بررسی کامل و فنیِ مدل ۳ کیلووات (SUN-3 / معادل 3kW از سری Deye )

۱ — خلاصه «یک‌خطی» از مشخصات کلیدی (برای مدل 3 kW)

• توان نامی خروجی (Rated AC Output): ۳۰۰۰ وات (3 kW).

• توان پیک (Peak): ۲ برابر توان نامی برای مدتی کوتاه (تا ≈10 ثانیه) → یعنی ≈ ۶۰۰۰ وات پیک.

• دو MPPT مستقل و پشتیبانی از Oversizing پنل تا 1.6× (محدودیت جریان MPPT ≈ 18A + 18A).

• حداکثر راندمان (Max. efficiency): ≈ 97.6%؛ زمان سوییچینگ UPS-level حدود 4 ms؛ درجه حفاظت IP65 (Outdoor-ready).

---

۲ — «توان خروجی AC» به‌تفصیل و مثال کاربردی

تعریف‌ها:

• توان نامی (Continuous/Rated): توانِ پایداری که دستگاه می‌تواند بدون محدودیت زمانی تامین کند — برای مدل 3kW برابر ۳۰۰۰ وات است.

• توان پیک (Peak / Surge): قدرتی که برای مدت کوتاه (معمولاً چند ثانیه) می‌تواند تامین کند؛ در این سری تا ۲× توان نامی برای ~10s ذکر شده است => برای 3kW: 6kW برای ≈10s.

چرا این مهم است؟

• بارهای موتوری (مثلاً پمپ آب، کمپرسور یخچال، بعضی کولرها) در لحظه‌ی راه‌اندازی جریان و توان زیادی می‌کشند — اگر اینورتر این پیک لحظه‌ای را نتواند تامین کند، آن بار استارت نمی‌خورد یا اینورتر خطا می‌دهد.

مثال عددی (استارت یخچال):

• فرض: یخچال دارای مصرف «اجرای» 400 W و استارت 3× است (سه برابر).

  • استارت = 400 × 3 = 1,200 W.

  • این عدد کاملاً در توان پیـک 6,000 W جای می‌گیرد.

مثال ترکیبی خانگی (همزمان):

• کولر اسپلیت کوچک: 1,200 W (running) — استارت 3× ⇒ 3,600 W (لحظه استارت)

• یخچال: 400 W (running) — استارت 3× ⇒ 1,200 W (لحظه استارت)

• روشنایی و تلویزیون و …: مجموع 400 W
  مجموع (running) = 1,200 + 400 + 400 = 2,000 W (پایدار) — زیر 3,000 W پس اوکی
  اما در لحظه استارت کولر: نیاز لحظه‌ای = 3,600 (کولر استارت) + 400 (یخچال running) + 400 = 4,400 W — کمتر از پیک 6,000W، بنابراین استارت موفق خواهد بود.
  (محاسبات بالا را خط‌به‌خط رفتیم تا نشان دهیم چرا پیک 2× اهمیت دارد.)

نتیجه: برای خانه‌های کوچک تا مصرف پیوسته ~3kW و بارهای موتوری متوسط، مدل 3kW معمولا مناسب است؛ فقط باید مجموع بارهای دائمی و استارت‌ها را قبل نصب حساب کنی.

---

۳ — «ورودی PV» (MPPT و oversizing) — دقیق و گام‌به‌گام

مشخصه دیتاشیت: «2 MPPTs, supports 1.6x PV oversizing (18A+18A)».

3.1 حداکثر توان آرایه PV (PV-Max) برای مدل 3kW

دیتاشیت می‌گوید oversizing تا 1.6× مجاز است. یعنی:

• PV_max = Rated_inverter_power × 1.6
  گام-به-گام (digit-by-digit):

1. Rated_inverter_power = 3000 W

2. 3000 × 1.6 = ?

   • 3000 × 1 = 3000

   • 3000 × 0.6 = 1800

   • جمع = 3000 + 1800 = 4800 W

پس: حداکثر توان پنل توصیه‌شده ≈ 4,800 W (4.8 kWp).

