Как пользователи могут правильно использовать аккумуляторы для хранения энергии, чтобы продлить срок их службы?

 

 

 

 

С ростом спроса на солнечную энергию и домашнее резервное питание,бытовые аккумуляторные батареистали важным компонентом все большего количества домашних энергетических систем. Будь то настенная-установка, установка-в стойку или интегрированная домашняя система хранения энергии, пользователи хотят, чтобы батареи работали стабильно в течение длительного периода времени и имели максимальный фактический срок службы. Однако срок службы батареи определяется не только самим элементом. Температура, глубина зарядки/разрядки, скорость зарядки/разрядки, состояние заряда (SOC), условия установки и соответствие инвертора — все это существенно влияет на долгосрочное-снижение емкости. Исследования показывают, что старение литий-ионных аккумуляторов тесно связано с температурой, скоростью заряда, глубиной разряда, уровнем заряда и условиями цикла.

 

Для бытовых систем хранения энергии, использующих технологию LiFePO4 (литий-железо-фосфат), правильным подходом является не просто «использовать как можно меньше батарей», а, скорее, снижение ненужного электрохимического напряжения за счет разумной настройки параметров системы, при этом удовлетворяя потребности домашнего-потребления, сглаживания пиковых нагрузок и заполнения впадин, резервного питания при отключении электроэнергии и автономного-питания от сети. BLOO POWER предлагает настенные-аккумуляторы,аккумуляторы, установленные в стойке-и интегрированные решения по хранению энергии для домашних систем хранения энергии. При использовании продукта пользователям следует обращаться к техническому описанию, логике защиты BMS и официальным требованиям к установке конкретной модели.

 

 

 

 

Избегайте поддержания 100% заряда в течение длительных периодов времени; Установите рабочий диапазон разумного уровня заряда (SOC)

 

Многие пользователи считают, что «чем полнее заряжен аккумулятор, тем лучше», и поэтому ожидают, что ихсолнечные энергетические системызаряжать свои бытовые аккумуляторные батареи на 100% ежедневно и поддерживать это состояние в течение длительного времени. В действительности, полная зарядка сама по себе не обязательно является ошибкой, но длительный высокий уровень SOC увеличивает нагрузку на календарное старение некоторых литий-ионных аккумуляторов. Исследования LiFePO4/графитовых батарей также показывают, что изменения температуры и условия высокого уровня SOC влияют на процесс старения. Таким образом, для домохозяйств, которым не требуется 100% резервная мощность ежедневно, дневные ограничения SOC и резервный SOC следует устанавливать разумно, исходя из фактических потребностей в электроэнергии и допустимого диапазона управления продукта, а не оставлять батарею в экстремальных условиях на длительное время.

 

● Для режима ежедневного-потребления можно установить разумный предел SOC в соответствии с руководством по эксплуатации продукта.

 

● Увеличивайте резервную емкость только в таких ситуациях, как тайфуны, метели или повышенный риск отключения электроэнергии.

 

● Длительная полная-простой зарядка с большей вероятностью приведет к проблемам с устареванием календаря, чем обычная зарядка и разрядка.

 

● Конкретные настройки SOC должны соответствовать допустимому диапазону батареи BLOO POWER BMS и соответствующего инвертора.

 

 

 

Избегайте частой глубокой разрядки системы до минимальной емкости.

 

Еще одним распространенным заблуждением в отношении бытовых аккумуляторов энергии является идея «израсходовать» батарею каждый день, полагая, что только путем полной разрядки батареи можно полностью использовать вложенные средства. В действительности, чем больше глубина разряда (DOD), тем больший электрохимический стресс обычно испытывает аккумулятор в течение одного полного цикла. В моделях исследований и срока службы батареи DOD обычно указывается как важнейшая переменная, влияющая на циклическое старение; некоторые исследования показывают, что более высокий DOD обычно приводит к более быстрому снижению емкости, а исследования срока службы батареи, связанные с NREL-, также указывают DOD как ключевой фактор старения, который следует учитывать. Поэтому правильный подход заключается не в искусственном достижении крайнего предела от 0% до 100% ежедневных циклов, а в поддержании разумного запаса безопасности с помощью BMS и инвертора.

