Si të Llogaritni Rrymën e Nevojshme BMS për një Bateri të Ruajtjes së Energjisë në Shtëpi

Hyrje

Zgjedhja e një rryme të vlerësuar të sistemit të menaxhimit të baterisë (BMS) për një bateri të ruajtjes së energjisë në shtëpi nuk është thjesht çështje e përputhjes së BMS me kapacitetin e baterisë në amper-orë (Ah). Pika fillestare më e dobishme është rryma maksimale që paketa e baterisë duhet të japë ose pranojë gjatë funksionimit normal, duke përfshirë efektin e fuqisë së invertorit, tensionit të baterisë dhe efikasitetit të konvertimit.

Për shembull, një klient me një inverter 5 kilovat (kW) mund të supozojë se një BMS prej 100 amperësh (A) është i mjaftueshëm për një bateri të klasit 48 volt. Ky supozim mund të jetë i gabuar nëse tensioni i baterisë bie nën ngarkesë ose nëse inverteri funksionon pranë daljes së tij të vlerësuar për një periudhë të zgjatur.

Ky udhëzues shpjegon se si të vlerësohet rryma e shkarkimit në anën e baterisë, si të kontrollohet rryma e karikimit veçmas dhe si të krahasohet rezultati me vlerësimet e rrymës së vazhdueshme të modeleve BMS të ruajtjes së energjisë në shtëpi LK dhe LM të gjeneratës së 4-të të DALY.

1. Filloni me rrymën në anën e baterisë, jo vetëm me kapacitetin nominal në Ah

Kapaciteti i baterisë, i matur në amper-orë (Ah), përshkruan se sa ngarkesë mund të ruajë një bateri në kushte të caktuara. Ai, në vetvete, nuk ju tregon rrymën maksimale që bateria duhet t'i japë një inverteri.

Një bateri 100 Ah mund të përdoret me nivele të ndryshme të fuqisë së inverterit dhe profile operimi. Rryma e kërkuar BMS, pra, varet nga kërkesa për energji e sistemit dhe tensioni i funksionimit të baterisë, si dhe nga kufijtë e qelizave dhe pjesës tjetër të sistemit elektrik.

Për një inverter që furnizon energji me rrymë alternative (AC) nga një bateri, vlerësoni rrymën e vazhdueshme (DC) të tërhequr nga bateria duke përdorur:

• I_DC= rryma e vlerësuar DC e tërhequr nga bateria, në amper (A)
• P_AC= fuqia dalëse e invertorit AC, në vat (W)
• V_bateri= tensioni i baterisë në kushtet e funksionimit që po vlerësohen, në volt (V)
• η = efikasiteti i konvertimit të inverterit i shprehur si numër dhjetor (për shembull, 90% = 0.90)

Ky është një vlerësim për drejtimin e shkarkimit. Përdorni specifikimet e prodhuesit të invertorit për fuqinë e daljes nominale, efikasitetin dhe tensionin minimal operativ të baterisë, kudo që të jetë e mundur. Një llogaritje duke përdorur vetëm tensionin nominal të baterisë mund ta nënvlerësojë rrymën kur tensioni i baterisë është më i ulët.

2. Shembull i punuar: Një inverter 5 kW në një bateri të klasës 48 V

Shembulli i mëposhtëm është ilustrues, jo një specifikim universal i tensionit të baterisë. Supozojmë se një inverter duhet të ofrojë 5,000 vat (W) AC, tensioni i baterisë në pikën e funksionimit është 44 volt (V) dhe efikasiteti i inverterit në atë pikë funksionimi supozohet të jetë 90%. Këto dy vlera operative janë supozime shembull, jo specifikime të produktit DALY.

Projektimi përfundimtar duhet të kontrollojë gjithashtu kufijtë aktualë të hyrjes DC të invertorit, rrymën e lejuar të shkarkimit të vazhdueshëm të qelizave të baterisë, vlerësimet e instalimeve elektrike dhe lidhësve, siguresat ose mbrojtjet e tjera nga mbirryma, kushtet termike dhe çdo kërkesë për rritje të tensionit.

3. Krahasoni rezultatin me vlerësimin e rrymës së vazhdueshme BMS

Pasi të keni vlerësuar rrymën e kërkuar në anën e baterisë, krahasojeni atë me vlerësimin e rrymës së vazhdueshme të ngarkimit/shkarkimit të publikuar për modelin dhe konfigurimin e saktë të BMS që po merret në konsideratë.