تفسیر: این یعنی می‌توانی تا ~4.8 kWp پنل روی اینورتر وصل کنی تا در ساعات پرتو کم هم تولید نزدیک ظرفیت لازم فراهم شود. (دقت کن: oversizing به معنی همیشه تولید بیشتر نیست، بلکه امکان برداشت انرژی بیشتر در پیک‌های خورشیدی را فراهم می‌کند.)

3.2 جریان MPPT (PV current) و چطور باید رشته‌ها را ببندی

• دیتاشیت اشاره دارد به 18A + 18A — معمولاً این مقدار جریان ورودی از پنل برای هر MPPT است.

  • یعنی هر MPPT از نظر جریان پنل تا ۱۸ آمپر محدود است و دو عدد MPPT داریم ⇒ مجموع ورودی جریان پنل ≤ 36 A.

مثال با پنل واقعی (برای نشان دادن چیدمان):

• فرض پنل 400W با مشخصات حدودی: Vmp ≈ 36 V، Imp ≈ 11.11 A (تقریب).

  • برای هر MPPT جریان Imp پنل ≈ 11.11 A → چون MPPT محدودیت 18 A دارد، نهایتاً می‌توانی حداکثر 1 رشته موازی (یک استرینگ) با این پنل-ها روی هر MPPT بگذاری (چون 11.11 A × 2 موازی = 22.22 A > 18 A).

  • اما می‌توان تعداد پنل در سری را افزایش داد تا Vmp رشته را به محدوده کارکرد MPPT برسانی (در ادامه در مورد ولتاژ MPPT توضیح می‌دهم).

نکته: دیتاشیت عدد دقیق بازه ولتاژ MPPT و Voc_max را در متن جا گذاشته (در فایل وجود دارد اما در snippet بالا به‌صورت جای‌خالی نمایش داده شده). باید قبل از نهایی کردن تعداد پنل‌ها در سری، مقدار MPPT voltage range و Maximum PV Open-Circuit Voltage را از جدول کامل دیتاشیت بخوانی و رشته‌ها را طوری سری کنی که Vmp رشته در محدوده MPPT و Voc کل کمتر از Voc_max باشد. (در عمل برای پنل‌های مدرن معمولاً Vmp≈30–40V، Voc≈36–48V بسته به پنل.)

3.3 مثال عملیِ رشته‌بندی (پیشنهادی، با فرضیات معمول)

• اگر پنل Vmp = 36 V → برای رسیدن به ~320–400 V رشته (معمولاً مناسب برای MPPTهای 150–500V)، نیاز به 9 تا 11 پنل سری خواهی داشت:

  • 9 × 36 = 324 V (Vmp رشته)

  • 10 × 36 = 360 V

  • 11 × 36 = 396 V

• هر رشته از این پنل‌ها Imp ≈ 11.11 A → در هر MPPT اگر فقط یک رشته وصل شود جریان ≈ 11.11 A < 18 A → مناسب. اگر بخواهی دو رشته موازی به یک MPPT بزنی، جریان = 11.11 × 2 = 22.22 A که از 18 A بیش‌تر است (غیرمجاز).

خلاصه برای طراحی PV:

• با توجه به محدودیت 18A/MPPT، معمولاً برای پنل‌های ~400W هر MPPT یک رشته سری می‌شود و تعداد پنل در هر رشته را با هدف Vmp در بازه MPPT (از دیتاشیت) تعیین می‌کنیم.

• مجموع رشته‌ها می‌تواند در دو MPPT توزیع شود؛ جمع توان کل نباید از 4.8 kWp تجاوز کند مگر دلایل محاسباتی قوی داشته باشی.

---

۴ — «باتری» (Sizing, Charge/Discharge & مثال عددی کامل)

در دیتاشیت به پشتیبانی باتری و سازگاری با Li-ion و پروتکل BMS اشاره شده و برای بعضی مدل‌ها حرف از پشتیبانی 1C و 1.2C برای شارژ/دشارژ زده شده است؛ اما مقدار واقعی (امپراژ شارژ/دشارژ) برای مدل SUN-3 می‌تواند وابسته به پیکربندی باتری باشد — همیشه عدد دقیق را در جدول Battery Input Data چک کن.

4.1 — مثالی کامل: «می‌خواهم 3 kW را به مدت 4 ساعت پشتیبانی کنم»

قدم‌به‌قدم محاسبه می‌کنیم چه ظرفیتی از باتری (به Wh و Ah در 48V) لازم است. در محاسبه زیر پارامترها را صراحتاً می‌نویسم و سپس محاسبه را digit-by-digit انجام می‌دهم.

