როგორ გამოვთვალოთ სახლის ენერგიის შენახვის ბატარეისთვის საჭირო BMS დენი

შესავალი

სახლის ენერგიის დაგროვების აკუმულატორისთვის აკუმულატორის მართვის სისტემის (BMS) დენის ნომინალური სიმძლავრის არჩევა არ არის მხოლოდ BMS-ის აკუმულატორის სიმძლავრესთან ამპერ-საათებში (Ah) შესაბამისობის საკითხი. უფრო სასარგებლო საწყისი წერტილია მაქსიმალური დენი, რომელიც აკუმულატორმა უნდა გასცეს ან მიიღოს ნორმალური მუშაობის დროს, ინვერტორის სიმძლავრის, აკუმულატორის ძაბვის და გარდაქმნის ეფექტურობის ეფექტის ჩათვლით.

მაგალითად, 5 კილოვატიანი (კვტ) ინვერტორის მქონე მომხმარებელმა შეიძლება ჩათვალოს, რომ 100 ამპერი (A) BMS საკმარისია 48 ვოლტიანი კლასის აკუმულატორისთვის. ეს ვარაუდი შეიძლება მცდარი იყოს, თუ აკუმულატორის ძაბვა დატვირთვის ქვეშ დაეცემა ან თუ ინვერტორი ხანგრძლივი პერიოდის განმავლობაში მუშაობს თავისი ნომინალური სიმძლავრის მახლობლად.

ეს სახელმძღვანელო განმარტავს, თუ როგორ შევაფასოთ აკუმულატორის მხარეს განმუხტვის დენი, როგორ შევამოწმოთ დატენვის დენი ცალკე და როგორ შევადაროთ შედეგი DALY-ის მე-4 თაობის LK და LM სახლის ენერგიის დაგროვების BMS მოდელების უწყვეტი დენის რეიტინგებს.

1. დაიწყეთ აკუმულატორის მხარეს დენით და არა მხოლოდ ამპერაჟიანი სიმძლავრით

აკუმულატორის სიმძლავრე, რომელიც იზომება ამპერ-საათებში (Ah), აღწერს, თუ რამდენი მუხტის შენახვა შეუძლია აკუმულატორს გარკვეულ პირობებში. თავისთავად, ის არ მიუთითებს მაქსიმალურ დენზე, რომელიც აკუმულატორმა უნდა მიაწოდოს ინვერტორს.

100 ამპერიანი აკუმულატორის ბლოკის გამოყენება შესაძლებელია ინვერტორის სხვადასხვა სიმძლავრის დონისა და სამუშაო პროფილებისთვის. შესაბამისად, საჭირო BMS დენი დამოკიდებულია სისტემის სიმძლავრის მოთხოვნასა და აკუმულატორის სამუშაო ძაბვაზე, ასევე უჯრედებისა და ელექტრო სისტემის დანარჩენი ნაწილის ლიმიტებზე.

აკუმულატორიდან ცვლადი დენის (AC) მომწოდებელი ინვერტორისთვის, აკუმულატორიდან მოხმარებული მუდმივი დენის (DC) დენი შეაფასეთ შემდეგი გამოყენებით:

• I_DC= აკუმულატორიდან მოხმარებული სავარაუდო მუდმივი დენი, ამპერებში (A)
• P_AC= ინვერტორის ცვლადი ცვლადი დენის გამომავალი სიმძლავრე, ვატებში (W)
• V_{ბატარეა}= აკუმულატორის ძაბვა შესაფასებელ სამუშაო პირობებში, ვოლტებში (V)
• η = ინვერტორული გარდაქმნის ეფექტურობა, გამოხატული ათწილადის სახით (მაგალითად, 90% = 0.90)

ეს განმუხტვის მიმართულების სავარაუდო მაჩვენებელია. შესაძლებლობის შემთხვევაში, გამოიყენეთ ინვერტორის მწარმოებლის სპეციფიკაციები ნომინალური გამომავალი სიმძლავრის, ეფექტურობისა და მინიმალური სამუშაო აკუმულატორის ძაბვისთვის. მხოლოდ ნომინალური აკუმულატორის ძაბვის გამოყენებით გაანგარიშებამ შეიძლება შეამციროს დენის სიმძლავრე, როდესაც აკუმულატორის ძაბვა უფრო დაბალია.

