Waarom is pre-chargen van een inverter noodzakelijk?

Voordat je een accu op een inverter (230 Volt omvormer) aansluit is het noodzakelijk om de inverter eerst te "pre-chargen".

Met het pre-chargen worden de elco's (condensators) in de inverter geladen. Hierbij vloeit er gedurende een zeer korte tijd een zéér grote stroom.

Zou je niet pre-chargen dan zal je te maken krijgen met: 1. flinke vonken en rondspringend gesmolten metaal tijdens het verbinden van de accu op de inverter, 2. het BMS mogelijk defect raakt en 3. dat de zekering springt. Hoe je deze ellende kan voorkomen leggen we je in dit artikel uit.

Waarom is pre-chargen noodzakelijk?

Als je niet een inverter zou pre-chargen (voorladen) dan zal je, op het moment dat je de accukabel aansluit op de inverter, enorm schrikken en vliegen de vonken in het rond. Dat kan ook nog eens flink gevaarlijk zijn, want mogelijk vliegen gesmolten metaaldeeltjes in het rond. Je moet er niet aan denken dat het in je oog komt.

Daarnaast, op de plek waar de vonk ontstaat zal niet alleen een zwarte plek ontstaan, maar zal een klein deeltje van het metaal weggesmolten worden. Daardoor is die aansluiting mogelijk (het is afhankelijk waar die brandplek is ontstaan) niet meer optimaal te gebruiken omdat op het vlakke gedeelte een oneffenheid zit dat zorgt voor een grotere overgangsweerstand. Dat zal dan tijdens gebruik zorgen voor elektrische verliezen (warmte) en dat is het laatste waar je op zit te wachten.

Niet is alleen de voorgaande ellende ongewenst, maar de gevolgen kunnen nog erger zijn. Als je een BMS toepast zal deze door de hoge inschakelstroom mogelijk defect raken en de kans bestaat ook nog eens dat je dure DC zekering doorsmelt.

Op de foto is te zien hoe uw scribent in 2012, onwetend als hij was, de accu met de inverter verbond zonder te pre-chargen. De schade viel nog mee, de brandplek zat aan de zijkant van de accupool, dus gaf later geen probleem met de overgangsweerstand.

De brandplek was ook nog, relatief dan, zeer beperkt. De reden daarvan was dat we een relatief kleine inverter in gebruik namen (2000 VA), maar vooral dat de accu van het type AGM was. Die heeft een relatief hoge interne weerstand waardoor de kortsluitstroom beperkt wordt tot iets in de orde van 1000 Ampère. Als we toen een LFP accu hadden gebruikt dan waren de gevolgen veel groter zijn geweest omdat een LFP accu een enorm lage interne weerstand heeft (bijvoorbeeld 0,2 milliohm) en daardoor zal de kortsluitstroom enorm hoog zijn.

Gebruik je een DC schakelaar (een accu schakelaar) om de spanning in of uit te schakelen van de inverter, gebruikelijk bij campers, dan zullen de vonken in de schakelaar plaatsvinden en wellicht zie je dat niet.

Maar iedere keer dat je de schakelaar inschakelt, nadat de inverter een dag of langer geen spanning meer heeft gehad, zullen er weer in die schakelaar vonken ontstaan. Daardoor zal die schakelaar steeds meer "brandplekken" krijgen en zal hij in de "aan stand" een steeds slechtere verbinding maken. De overgangsweerstand van die schakelaar zal dus steeds groter worden.

Door die steeds groter wordende overgangsweerstand zullen elektrische verliezen ontstaan, en dat uit zich dat het dáár warmer wordt. In het ergste geval (en we hebben dit bij andere gezien) is die warmteproductie zo hoog, dat tijdens gebruik van de inverter (dus niet tijdens het inschakelen, maar juist als je de inverter gebruikt en er doorgaans niet naast staat) het kunststof van de schakelaar smelt. De kans op brand ligt dan op de loer.

