Аккумуляторы — только половина накопителя. Вторая половина: связь между батареей, BMS и инвертором, а самых ходовых языков у неё два, CAN и RS485. Разбираем, чем они отличаются и какой за что отвечает в системах на гибридах Deye.
Кто собирал накопитель, тот знает: купить батарею 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.
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: батарею 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 батарею и когда остановиться.
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:
Минусы CAN:
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:
Минусы RS485:
Универсального победителя нет: один выигрывает в скорости, другой в дальности и цене монтажа, а что важнее, решает конкретный объект.
| Параметр | CAN | RS485 |
|---|---|---|
| Кто говорит | все устройства равны, любое передаёт, когда нужно | ведущий опрашивает, ведомый отвечает |
| Скорость | высокая, реакция в реальном времени | ниже: каждый ждёт своей очереди |
| Дальность | обычно до 40 м на высоких скоростях | до 1200 м |
| Приоритет сообщений | есть, аварийные идут первыми | нет, опрос по очереди |
| Монтаж | сеть нужно планировать тщательнее | одна линия, устройства друг за другом |
| Слабое место | дальность, сложнее и дороже во внедрении | отказ ведущего останавливает всю цепочку |
| Типичная роль | внутри системы: модули, BMS, инвертор | наружу: мониторинг, диспетчеризация, логгер |
Скорость или дальность. Если счёт идёт на мгновения, берут CAN: BMS должна успеть скомандовать инвертору остановиться, пока батарея цела. Но если батареи большой солнечной станции 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 батарейных 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.
В домашней и коммерческой системе на гибридах Deye логика та же. Батарея, будь то SE-F5 на 5,12 кВт·ч или SE-F16 на 16 кВт·ч, обычно связана 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 батареи. Собирать кабель по памяти или по картинке из интернета не стоит. Схему берите из инструкции к конкретной паре батареи 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.
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.
Источник: блог Deye (CAN vs RS485 Communication in Battery Storage Systems). Перевод и адаптация для российских условий — deye.shop.
Обычно по CAN: BMS передаёт инвертору допустимые напряжение и ток заряда, температуру и уровень заряда, а инвертор по ним управляет зарядом. Порт RS485 на инверторе чаще занят счётчиком или внешним мониторингом. Распиновку кабеля и настройку протокола смотрите в инструкции к конкретной паре батареи и инвертора.
CAN спроектирован ради скорости, а не расстояния: на высоких скоростях он устойчиво работает, только когда устройства стоят рядом, обычно в пределах 40 м. RS485 создан для промышленных объектов с длинными линиями и надёжно передаёт данные на расстояние до 1200 м, но медленнее: устройства отвечают по очереди на запрос ведущего.
Инвертор не видит BMS и не получает от неё допустимые напряжение и ток заряда, температуру и уровень заряда. Кончается это перезарядом или недозарядом батареи. Диагностику начинают с кабеля связи и выбранного протокола в настройках инвертора и батареи, сверяясь с инструкцией.
Нет. В большинстве современных систем работают оба: CAN связывает модули, BMS и инвертор внутри системы, а RS485 выводит данные наружу, на диспетчеризацию или логгер для долгосрочного мониторинга.
Конфигуратор посчитает инвертор и ёмкость накопителя по вашим цифрам, инженер ответит на вопросы.