2. დამუშავებული მაგალითი: 5 კვტ ინვერტორი 48 ვოლტიან აკუმულატორზე

შემდეგი მაგალითი საილუსტრაციოა და არა უნივერსალური აკუმულატორის ძაბვის სპეციფიკაცია. დავუშვათ, რომ ინვერტორმა უნდა გამოსცეს 5000 ვატი (W) ცვლადი დენი, მუშაობის წერტილში აკუმულატორის ძაბვაა 44 ვოლტი (V) და ინვერტორის ეფექტურობა ამ მუშაობის წერტილში 90%-ის ტოლია. ეს ორი სამუშაო მნიშვნელობა სამაგალითო დაშვებებია და არა DALY პროდუქტის სპეციფიკაციები.

საბოლოო დიზაინში ასევე უნდა შემოწმდეს ინვერტორის ფაქტობრივი შემავალი DC ძაბვის ლიმიტები, აკუმულატორის უჯრედების დაშვებული უწყვეტი განმუხტვის დენი, გაყვანილობისა და კონექტორის ნომინალური მაჩვენებლები, დაუკრავენები ან სხვა სახის ჭარბი დენისგან დაცვა, თერმული პირობები და ნებისმიერი ძაბვის გადაჭარბების მოთხოვნა.

3. შეადარეთ შედეგი BMS-ის უწყვეტი დენის რეიტინგს

აკუმულატორის მხარეს საჭირო დენის შეფასების შემდეგ, შეადარეთ იგი განსახილველი BMS მოდელისა და კონფიგურაციისთვის გამოქვეყნებულ უწყვეტი დატენვის/განმუხტვის დენის ნომინალურ მაჩვენებელს.

ეს არის ამ სტატიაში გამოყენებული გამოქვეყნებული LK და LM უწყვეტი დენის ვარიანტები. არ გამოიტანოთ დასკვნა სიიდან არარსებული სტანდარტული რეიტინგის შესახებ და არ ჩათვალოთ, რომ პერსონალიზაცია ხელმისაწვდომია მოთხოვნილი კონფიგურაციის წერილობითი დადასტურების გარეშე.

თუ გამოთვლილი უწყვეტი მოთხოვნილება 200 ამპერს აღემატება, არ ჩათვალოთ, რომ რამდენიმე BMS ერთეულის პარალელურად მიერთება ავტომატურად ქმნის უფრო მაღალი დენის შესაბამის გადაწყვეტას. ბატარეის სრული არქიტექტურა, დენის გაზიარება, დაცვის სტრატეგია და დამტკიცებული კონფიგურაცია უნდა განიხილოს ინჟინერთა გუნდმა.

4. დატენვის დენი ცალკე შეამოწმეთ

განმუხტვის დენი არჩევანის მხოლოდ ერთი მხარეა. BMS ასევე უნდა შეესაბამებოდეს მაქსიმალურ დამუხტვის დენს, რომლის მიღებაც აკუმულატორს შეუძლია ინვერტორიდან/დამტენიდან, მზის ენერგიის დამტენიდან ან სხვა დამუხტვის წყაროდან.

დამტენის ან ინვერტორის დოკუმენტაციიდან მიიღეთ აკუმულატორის დატენვის მაქსიმალური დენი და შეადარეთ ის BMS დატენვის დენის სპეციფიკაციას და ელემენტის მწარმოებლის მიერ დაშვებულ დატენვის დენს. არ ჩათვალოთ, რომ დატენვის დენი განმუხტვის დენის ტოლია.

ერთზე მეტი დამუხტვის წყაროს მქონე სისტემისთვის, დაადგინეთ მაქსიმალური ერთდროული დამუხტვის დენი განკუთვნილი სამუშაო პირობების შესაბამისად. ბატარეის დიზაინი და დატენვის კონტროლი ერთად უნდა იქნას გათვალისწინებული.

5. არ აურიოთ უწყვეტი დენი პიკურ ან ტალღურ დენში

ზოგიერთი დატვირთვა ჩართვისას ხანმოკლე ძაბვის მატებას განიცდის. მაგალითები შეიძლება იყოს ძრავები, ტუმბოები, კომპრესორები და სხვა აღჭურვილობა, რომლებსაც მაღალი გაშვების მოთხოვნა აქვთ. ამიტომ, სისტემამ შეიძლება განიცადოს პიკური დენი, რომელიც აღემატება მის ნორმალურ სამუშაო დენს.