فرض‌ها (واقع‌گرایانه و محافظه‌کار):

• بار پیوسته = 3,000 W (۳ کیلووات).

• مدت زمان پشتیبانی (Autonomy) = 4 ساعت.

• راندمان اینورتر = 97.6% (طبق دیتاشیت).

• عمق دشارژ (DoD) مجاز باتری = 80% (برای LiFePO4 مرسوم و محافظه‌کار).

• کارایی round-trip باتری (از جمله losses در BMS/پک) = 95% (فرض محافظه‌کار).

گام 1 — انرژی مورد نیازِ بار (مستقیم)

• 3000 وات × 4 ساعت = 12000 وات‌ساعت = 12,000 Wh.

گام 2 — اصلاح برای راندمان اینورتر (باید از باتری بیشتر برداریم)

راندمان = 97.6% ⇒ معادل 0.976 در محاسبه.
باید انرژی لازم از باتری = (انرژی بار) ÷ راندمان.

محاسبه‌ی دقیق:

1. انرژی بار = 12,000 Wh.

2. تقسیم بر 0.976 ⇒ 12,000 ÷ 0.976 = ?

   • روش: 0.976 = 976/1000, بنابراین 12,000 ÷ 0.976 = 12,000 × (1000/976) = 12,000 × (125/122) (چرا؟ 1000/976 = 125/122 پس کاهش با 8 انجام شد)

   • 12,000 × 125 = 1,500,000

   • 1,500,000 ÷ 122 = ?

     • 122 × 12,295 = 1,499,? — می‌زنیم: 122 × 12,295 = 122 × (12,000 + 295) = 122×12,000 + 122×295 = 1,464,000 + 35,990 = 1,499,990

     • باقیمانده = 1,500,000 − 1,499,990 = 10

     • بنابراین نتیجه = 12,295 + 10/122 = 12,295.081967... Wh

   • تقریب: 12,295.081967 Wh (یعنی ≈ 12,295.08 Wh).
     پس انرژی مورد نیاز از باتری برای پوشش 12kWh بار با احتساب راندمان اینورتر ≈ 12,295.08 Wh.

گام 3 — اصلاح برای عمق دشارژ و اتلاف باتری (Round-trip)

باتری‌هایی که DoD=80% به ما 80% از ظرفیت اسمی را به‌عنوان «قابل استفاده» می‌دهند و round-trip ≈95% یعنی کمی انرژی از دست می‌رود.
بنابراین ظرفیت اسمی (Required Bank Capacity) = 12,295.081967 ÷ (DoD × battery_round_trip)

محاسبه:

• DoD × battery_round_trip = 0.8 × 0.95 = 0.76

• بنابراین 12,295.081967 ÷ 0.76 = ?

  • 12,295.081967 × (100/76) = 12,295.081967 × (25/19) (چرا؟ 100/76 = 25/19)

  • اول 12,295.081967 × 25 = 307,377.049175

  • سپس ÷ 19 = 307,377.049175 ÷ 19 = 16,177.739430263155 ≈ 16,177.74 Wh

نتیجه: ظرفیت اسمی مورد نیاز ≈ 16,177.74 Wh ≈ 16.18 kWh.

گام 4 — تبدیل به Ah (برای باتری 48V)

• Ah = Wh ÷ V

• Ah = 16,177.739430543572 ÷ 48 = ?

  • 48 × 337 = 16,176

  • باقیمانده = 16,177.739430543572 − 16,176 = 1.739430543572

  • 1.739430543572 ÷ 48 ≈ 0.0362381363244165

  • جمع = 337 + 0.0362381363244165 = 337.0362381363244 Ah

پس: حدود 337 Ah در ولتاژ 48V (یعنی یک پک ≈ 48V × 337Ah ≈ 16.18 kWh).

تفسیر عملی: اگر بخواهی 3kW را 4 ساعت پشتیبانی کنی با تنظیمات محافظه‌کار، نیاز به پک ~48V / 340Ah داری (مقادیر تجاری نزدیک 300–400Ah موجود است؛ انتخاب 350Ah یا 400Ah می‌تواند منطقی باشد بسته به بودجه و فضای نصب).