 

● Не рекомендуется искусственно обходить функцию защиты BMS от низкого уровня SOC.

 

● Установите разумный минимальный уровень SOC, исходя из ночной нагрузки домохозяйства.

 

● Системы большой-емкости могут снизить относительный ежедневный DOD за счет увеличения емкости аккумулятора.

 

● Конкретно допустимый DOD должен строго соответствовать соответствующим спецификациям продукта BLOO POWER.

 

Например, если домохозяйству требуется 15 кВтч энергии от батареи в день, установка батареи только небольшой-емкости может привести к тому, что система будет работать в глубоком цикле в течение длительного периода времени. Однако, если емкость накопителя энергии соответствующим образом увеличивается в зависимости от нагрузки, относительный DOD для тех же 15 кВтч потребления электроэнергии может уменьшиться. Важно отметить, что увеличение мощности не обязательно подходит для всех проектов, и пользователям все равно следует всесторонне учитывать инвестиционные затраты, выработку солнечной энергии, мощность инвертора и фактическую нагрузку.

 

 

Контролируйте мощность зарядки и разрядки, чтобы избежать длительной работы на чрезвычайно высоких скоростях.

 

Срок службы батареи в бытовых системах хранения энергии также зависит от силы тока и скорости заряда/разряда. Исследования аккумуляторов показывают, что скорость зарядки-, глубина разряда и температура способствуют процессу старения аккумулятора. Когда бытовая нагрузка внезапно возрастает, например, когда кондиционеры, электрические духовки, водонагреватели, зарядные устройства для электромобилей и другие устройства-мощные устройства включаются одновременно,небольшая система хранения энергииможет потребоваться работа батареи на высокой мощности в течение длительного времени. Частая работа с высоким-током увеличивает нагрев внутренней батареи и электрохимическое напряжение. Поэтому на этапах проектирования и использования емкость аккумулятора и мощность инвертора должны быть соответствующим образом согласованы с пиковой нагрузкой дома.

 

● Не подвергайте батареи небольшой-емкости чрезмерно-мощным нагрузкам, выходящим за пределы проектных характеристик, в течение длительного времени.

 

● Установите разумные максимальные токи зарядки и разрядки.

 

● При наличии большого количества-мощных нагрузок сначала следует заново согласовать емкость и мощность системы.

 

● Используйте инвертор и управление связью BMS; вручную отключать заводское ограничение тока не рекомендуется.

 

При настройке решений BLOO POWER для настенного-монтирования, монтажа в стойку-и домашнего хранения энергии для проекта установщик должен спроектировать систему на основе конкретной модели батареи, количества батарей, подключенных параллельно, и параметров инвертора. В частности, для параллельных систем с несколькими-батареями не следует предполагать, что «больше батарей означает неограниченный ток». Все еще необходимо учитывать связь, сбор тока, прокладку кабелей, автоматические выключатели и номинальный рабочий диапазон каждого модуля.

 

 

Устанавливайте аккумулятор в подходящей температурной среде, избегая высоких и экстремально низких температур.

 

Температура является решающим фактором, влияющим на производительность, безопасность и срок службы литиевых батарей. Исследования NREL и других учреждений показывают, что процесс старения литий-ионных аккумуляторов очень чувствителен к температуре, а влияние температуры варьируется в зависимости от химической системы и условий эксплуатации. При хранении энергии в жилых домах наиболее распространенной проблемой является установка батарей на стенах, подверженных длительному воздействию солнечного света, в закрытых-аппаратных помещениях с высокой температурой или рядом с котлами или другими источниками тепла. Чрезмерно высокие температуры окружающей среды могут ускорить побочные реакции и снижение производительности; слишком низкие температуры могут привести к увеличению внутреннего сопротивления и снижению эффективности зарядки. Таким образом, продление срока службы батареи заключается не в простом запоминании фиксированного значения температуры, а в строгом соблюдении диапазонов температур зарядки, разрядки и хранения, указанных в техническом описании продукта.