Ditzelfde heb je als je geen DC schakelaar gebruikt maar de accuverbinding maakt of verbreekt door het aansluiten of loshalen van een zekering. Dit is vooral van toepassing bij de "mes zekeringen" die je met een hendel er in en er uit kan halen. Ook dat moet je dus niet doen (zonder dat je pre-charged). Want ook op de aansluiting van de zekering zal het metaal aangetast worden door die vonken en zal ook daar de overgangsweerstand steeds hoger worden.

Het zelfbouwen van een thuisbatterij brengt grote risico's en gevaren met zich mee, lees daarom dit artikel met waarschuwingen.

Hoe komt het dat je vonken krijgt als je niet pre-charged?

Dat is een technisch verhaal, later in dit artikel leggen we dat uit. Maar we houden het nu simpel. Parallel aan de accuaansluiting van de inverter bevindt zich in de inverter een klein accu'tje. Die interne accu is bij eerste gebruik, of als je de inverter een dag of langer niet hebt gebruikt ontladen.

Als je een accu aansluit op een inverter, óók als die inverter uitgeschakeld is (want die accu zit nog voor de aan/uitschakelaar), zal kortdurend een zéér grote stroom vloeien omdat dat accu'tje in de inverter geladen wordt.

Om je een gevoel te geven hoe groot die stromen kunnen zijn: elektrisch lassen, met zo'n vlamboog dat feitelijk een continue vonk is, wordt gedaan met een stroom van circa 100 Ampère.

Stel dat je, zonder dat je "pre-charged", de accukabel aansluit op een inverter, kan een stroom vloeien van zo'n 1000 tot wel 10.000 Ampère. Je bent als het ware aan het lassen maar dan met een enorm grote stroom, het enige verschil is dat dit lassen zéér kortdurend is. Bij het aansluiten is het "páts-knal", en geloof ons, dan ontstaat er een hele grote vonk en je schrikt je helemaal rot. En je zal zien dat op de plek waar de vonk is ontstaan een stukje metaal is weggesmolten.

Die grote stroom vloeit overigens maar voor een fractie van een seconde. Denk in de richting van 10 milliseconde. Mocht je op deze manier de accukabel verbonden hebben, en de schrik zijn bekomen, sluit dan de accukabel maar aan. Want dat accu'tje is nu wel opgeladen, en het duurt meer dan een dag voordat hij weer ontladen (door zelfontlading). Dus bij een tweede keer aansluiten zal er geen grote vonk ontstaan, geloof ons. Niet bang zijn, gewoon doen. Maar voor de volgende keer adviseren we je om toch eerst te pre-chargen.

Wanneer moet je pre-chargen?

Pre-chargen is alleen noodzakelijk als je de accukabel voor het eerst aansluit op de inverter. Daarna hoef je het nooit meer te doen. Tenzij je de accukabel (de spanning) van de inverter afhaalt. Bijvoorbeeld vanwege onderhoud, voor als je de installatie wil aanpassen, of voor wat voor reden dan ook voor wat langere tijd de inverter niet van spanning voorziet. Denk daarbij aan een dag of meer zonder spanning.

Bij een test om te onderzoeken hoe langzaam dat accu'tje zichzelf ontlaadde constateerden wij na een uur een spanningsdaling van 0,4% dus dat is helemaal niets. Dus na een uur spanningsloos kan je zonder te pre-chargen de accu gewoon op de inverter aansluiten. Maar onze test garandeert niet dat het bij iedere inverter zo is. Beter meet je de spanning op de accuaansluitingen van de inverter eerst. Als die nagenoeg gelijk is aan de accuspanning van de accu die je aan wil sluiten, dan hoef je niet te pre-chargen.

Wanneer is pre-chargen niet noodzakelijk?

Pre-chargen is niet noodzakelijk als je de spanning van een inverter hebt afgehaald en binnen een paar uur de accukabel weer aansluit. Zoals hiervoor beschreven daalde de spanning met 0,4% na één uur, dus dat is verwaarloosbaar. Wij verwachten dat dit vergelijkbaar is met andere inverters en dat je binnen twee uur (waarschijnlijk veel meer, maar niet gemeten) rustig de accukabel weer op de inverter kan aansluiten zonder vonken. Maar, meet voor de zekerheid altijd de spanning op de inverter en vergelijk dit met de accuspanning.