Këto janë opsionet e publikuara të rrymës së vazhdueshme LK dhe LM të përdorura në këtë artikull. Mos nxirrni përfundime për një vlerësim standard të palistuar ose mos supozoni se një përshtatje është e disponueshme pa konfirmim me shkrim për konfigurimin e kërkuar.

Nëse kërkesa e llogaritur e vazhdueshme është mbi 200 A, mos supozoni se lidhja e shumë njësive BMS paralelisht krijon automatikisht një zgjidhje të përshtatshme me rrymë më të lartë. Arkitektura e plotë e baterisë, ndarja e rrymës, strategjia e mbrojtjes dhe konfigurimi i miratuar duhet të rishikohen nga ekipi i inxhinierisë.

4. Kontrolloni rrymën e karikimit veçmas

Rryma e shkarkimit është vetëm njëra anë e përzgjedhjes. BMS duhet të jetë gjithashtu i përshtatshëm për rrymën maksimale të karikimit që bateria mund të marrë nga inverteri/karikuesi, karikuesi diellor ose burim tjetër karikimi.

Merrni rrymën maksimale të karikimit të baterisë nga dokumentacioni i karikuesit ose inverterit dhe krahasojeni atë me specifikimin e rrymës së karikimit BMS dhe rrymën e karikimit të lejuar nga prodhuesi i qelisë. Mos supozoni se rryma e karikimit është e barabartë me rrymën e shkarkimit.

Për një sistem me më shumë se një burim karikimi, përcaktoni rrymën maksimale të karikimit të njëkohshëm në kushtet e synuara të funksionimit. Projektimi i baterisë dhe kontrollet e karikimit duhet të merren në konsideratë së bashku.

5. Mos e ngatërroni rrymën e vazhdueshme me rrymën maksimale ose rrymën e mbingarkesës

Disa ngarkesa tërheqin një rritje të tensionit afatshkurtër kur ndizen. Shembuj mund të përfshijnë motorë, pompa, kompresorë dhe pajisje të tjera me kërkesë të lartë ndezjeje. Prandaj, një sistem mund të përjetojë një rrymë maksimale mbi rrymën e tij normale të funksionimit.

Para se të zgjidhni një BMS, identifikoni si rrymën e vazhdueshme ashtu edhe rrymën maksimale, duke përfshirë sa zgjat kulmi dhe sa shpesh ndodh. Pastaj kontrolloni dokumentacionin e saktë të BMS për limitin përkatës të rrymës maksimale, kohëzgjatjen dhe sjelljen e mbrojtjes. Një vlerësim i rrymës së vazhdueshme nuk duhet të trajtohet si një vlerësim i rrymës maksimale, dhe një shifër maksimale nuk duhet të trajtohet si një vlerësim i vazhdueshëm.

6. Kontrolloni të gjithë sistemin e baterisë, jo vetëm BMS-në

Vlerësimi i BMS nuk përcakton në mënyrë të pavarur aftësinë e sigurt të rrymës së të gjithë paketës së baterisë. Limiti aktual i sistemit mund të jetë më i ulët për shkak të qelizave, shufrave, kabllove, lidhësve, siguresave, terminaleve, dizajnit termik ose kufijve të invertorit.

• Qelizat e baterisë: konfirmoni kufijtë e rrymës së ngarkimit dhe shkarkimit të vazhdueshëm të prodhuesit të qelizave.
• Tensioni i baterisë: përdorni tensionin më të ulët përkatës të funksionimit për vlerësimin e rrymës së shkarkimit, jo vetëm tensionin nominal.
• Kabllot dhe lidhjet: konfirmoni vlerësimet aktuale, kushtet e instalimit dhe cilësinë e lidhjes.
• Mbrojtje nga mbirryma: kontrolloni përzgjedhjen e siguresës ose ndërprerësit dhe koordinimin me projektimin e sistemit.
• Temperatura: merrni parasysh mjedisin e funksionimit të baterisë dhe të BMS-së dhe çdo kufizim të rrymës që lidhet me temperaturën.
• Inverteri: konfirmoni energjinë e vazhdueshme, fuqinë e mbitensionit, diapazonin e tensionit DC dhe rrymën maksimale të karikimit të baterisë.

Zgjedhja e saktë është ajo që plotëson kërkesat dhe kufizimet e të gjithë sistemit. Zgjedhja e një BMS me një rrymë më të lartë të etiketës së emrit nuk kompenson për qelizat, instalimet elektrike ose pajisjet mbrojtëse të vogla.