BMS-ის შერჩევამდე, განსაზღვრეთ როგორც უწყვეტი, ასევე პიკური დენი, მათ შორის, რამდენ ხანს გრძელდება პიკი და რა სიხშირით ხდება იგი. შემდეგ შეამოწმეთ BMS-ის ზუსტი დოკუმენტაცია პიკური დენის შესაბამისი ლიმიტის, ხანგრძლივობისა და დაცვის ქცევის შესახებ. უწყვეტი დენის ნომინალური მნიშვნელობა არ უნდა ჩაითვალოს პიკური დენის ნომინალურ მნიშვნელობად და პიკური მაჩვენებელი არ უნდა ჩაითვალოს უწყვეტ ნომინალურ მნიშვნელობად.

6. შეამოწმეთ მთელი ბატარეის სისტემა და არა მხოლოდ BMS

BMS რეიტინგი დამოუკიდებლად არ განსაზღვრავს მთელი აკუმულატორის უსაფრთხო დენის შესაძლებლობას. სისტემის ფაქტობრივი ლიმიტი შეიძლება უფრო დაბალი იყოს უჯრედების, სალტეების, კაბელების, კონექტორების, დაუკრავენების, ტერმინალების, თერმული დიზაინის ან ინვერტორის ლიმიტების გამო.

• ბატარეის ელემენტები: დაადასტურეთ ელემენტის მწარმოებლის მიერ დადგენილი უწყვეტი დატენვისა და განმუხტვის დენის ლიმიტები.
• აკუმულატორის ძაბვა: განმუხტვის დენის შესაფასებლად გამოიყენეთ ყველაზე დაბალი შესაბამისი სამუშაო ძაბვა და არა მხოლოდ ნომინალური ძაბვა.
• კაბელები და შეერთებები: დაადასტურეთ მიმდინარე რეიტინგები, ინსტალაციის პირობები და შეერთების ხარისხი.
• ჭარბი დენისგან დაცვა: შეამოწმეთ დაუკრავენის ან ამომრთველის შერჩევა და სისტემის დიზაინთან შესაბამისობა.
• ტემპერატურა: გაითვალისწინეთ აკუმულატორისა და BMS-ის სამუშაო გარემო და ტემპერატურასთან დაკავშირებული დენის შეზღუდვები.
• ინვერტორი: დაადასტურეთ უწყვეტი სიმძლავრე, ტალღური სიმძლავრე, მუდმივი ძაბვის დიაპაზონი და აკუმულატორის დატენვის მაქსიმალური დენი.

სწორი არჩევანია ის, რომელიც აკმაყოფილებს მთლიანი სისტემის მოთხოვნებსა და ლიმიტებს. უფრო მაღალი სახელწოდების დენის მქონე BMS-ის არჩევა არ ანაზღაურებს მცირე ზომის უჯრედების, გაყვანილობის ან დამცავი მოწყობილობების ნაკლებობას.

7. როგორ გამოვიყენოთ ეს გაანგარიშება DALY LK-სა და LM-ს შედარებისას

DALY-ის პროდუქტის ინფორმაციაში DALY-ის მე-4 თაობის LK და LM სახლის ენერგიის შენახვის BMS მოდელები ჩამოთვლილია 8S და 16S კონფიგურაციებით (მიმდევრობით შეერთებული უჯრედების რაოდენობა) და Li-ion (ლითიუმ-იონური) და LiFePO4 (ლითიუმის რკინის ფოსფატი) აკუმულატორების ქიმიური შემადგენლობით. გამოქვეყნებული უწყვეტი დატენვის/განმუხტვის დენის ნომინალური სიმძლავრეა 100 A LK-სთვის და 150 A ან 200 A LM-სთვის.

მიმდინარე რეიტინგი შერჩევის მხოლოდ ერთი ნაწილია. პროექტმა ასევე უნდა დაადასტუროს ბატარეის სერიის ზუსტი კონფიგურაცია, ქიმიური შემადგენლობა, ინვერტორის მოდელი, საკომუნიკაციო პროტოკოლი, პარალელური პაკეტის გეგმა და საჭირო დამატებითი ფუნქციები. პლატფორმაზე საკომუნიკაციო ვარიანტებია CAN (კონტროლერის არეალის ქსელი) და RS-485 (სერიული საკომუნიკაციო ინტერფეისის სტანდარტი); ინტერფეისის არსებობა თავისთავად არ ადასტურებს თავსებადობას ინვერტორის ყველა მოდელთან.