Je kan heel eenvoudig meten of pre-chargen noodzakelijk is. Meet met een multimeter in de gelijkspanningsstand, de spanning tussen de plus en minpool van de inverter (terwijl de accu dus nog niet is aangesloten). Bij een 12 Volt inverter zal die spanning ook circa 12 Volt moeten zijn (de spanning die je dan meet is de spanning die afkomstig is van dat interne accu'tje). Bij een 24 Volt inverter is dat natuurlijk 24 Volt en bij een 48 Volt inverter is dat 48 Volt.

Is die spanning bijvoorbeeld respectievelijk 11, 22 of 44 Volt (bij een 12V, 24V of 48V accu) dan hoef je niet te pre-chargen, maar kwaad kan het nooit!

Stel dat je een vrij lage spanning meet, bijvoorbeeld maar de helft van de spanning die je verwacht (dus 6, 12 of 24 Volt), of zelfs nog minder, of in het ergste geval zelfs niets (0 Volt) dán is pre-chargen noodzakelijk.

Wellicht nog makkelijker: sluit één van de accukabels aan op de inverter, meet daarna met een voltmeter tussen de nog niet aangesloten accukabel en de nog niet gebruikte accuaansluiting op de inverter. Je meet nu de verschilspanning. Als dat bijvoorbeeld 1 Volt is, zou je hem zonder dat er een grote vonk ontstaat aan kunnen sluiten.

Pre-chargen is ook niet noodzakelijk, zo wordt vaak vertelt/geschreven, als je een inverter aansluit met een beperkt vermogen. Het is lastig om een exacte grens aan te geven, maar laten we zeggen tot 500 Watt. Als je op zo'n inverter de accukabel aansluit zal toch een vonk ontstaan, alleen is die niet zo heftig. Wij zouden toch liever pre-chargen, het kan nooit kwaad.

Pre-chargen schijnt ook niet noodzakelijk te zijn als tussen de accu en de inverter een BMS is opgenomen die een "pre-charge" functie heeft. Overtuig je wel er van dat jouw BMS zo'n pre-charge functie heeft (wij hebben hier geen ervaring mee), het zou wellicht anders fout kunnen aflopen voor je BMS en je portemonnee.

Daarnaast zouden wij, als je een BMS hebt met pre-charge functie, voordat je de accukabels op de inverter aansluit eerst het "dischargen" uitschakelen via de app van het BMS. Daarmee schakel je de mosfets in de BMS uit (mosfets zijn een soort schakelaars die het laden of ontladen kunnen uit- en inschakelen). Daarna sluit je accu aan op de inverter (de negatieve accukabel loopt meestal via het BMS) en pas daarna zet je de "discharge" aan via de app van de BMS.

Hoe kan je pre-chargen?

We schreven al, tijdens het aansluiten van de accu op de inverter ontstaat initieel een zeer hoge stroom. Wat we nou willen, is zorgen dat die stroom, die nodig is voor het laden van die interne accu niet hoog, maar juist laag is. Dus geen geen 1000 Ampère maar bijvoorbeeld maar 10 of 1 Ampère (om je een gevoel te geven).

Je kan de stroom in een elektrisch circuit altijd beperken als je een weerstand in serie verbindt in dat circuit. Hoe hoger je die weerstand kiest, hoe lager de stroom zal zijn.

Hoe groot de stroom zal zijn kan uitrekenen. Stel je hebt een 48 Volt accu en inverter. Stel dat je een weerstand gebruikt van, we noemen maar wat, 100 Ohm. Dan kan je de stroom uitrekenen met de formule: I=U/R (stroom = spanning / weerstand).

De spanning is 48 Volt, de weerstand is 100 Ohm, dan is de stroom: 48/100=0,48 Ampère. Stel dat je een weerstand van 47 Ohm gebruikt, dan zal de stroom beperkt blijven tot: 48/47=1,02 Ampère.

Goed, willen we pre-chargen, dus het accu'tje in de inverter opladen voor eerste gebruik, dan moeten we dus tussen de accukabel en de inverter een weerstand opnemen (tussenschakelen). Het maakt niet uit of die weerstand in de plus of minkabel opgenomen is.