7. Si ta përdorni këtë llogaritje kur krahasoni DALY LK dhe LM

Modelet BMS të gjeneratës së 4-të LK dhe LM të DALY për ruajtjen e energjisë në shtëpi janë renditur për konfigurimet 8S dhe 16S (numri i qelizave të lidhura në seri) dhe përbërjet kimike të baterive Li-ion (litium-jon) dhe LiFePO4 (litium hekur fosfat) në informacionin e produktit të DALY. Vlerësimet e publikuara të rrymës së ngarkimit/shkarkimit të vazhdueshëm janë 100 A për LK dhe 150 A ose 200 A për LM.

Vlerësimi aktual është vetëm një pjesë e përzgjedhjes. Projekti duhet gjithashtu të konfirmojë konfigurimin e saktë të serisë së baterisë, kiminë, modelin e invertorit, protokollin e komunikimit, planin e paketës paralele dhe funksionet opsionale të kërkuara. CAN (Rrjeti i Zonës së Kontrolluesit) dhe RS-485 (një standard i ndërfaqes së komunikimit serial) janë opsione komunikimi në platformë; prania e një ndërfaqeje nuk vërteton në vetvete përputhshmërinë me çdo model invertori.

Për sistemet paralele të baterive, mos e shumëzoni një vlerësim të vetëm BMS me numrin e paketave dhe mos supozoni se rezultati është rryma e miratuar e sistemit. Konfigurimi paralel, shpërndarja e rrymës, komunikimi ndërpaketat dhe kufijtë e mbrojtjes duhet të rishikohen për projektimin aktual.

8. Informacion për t'u përgatitur para se të kërkoni një rekomandim për BMS

Një hetim teknik i dobishëm duhet të përfshijë informacionin e mëposhtëm:

1. Kimia e baterisë (për shembull, LiFePO4 ose një kimi tjetër e jonit Li).
2. Numri i qelizave në seri dhe diapazoni i tensionit nominal dhe operativ të baterisë.
3. Kapaciteti i baterisë (Ah) dhe modeli i qelizës ose fleta e të dhënave të qelizës, nëse është e disponueshme.
4. Prodhuesi i inverterit dhe modeli i saktë.
5. Fuqia e daljes së vazhdueshme të inverterit dhe fuqia e mbingarkesës, duke përfshirë kohëzgjatjen e mbingarkesës.
6. Rryma maksimale e kërkuar e shkarkimit të vazhdueshëm të baterisë.
7. Rryma maksimale e karikimit të baterisë dhe burimet e karikimit.
8. Rryma maksimale e kërkuar dhe kohëzgjatja e saj.
9. Ndërfaqja dhe protokolli i komunikimit të kërkuar (nëse nevojitet komunikimi me inverterin).
10. Numri i paketave të baterive të planifikuara për funksionim paralel.
11. Diapazoni i temperaturës së instalimit dhe çdo funksion opsional i kërkuar.

Përfundim

Për të zgjedhur një vlerësim të rrymës BMS për një bateri të ruajtjes së energjisë në shtëpi, filloni me kërkesën për energji të invertorit dhe llogaritni rrymën në anën e baterisë në tensionin përkatës të baterisë dhe efikasitetin e invertorit. Pastaj kontrolloni rrymën e karikimit, kërkesën maksimale, kufijtë e qelizave, instalimet elektrike, pajisjet mbrojtëse, temperaturën dhe konfigurimin e saktë të BMS.

Për gamën e gjeneratës së 4-të të ruajtjes së energjisë në shtëpi të DALY-t, opsioni LK i publikuar vlerësohet në 100 A të vazhdueshme, ndërsa opsionet LM vlerësohen në 150 A ose 200 A të vazhdueshme. Këto vlerësime ofrojnë kandidatë për vlerësim; zgjedhja e saktë varet nga kërkesat dhe kufizimet e verifikuara të sistemit të plotë të baterisë.

Kërkoni një Shqyrtim Teknik të Përzgjedhjes së BMS-së

Nëse po zhvilloni një bateri për ruajtjen e energjisë në shtëpi, ndani kiminë e baterisë, numrin e serive, diapazonin e tensionit, modelin e invertorit, kërkesat e rrymës së vazhdueshme dhe maksimale, rrymën e karikimit dhe konfigurimin e planifikuar të paketës paralele me DALY. Ekipi teknik mund të shqyrtojë informacionin dhe të konfirmojë se cili konfigurim LK/LM, nëse ka, është i përshtatshëm për projektin.