инвертора; инструкции собраны в разделе документов.

Если связи нет, инвертор не видит BMS, и дело обычно кончается перезарядом или хроническим недозарядом. Эти случаи разобраны в статье 6 проблем солнечного аккумулятора.

Что выбрать

Выбирать одно из двух при планировании накопителя чаще всего не приходится: нормальные производители закладывают в оборудование оба протокола. Вопрос только в том, какой за что отвечает. CAN берут туда, где важны безопасность и скорость реакции, прежде всего на связку BMS с инвертором. RS485 нужен там, где устройств много и площадка большая, или для простого долгосрочного мониторинга.

Связь собирают в самом конце монтажа, но именно от неё зависит, будет ли накопитель спокойно работать годами. Тем, кто ставит такие системы регулярно, пригодятся партнёрские условия на странице для монтажников.