Je sluit bijvoorbeeld eerst de minkabel van de accu aan op de inverter. Daarna pak je de pluskabel van de accu, je pakt de weerstand, de ene kant van die weerstand hou je tegen accukabel en de andere kant hou je tegen de (in dit geval) plus aansluiting van de inverter. Je hoeft die weerstand dus niet vast te maken, je drukt hem met je hand gewoon tegen de accukabel en de plusaansluiting van de inverter (48 Volt is een veilige laagspanning, daar voel je niets van).

Mogelijk dat je dan een héél klein vonkje ziet. Dat is normaal. Je houdt die weerstand een tijdje op deze manier vast. Hoe lang is afhankelijk van de waarde van de weerstand, daar komen we later op terug.

Maar stel, je doet dit tien seconden. Dan zou je daarna twee dingen kunnen doen: 1. je neemt een gokje en je sluit de accukabel maar dan zonder die weerstand aan op de inverter, met de kans dat je toch nog een "beperkte vonk" krijgt omdat het pre-chargen niet voldoende lang heeft geduurd. Of 2. nadat je de weerstand van de inverter hebt gehaald, meet je met een multimeter de spanning op de inverter. Is die vrijwel 12, 24 of 48 Volt (afhankelijk van de gebruikte accu), dan is het goed en kan je de accukabel met een gerust hart aansluiten zonder dat er vonken ontstaan.

Is de spanning die je meet op de plus en min van de inverter nog niet voldoende hoog (nog niet haast hetzelde als de accuspanning), dan moet je nog wat meer "pre-chargen".

Bij sommige inverters kan je de elco's laten opladen door de inverter via AC-in aan het net te koppelen en de accu dus nog niet aan te sluiten en daarna de inverter in te schakelen op "charge only". Althans, dit geldt in ieder geval zeker voor de MultiPlus inverter van Victron die wij tijdens het experiment gebruikte. We hebben gelezen dat MultiPlus 5000 (of groter) modellen tijdens het inschakelen (zonder accu) een dusdanig grote stroom uit het net trokken dat de zekering(en) er uit springen (soms zelfs de zekering van de netbeheerder).

Toen we dit experiment uitvoerden op onze Multiplus ter controle bemerkte we dat de spanning inderdaad van nul sterk opliep, maar niet tot de accuspanning die gewenst is voor de betreffende inverter. Maar de spanning was zodanig hoog opgelopen dat pre-chargen niet (echt) noodzakelijk lijkt. Maar zoals vaker geschreven, meet even de spanning en bij een verschil gebruik dan nog even een pre-charge weerstand.

Hoe groot moet de weerstand zijn voor het pre-chargen

Tja, daar vraag je me wat. Hier is eigenlijk geen zinnig -exact- antwoord op te geven. We weten namelijk niet hoe groot dat interne accu'tje in de inverter is. Wat we wel weten is dat hoe groter het vermogen dat de inverter kan leveren, die interne accu navenant in capaciteit toeneemt.

Stel dat je een weerstand zou nemen van bijvoorbeeld 50 Ohm, we noemen maar wat, en je blijkt bij een 2000 Watt inverter zo'n 10 seconden nodig te hebben voor het pre-chargen, dan zal je met diezelfde weerstand bij een 4000 Watt inverter waarschijnlijk twee keer zo lang moeten pre-chargen, want die interne accu is bij een 4000 Watt inverter circa twee keer zo groot dan bij een 2000 Watt inverter.

We gaan nu wat dieper in op de vraag hoe groot die weerstand moet zijn. Daar zitten een paar aspecten aan.

Stel dat je het pre-chargen kort wil houden, dan moet tijdens het pre-chargen dus een grotere stroom vloeien. Maar een grotere stroom zal ook zorgen dat die pre-charge weerstand warm, mogelijk zelfs heet wordt, mogelijk zelfs verbrand. Want het is de weerstand die de stroom "in bedwang moet houden" en dat uit zich dat in die weerstand warmte ontwikkeld wordt.