პარალელური აკუმულატორების სისტემებისთვის, არ გაამრავლოთ ერთი BMS რეიტინგი ბლოკების რაოდენობაზე და არ ჩათვალოთ, რომ შედეგი წარმოადგენს სისტემის დამტკიცებულ დენს. ფაქტობრივი დიზაინისთვის საჭიროა პარალელური კონფიგურაციის, დენის განაწილების, ბლოკებს შორის კომუნიკაციისა და დაცვის ლიმიტების გადახედვა.

8. ინფორმაცია, რომელიც უნდა მომზადდეს BMS რეკომენდაციის მოთხოვნამდე

სასარგებლო ტექნიკური მოთხოვნა უნდა შეიცავდეს შემდეგ ინფორმაციას:

1. ბატარეის ქიმია (მაგალითად, LiFePO4 ან სხვა ლითიუმ-იონური ქიმია).
2. მიმდევრობით შეერთებული უჯრედების რაოდენობა და აკუმულატორის ნომინალური და სამუშაო ძაბვის დიაპაზონი.
3. აკუმულატორის მოცულობა (ა/სთ) და უჯრედის მოდელი ან უჯრედის მონაცემთა ფურცელი, თუ შესაძლებელია.
4. ინვერტორის მწარმოებელი და ზუსტი მოდელი.
5. ინვერტორის უწყვეტი გამომავალი სიმძლავრე და ტალღის სიმძლავრე, ტალღის ხანგრძლივობის ჩათვლით.
6. მაქსიმალური საჭირო უწყვეტი ბატარეის განმუხტვის დენი.
7. ბატარეის დატენვის მაქსიმალური დენი და დატენვის წყაროები.
8. საჭირო პიკური დენი და მისი ხანგრძლივობა.
9. საჭირო საკომუნიკაციო ინტერფეისი და პროტოკოლი (თუ საჭიროა ინვერტორთან კომუნიკაცია).
10. პარალელური მუშაობისთვის დაგეგმილი აკუმულატორების რაოდენობა.
11. ინსტალაციის ტემპერატურის დიაპაზონი და ნებისმიერი დამატებითი ფუნქცია, რომელიც საჭიროა.

დასკვნა

სახლის ენერგოდამზოგავი აკუმულატორისთვის BMS დენის ნომინალის შესარჩევად, დაიწყეთ ინვერტორის სიმძლავრის მოთხოვნით და გამოთვალეთ აკუმულატორის მხარეს დენი შესაბამისი აკუმულატორის ძაბვისა და ინვერტორის ეფექტურობის დროს. შემდეგ შეამოწმეთ დატენვის დენი, პიკური მოთხოვნა, ელემენტის ლიმიტები, გაყვანილობა, დამცავი მოწყობილობები, ტემპერატურა და BMS-ის ზუსტი კონფიგურაცია.

DALY-ის მე-4 თაობის სახლის ენერგიის შენახვის დიაპაზონისთვის, გამოქვეყნებული LK ოფცია შეფასებულია 100 A უწყვეტად, ხოლო LM ოფციები შეფასებულია 150 A ან 200 A უწყვეტად. ეს შეფასებები შეფასების კანდიდატებს წარმოადგენს; სწორი არჩევანი დამოკიდებულია სრული ბატარეის სისტემის დადასტურებულ მოთხოვნებსა და ლიმიტებზე.

მოითხოვეთ ტექნიკური BMS შერჩევის მიმოხილვა

თუ სახლის ენერგიის დაგროვების აკუმულატორს ავითარებთ, DALY-ს გაუზიარეთ თქვენი აკუმულატორის ქიმიური შემადგენლობა, სერიული რაოდენობა, ძაბვის დიაპაზონი, ინვერტორის მოდელი, უწყვეტი და პიკური დენის მოთხოვნები, დატენვის დენი და დაგეგმილი პარალელური აკუმულატორის კონფიგურაცია. ტექნიკურ გუნდს შეუძლია გადახედოს ინფორმაციას და დაადასტუროს, თუ რომელი LK/LM კონფიგურაციაა შესაფერისი პროექტისთვის.