---

4.2 — زمان شارژ از PV اگر پنل‌ها 4.8 kWp باشند (محاسبه)

فرض: PV_max = 4,800 W (از بخش ۳). MPPT efficiency ≈ 99% (دیتاشیت می‌گوید MPPT > 99% یا > ... بسته به مدل؛ ما conservatively از 99% استفاده می‌کنیم).

محاسبه‌ی توان موثر برای شارژ باتری:

1. P_pv = 4,800 W

2. P_effective = P_pv × MPPT_efficiency = 4,800 × 0.99 = ?

   • 4,800 × 0.99 = 4,800 × (1 − 0.01) = 4,800 − 48 = 4,752 W

پس شارژر از PV در شرایط ایده‌آل حدود 4,752 W به باتری می‌دهد.

زمان شارژ کاملِ باتریِ 16,177.74 Wh از صفر تا صد (نظری و بدون محدودیت شارژِ باتری):

• Time = Battery_Wh ÷ P_effective = 16,177.739430543572 ÷ 4,752 ≈ ?

  • محاسبه: 4,752 × 3 = 14,256

  • باقیمانده = 16,177.739430543572 − 14,256 = 1,921.739430543572

  • 4,752 × 0.4 = 1,900.8 → مجموع 3.4 برابر = 14,256 + 1,900.8 = 16,156.8

  • باقیمانده = 16,177.739430543572 − 16,156.8 = 20.939430543572

  • 4,752 × 0.0044 ≈ 20.9088 تقریباً برابر با باقیمانده

  • جمع = 3 + 0.4 + 0.0044 = 3.4044 ساعت ≈ 3 ساعت و 24 دقیقه و ~16 ثانیه

پس: حدود 3.40 ساعت (≈ 3 ساعت 24 دقیقه) برای شارژ کامل نظری از صفر با 4.8 kWp PV (بدون محدودیت شارژ باتری و فرض شرایط ایده‌آل خورشیدی).

توجه مهم: در عمل شارژ با سرعت بالا در SOC های بالا کند می‌شود و همچنین محدودیت جریان شارژ اینورتر یا BMS می‌تواند زمان را طولانی‌تر کند. این محاسبه فقط یک تخمین نظری است.

---

4.3 — جریان شارژ / دشارژ واقعی و کابل‌کشی مربوطه

• جریان دِشارژ برای بار 3kW (حین کار از باتری):

  1. انرژی مورد نیاز از باتری برای 3,000 W بار = 3,000 ÷ 0.976 = 3,073.770491 W (چون اینورتر 97.6% کارایی دارد).

     • محاسبه: 3000 ÷ 0.976 = 3073.770491... W

  2. جریان DC = 3,073.770491 W ÷ 48 V = 64.037718145... A

     • یعنی ~64.04 A در حالت کار پیوسته 3 kW از باتری کشیده می‌شود.

• جریان پیک (برای 6kW surge):

  1. توان پیک واقعی از باتری = 6,000 ÷ 0.976 = 6,147.540983606557 W

  2. جریان = 6,147.5409836 ÷ 48 = 128.0737709 A ≈ 128.07 A برای لحظات پیک.

انتخاب سایز کابل باتری (مثال عملی و فرمولی):
برای جریانِ پیوسته حدود 64 A و پیک ~128 A، توصیه‌ی عملی:

• برای مسیرهای کوتاه (کمتر از 2–3 متر) معمولاً کابلِ ۲۵ mm² مسی توان حمل 100–130 A را با افت ولتاژ قابل قبول دارد (بسته به استاندارد و دما). برای اطمینان و افت ولتاژ کمتر، ۳۵ mm² انتخاب معمول و ایمن است.

• محاسبه افت ولتاژ نمونه (برای کابل 25 mm²؛ مقاومت تقریبی مس ≈ 0.01724 Ω·mm²/m):

  • مقاومت هر متر برای 25 mm² = 0.01724 ÷ 25 = 0.0006896 Ω/m

  • فرض طول یک طرفه تا باتری = 2 m ⇒ مسیر رفت و برگشت = 4 m

  • مقاومت کل = 4 × 0.0006896 = 0.0027584 Ω

  • افت ولتاژ = I × R = 100 A × 0.0027584 Ω = 0.27584 V

  • درصد افت نسبت به 48V = 0.27584 ÷ 48 = 0.005746 = 0.5746% → بسیار کم و قابل قبول.