Die warmte "moet die weerstand wel kwijt kunnen". Hoe fysiek groter de weerstand is, hoe meer warmte hij kan afstaan. Een normale weerstand kan een vermogen dissiperen van 1/4 Watt, dat is véél te weinig en als je die gebruikt zal hij spontaan in rook opgaan.

Je hebt dus een weerstand nodig met "een groter vermogen". Denk aan een 10 Watt weerstand.

Laten we eens gaan rekenen. We nemen een 48 Volt accu en inverter. Als we een 48 Ohm pre-charge weerstand gebruiken, dan wordt de stroom beperkt tot (I=U/R) 48 Volt / 48 Ohm = 1 Ampère. De warmte die dan in die weerstand ontstaat is dan maximaal (P=I²xR): 1²x48=48 Watt.

Je zou nu geneigd zijn om een 48 Watt weerstand te kopen, maar dat is niet noodzakelijk. Die warmte van 48 Watt ontstaat maar zeer kortdurend. De stroom die tijdens het pre-chargen zal vloeien zal initieel wel maximaal zijn, in dit voorbeeld met een 48 Ohm weerstand, dus 1 Ampère, maar zal daarna al snel dalen. Hoe snel is afhankelijk van de capaciteit (de grootte) van die interne accu in de inverter.

Bij gebruik van een 48 Ohm weerstand zouden wij op gevoel een 10 Watt weerstand kopen. Die zie je boven aan de pagina afgebeeld. Zo'n weerstand kost een paar euro.

Alternatieven voor een pre-charge weerstand

In plaats van een pre-charge weerstand te gebruiken zoals hiervoor besproken, kan je zoeken naar alternatieven. Dat alternatief moet zich gedragen als een weerstand en in de buurt liggen van de weerstand die je zou willen gebruiken.

Zo hebben we een 230 Volt 40 Watt gloeilamp in een doosje liggen met oude gloeilampen die we niet meer gebruiken, we zijn immers overgeschakeld naar LED lampen. Maar dit is dus nog een echte "gloeilamp". Met een weerstandsmeter hebben we de weerstand gemeten en die bleek circa 100 Ohm te zijn (ter informatie: de weerstand van een gloeilamp als hij koud is, is veel lager dan als hij brandt, dus de weerstand zal toenemen als hij opwarmt).

Zo'n lamp is dus ook bruikbaar. Even een fitting opzoeken, en je hebt een alternatieve pre-charge weerstand.

Zo hebben we ook een kleine waterkoker, die gebruikt kan worden op een camping, dus met een beperkt vermogen. In dit geval 850 Watt. De weerstand van die waterkoker bleek circa 50 Ohm te zijn. Kijk, ook dat is bruikbaar.

Wellicht heb je een 48 Volt gloeidraadlamp (het moet echt een gloeidraadlamp zijn, niet een ledversie), die worden in vorkheftrucks gebruikt. Het vermogen van de lamp maakt niet uit. Het is een 48 Volt lamp, dus die kan die spanning van je 48 Volt accu wel aan (als je een 24 of 12 Volt accu hebt, dan moet je zoeken naar een 24 Volt of 12 Volt lamp). Zo'n lamp is dus ook prima bruikbaar.

Het grappige van zo'n laagspanningslamp is dat je tijdens het pre-chargen de lamp eerst fel ziet branden, en langzaam zal hij steeds zwakker gaan branden naarmate de interne accu meer opgeladen is. Als de lamp is gedoofd dan is dat een teken dat de accu in de inverter (vrijwel) geladen is en is het pre-chargen klaar. Nou, is dat niet handig?

Dis-chargen (ontladen) van een inverter

Wanneer je een inverter loskoppelt van de accu zijn de elco's in de inverter nog steeds geladen. Die lading, dus de spanning die gelijk is aan de spanning van de accu, nog lang aanwezig blijven.

Ter illustratie, als je de plus en/of min kabel van de accu loskoppelt van de inverter en je zou na bijvoorbeeld één uur de spanning meten op de accuaansluitingen van de inverter, dan zal je nog steeds (vrijwel) dezelfde spanning meten als toen de accu was aangesloten.

Dat betekent ook dat als je de accu van de inverter hebt losgehaald door niet de kabel van de inverter los te halen maar van de accu, dan op die losgehaalde kabels, die dus nog aan de inverter gekoppeld zijn, nog steeds een spanning staat gelijk aan de accuspanning. Mochten die draden tegen elkaar aan komen, dan is het pats-boem. Dan ook dan ontstaat er een grote vonk met rondspringend gesmolten metaal.

Moeten je dat de inverter dis-chargen als je hem loskoppelt van de accu? Nee, maar je moet je bewust zijn van de mogelijke gevaren. Wellicht is het juist niet verstandig om hem te dis-chargen omdat je dezelfde dag, of de dag erna, de accu weer gaat aansluiten. En waarschijnlijk hoef je dan nog geen eens te pre-chargen omdat het verschil in spanning op de inverter-accu-aansluitingen en de accu vrijwel identiek is (maar meet de spanning altijd om je te overtuigen).

Achtergrondinformatie over het pre-chargen

We hadden beloofd om dieper in de techniek te duiken, daar gaan we dan.

Hiervoor spraken we over het feit dat de inverter een "interne accu" heeft. Dat was een populaire term maar op zich juist. In de inverter zitten namelijk een aantal elco's (elektrolytische condensatoren). Die gedragen zich inderdaad als een accu. Maar dan wel een hele speciale accu. Een accu met een héle lage interne weerstand. Die elco's (vaak spreekt men over "condensatoren") kunnen dáárom enorm hoge stromen leveren zonder dat de spanning van die (geladen) elco sterk daalt.

Maar, zal je afvragen, wat doen die elco's in een inverter? Kijk, dat is een goeie vraag.

Nu komt een aspect naar voren waar dat velen zich niet realiseren, het is wel een heel verhaal.

Een inverter maakt van een gelijkspanning van bijvoorbeeld 48 Volt een wisselspanning van 230 Volt.

Stel dat die inverter een vermogen moet leveren van 2400 Watt, dan zal de accu een stroom moeten leveren van (I=P/U) I=2400/48 dus I is gelijk aan 50 Ampère. Althans, dat is wat je denkt. En effectief (de RMS waarde) is dat ook zo (we negeren even voor het gemak de verliezen tijden de omzetting).

In werkelijkheid ligt de zaak anders. Het vermogen dat de inverter levert, die 2400 Watt, is het effectieve vermogen. Maar dat vermogen is niet constant. Dat vermogen wisselt continue, want dat vermogen wordt afgegeven met een wisselende spanning van 230 Volt.

Op het ene moment is de spanning bijvoorbeeld 0 Volt, even later is hij bijvoorbeeld 180 Volt en weer even later is hij 325 Volt. Ja, geen 230 Volt, want dat is de "effectieve" spanning. De werkelijke spanning verschilt "de wortel van 2" (dat is gelijk aan 1,414) daarvan. Dus de piekspanning van het 230 Volt elektriciteitsnet is dus 230 x 1,414 = 325 Volt.

Omdat de wisselspanning 50 Hz is, wisselt deze spanning dus 100 keer per seconde van polariteit.

Honderd keer per seconde zal de spanning dus stijgen van 0 Volt naar 325 Volt en daarna weer naar 0 Volt (en daarna gebeurt hetzelfde maar met een negatieve polariteit).

Wil de inverter een effectief vermogen afgeven van 2400 Watt, dan moet deze een effectieve stroom (aan de 230 Volt zijde) leveren van (I=P/U) 2400/230=10,4 Ampère.

Maar omdat die spanning continue varieert, zal dus ook de stroom in het zelfde tempo meevarieren. Als de spanning 0 Volt is, dan zal een stroom van 0 Ampère, dus geen stroom, geleverd moeten worden. Is de spanning 325 Volt dan zal een stroom geleverd moeten worden van (I=P/U) 3394 Watt / 325 Volt = 10,4 Ampère. Die 3394 Watt is het werkelijk vermogen, en dat hebben we gekregen door het effectieve vermogen van 2400 Watt te vermenigvuldigen met de wortel van 2: dus 2400 x 1,414 = 3394 Watt.