جمع‌بندی: برای جریان‌های نشان‌داده، 25–35 mm² برای باتری متداول است؛ اما انتخاب دقیق باید براساس طول کابل، دمای محیط، نوع عایق، و استاندارد محلی انجام شود.

---

۵ — «ورودی AC (Grid / Generator)» و سایزینگ محافظ‌ها

AC current (برای خروجی 3kW):

• I_AC = P ÷ V = 3,000 W ÷ 230 V = ?

  • 230 × 13 = 2,990 → باقیمانده 10 W

  • بنابراین 3,000 ÷ 230 ≈ 13.0434782609 A ≈ 13.04 A

• نتیجه: یک فیوز/بریکِر با ظرفیت 16 A (یا 20 A برای حاشیه بیشتر و برای جلوگیری از قطع‌های مزاحم در لحظات جریان‌های نوسانی) روی خروجی معمولاً کافی است.

Generator Integration: دیتاشیت می‌گوید پشتیبانی از اتصال ژنراتور وجود دارد و ورودی AC می‌تواند باتری را شارژ کند (Generator support). در عمل باید توجه داشته باشی که کیفیت ولتاژ/فریکونسی ژنراتور و زمانِ بالا آمدن (stabilize) آن با تنظیمات اینورتر سازگار باشد.

---

۶ — حفاظت‌ها، EMC و نصب (نکات اجرایی مهم)

دیتاشیت به محافظت‌های متعدد اشاره کرده: DC reverse polarity protection، AC output overcurrent/overvoltage protection، thermal protection، surge protection TYPE II برای AC و DC، امکان Arc-Fault (اختیاری) و موارد دیگر.

نکات اجرایی مهم:

1. کلید DC-isolator بین پنل و اینورتر نصب کن (برای ایمنی سرویس).

2. فیوز یا MPPT string fuse اگر چند استرینگ موازی می‌کنی.

3. ارزیابی Earthing / Grounding: اتصال حفاظتی زمین (PE) حتماً انجام شود.

4. محل نصب: IP65 به معنی outdoor-ready است اما باز هم از تابش مستقیم شدید یا تجمع آب در محل بسته جلوگیری کن.

5. فضای کافی برای عبور هوا (ventilation) برای خنک‌کاری طبیعی / فن‌ها.

6. نصب سنسور CT (برای Zero-Export یا Smart EMS) در صورت نیاز به مدیریت خروجی به شبکه.

---

۷ — شرایط محیطی، عمر و نگهداری

• کارکرد پایدار بین حدود −20°C تا +55°C (دیتاشیت این بازه را برای سری SE/SUN ذکر کرده). در دماهای بالا دستگاه ممکن است Derating (کاهش توان) انجام دهد؛ در دیتاشیت معمولاً منحنی Derating آورده شده — حتماً آن را چک کن.

• IP65 ⇒ محافظت کامل در برابر گردوغبار و پاشش/بارش آب — امکان نصب بیرونی (با تمهیدات منطقی) وجود دارد.

• سرویس دوره‌ای: تمیز کردن فیلترها/جلوگیری از تجمع گردوغبار در محل‌ فن یا کانال‌ها، آپدیت firmware، چک‌کردن کانکشن‌ها و torque ترمینال‌ها.

---

۸ — قابلیت موازی‌سازی (Parallel) و نکات فنی آن

• دیتاشیت اعلام کرده امکان Parallel Scalability (پشتیبانی از تا 16 واحد برای Off-Grid ـ در برخی بخش‌ها اشاره به 32 واحد هم دیده می‌شود؛ عدد دقیق بسته به مدل/کان‌باکس و شرایط درج شده در دیتاشیت است) — حتما جدول مربوطه را در دیتاشیت کامل بررسی کنید.

ملاحظات فنی هنگام موازی:

• نیاز به ارتباط (CAN/RS485) بین واحدها برای سنکرون شدن.

• تقسیم بار، هماهنگی شارژ/دشارژ باتری و تنظیمات BMS باید هماهنگ باشد.