Dit betekent dat de inverter aan de AC zijde een stroom moet leveren die honderd keer per seconde wisselt tussen 0 Ampère en 10,4 Ampère. Die stroom moet geleverd worden door de accu.

Als de inverter 0 Ampère moet leveren, dan zal de stroom uit de accu ook 0 Ampère zijn. Moet de inverter 10,4 Ampère leveren (aan de AC zijde), dan moet de accu aan de DC zijde een stroom leveren van (I=P/U) 3394 Watt / 48 Volt = 70,7 Ampère.

De stroom die benodigd is varieert dus aan de DC zijde honderd keer per seconde tussen de 0 en 70,7 Ampère. Die stroom moet uit de accu komen, maar vanwege de interne weerstand van de accu, de weerstand in de accukabels en overgangsweerstanden, en de capaciteiten in dat circuit, zal deze niet zo snel geleverd kunnen worden. Daardoor zou de sinus op de AC zijde vervormd worden.

Daarom heeft men in de inverter een hele lading elco's aangebracht. Die fungeren als een indirecte opslagplaats van energie die direct en zonder noemenswaardig spanningsverlies beschikbaar is.

Hoe groter het te leveren vermogen, hoe groter de gezamenlijke capaciteit is van die elco's benodigd is. In een inverter met een groot vermogen zitten dus veel meer elco's dan in een inverter met een kleiner vermogen.

Die elco's staan parallel aan de accuaansluitpunten van de inverter. Zodra je een accu daar op aansluit zullen die elco's geladen worden. Als je de inverter voor het eerst in gebruik neemt, of een tijdje niet hebt gebruikt, een paar dagen, dan zijn die elco's ontladen. Een ontladen elco gedraagt zich als een kortsluiting met een hele lage weerstand. De stromen zijn daardoor gigantisch. Vandaar dat je ze vertraagt moet laden via een weerstand, het zogenaamde pre-chargen, of in het Engels, pre-charging an inverter.

Ondanks deze enorme lading aan elco's als buffer, zal toch op de accuaansluiting van de inverter tijdens gebruik een rimpelspanning ontstaan. Hoe groot die is zal afhangen van het vermogen dat de inverter moet leveren, de interne weerstand van de accu en de gezamenlijke weerstand van de accukabels en verbindingen.

Die rimpelspanning mag niet te hoog worden. De reden hiervan is dat de de elco's die we hiervoor bespraken, anders te zwaar belast worden (ver ontladen en daarna weer geladen worden, en dat honderd keer per seconde) en dat verkort de levensduur van een elco. Want één ding staat vast, het is niet de vraag óf een elco kapot gaat, maar wanneer. Je kan de levensduur sterk verlengen (tot tientallen jaren) als de rimpelspanning op de elco's maar laag genoeg blijft.

Vandaar dat uit voorzorg de meeste inverters die rimpelspanning bewaken en als deze te hoog wordt schakelt de inverter zicht uit (met een bepaalde error dat je weet dat de rimpelspanning te hoog is).

Die rimpelspanning kan je verlagen door de weerstand tussen accu en inverter te verlagen. Controleer eerst alle accupoolverbindingen (denk ook aan de busbars tussen de accucellen als je zelf de accu hebt gebouwd) met een milliohmmeter door de weerstand te meten, of tijdens "zwaar" gebruik de spanningsval te meten over alle verbindingen, ook daar kan je die milliohm meter goed voor gebruiken omdat die ook hele kleine spanningen kan meten. Is dat in orde, kijk dan ook bij een eventuele busbar die je gebruikt tussen de accu('s) en de inverter en als laatste kan je de accukabel tussen accu en inverter zwaarder (dikker) uitvoeren waardoor de de weerstand zal dalen. Tip: denk ook aan de kabelschoenen, die heb je in verschillende kwaliteiten. Goedkoop is duurkoop omdat die kabelschoenen gemaakt zijn van té dun metaal. Het verschil in dikte van het gebruikte metaal tussen een goedkope een kwalitatief goede kabelschoen is soms wel een factor twee.

Verder lezen

Dit artikel maakt deel uit van een artikelenreeks waarbij we de vele aspecten van zelfbouw van een thuisbatterij bespreken.