• کابل‌کشی AC باید با محاسبات بار کل (جمع واحدها) انجام شود.

• پیچیدگی عیب‌یابی و هزینه نصب افزایش می‌یابد؛ برای پروژه‌های بزرگ حتماً نقشه و محاسبات مهندسی انجام شود.

---

۹ — راهکارهای معمولِ کاربردی (Design Patterns)

۱. Self-Consumption (Grid-connected + backup):

• PV → inverter → load (اولویت)؛ مازاد PV به شبکه یا به باتری؛ وقتی برق می‌رود، inverter از باتری تغذیه می‌کند.

2. Off-Grid (بدون شبکه):

   • PV + Generator + Battery + Inverter. در شب باتری بار را تامین می‌کند؛ اگر باتری تمام شود، ژنراتور وارد مدار می‌شود.

3. PV oversizing strategy: نصب PV تا 1.6× باعث می‌شود در صبح/عصر یا هوای کمتر خورشیدی، تولید بهتری داشته باشی و باتری سریع‌تر شارژ شود. ولی در تابستان‌های خیلی داغ ممکن است MPPT به خاطر Voc و Vmp تغییر کرده و مراقبت نیاز باشد.

---

۱۰ — چک‌لیست راه‌اندازی (Commissioning checklist)

1. خواندن کامل دیتاشیت و جدول پارامترهای مدل 3kW (MPPT voltage range, Voc_max, Max PV power) و تطبیق با پنل انتخابی.

2. بررسی فاز/نول و اتصال ارت.

3. اندازه‌گیری Voc هر رشته قبل از اتصال (با مولتی‌متر و زیر نور غیرمستقیم) و مقایسه با Voc_max دیتاشیت.

4. اطمینان از قطبیت صحیح باتری (DC reverse polarity protection حفاظت دارد اما بهتر است اشتباهی رخ ندهد).

5. پیکربندی در منوی اینورتر: نوع باتری (Li-ion یا Lead-acid)، ولتاژ شارژ/قطع طبق سازنده باتری (Charge voltage و CV/CC را دقیق تنظیم کن).

6. تست بار سبک و تست پیک (استارت پمپ یا یخچال) و مانیتور دما/هشدار.

7. ثبت firmware version و آپدیت در صورت وجود نسخه جدید.

---

۱۱ — خطاهای متداول و راه‌حل سریع

• Error: PV overvoltage / Voc too high → رشته‌ها خیلی زیاد سری شده‌اند؛ کم کن تعداد پنل در سری یا استفاده از پنل با Voc پایین‌تر.

• Error: MPPT input overcurrent → تعداد پنل موازی بیش از حد یا Imp پنل بالاتر از مقدار مجاز است؛ چیدمان را بازبینی کن.

• Over temperature / derating → تهویه یا سایه‌بان بررسی شود؛ در دماهای بالاتر توان کاهش می‌یابد.

• Battery communication fault → بررسی کابل CAN/RS485، اتصال BMS و صحت پارامترهای باتری.

---

۱۲ — جمعبندی سریع فنی (Takeaways)

• ۳ kW اینورتر SUN-3 برای یک خانه کوچک یا کارگاه سبک مناسب است: توان پیوسته 3kW و پیک 6kW برای استارت موتورها.

• PV oversizing تا 1.6× یعنی برای 3kW میتوانی تا 4.8 kWp پنل وصل کنی (مزیت: شارژ سریع‌تر و تولید بهتر در شرایط غیرایده‌آل).

• دو MPPT با محدودیت 18A+18A؛ بنابراین رشته‌بندی پنل‌ها باید با دقت انجام شود تا جریان هر MPPT از 18A عبور نکند.

• برای پشتیبانی 3kW به مدت 4 ساعت، تقریبی که با محاسبه محافظه‌کار انجام شد: ≈16.18 kWh ظرفیت اسمی باتری (≈ 48V × 337 Ah). (محاسبات کامل بالا آورده شد و digit-by-digit انجام شد.)

• کابل‌کشی، فیوزها و تجهیزات ایمنی باید براساس جریان‌های DC و AC محاسبه شده انتخاب شوند (مثلاً کابل باتری برای ~64 A پیوسته و پیک ~128 A).