 

● Избегайте установки аккумулятора в местах, подверженных длительному воздействию солнечных лучей.

 

● Не размещайте батарею в тесном контакте с котлами, радиаторами, водонагревателями или другим-оборудованием, работающим при высоких температурах.

 

● Обеспечьте достаточную вентиляцию и отвод тепла в месте установки.

 

● Допустима ли зарядка в условиях низких-температур, следует определять на основе BMS продукта и официальных спецификаций.

 

 

 

Отдайте приоритет использованию полных функций защиты BMS; не отключайте логику защиты вручную.

 

BMS, или система управления батареями, — важнейший компонент долгосрочной-стабильной работы современных бытовых аккумуляторных батарей. Он не только контролирует напряжение, ток и температуру отдельных элементов или аккумуляторных модулей, но также выполняет защиту от перезаряда, пере-разрядки, перегрузки по току, короткого-замыкания и защиты от температуры в соответствии с конструкцией системы. Пользователи, пытающиеся получить больше «полезной мощности» путем изменения пороговых значений защиты, обхода защиты от низкого-напряжения или использования неофициальных методов принудительной зарядки, могут фактически сократить срок службы батареи и увеличить системный риск. Правильное долгосрочное-использование должно позволить BMS выполнять свою защитную функцию и координировать работу аккумулятора и силовых устройств посредством обычной связи с инвертором.

 

● Не рекомендуется изменять основные параметры защиты BMS, не разрешенные производителем.

 

● При возникновении сигналов тревоги о перегреве-перегреве или перегрузке по току в первую очередь следует выяснить причину.

 

● Частые действия защиты указывают на возможную проблему конфигурации в системе.

 

● Регулярно проверяйте состояние связи BMS и способность преобразователя правильно считывать данные.

 

Для решений по хранению энергии в жилых домах BLOO POWER пользователи должны отдавать приоритет использованию методов связи, совместимых с продуктом и официально поддерживаемыми конфигурациями системы. Целью системы управления аккумулятором (BMS) является не ограничение использования аккумулятора, а обеспечение баланса между полезной емкостью, выходной производительностью и длительным-сроком службы. Если система часто и автоматически отключает выход или неоднократно отображает ненормальные показания SOC, вам следует немедленно обратиться к установщику или в службу технической поддержки, а не продолжать работу, отключая функции защиты.

 

 

Выберите совместимый инвертор и правильно настройте параметры связи с аккумулятором

 

Совместимость аккумулятора и инвертора напрямую влияет на зарядное напряжение, ток, идентификацию SOC и правильное выполнение логики защиты. Если протокол связи или тип батареи установлены неправильно, инвертор может не получить точно информацию BMS, что может привести к необоснованным стратегиям зарядки, неточному отображению SOC или частому срабатыванию защиты. Таким образом, продление срока службы бытовых аккумуляторных батарей требует большего, чем просто сосредоточение внимания на самой батарее; важно обеспечить правильную координацию работы «батарейного-BMS-инвертора-EMS» всей системы.

 

● Используйте модели инверторов, явно поддерживаемые или проверенные производителем.

 

● Правильно выберите режим связи литиевой батареи и интерфейсы, такие как CAN/RS485.

 

● Не подключайте неправильно продукты с разными платформами напряжения.

 

● Обновление встроенного ПО и изменение параметров следует выполнять в соответствии с техническими требованиями производителя.

 

Официальная информация о продуктах BLOO POWER охватывает такие области применения, как домашнее накопление энергии, настенные-батареи, монтируемые в стойку-батареи и встроенные накопители энергии. В реальных проектах совместимость конкретной батареи и инвертора по-прежнему должна определяться на основе списка совместимости, технического протокола и информации об установке соответствующей модели. Нельзя сказать, что их можно использовать напрямую только потому, что они оба «48 В» или «оба литиевые батареи».

 

 

Избегайте длительной-работы с полной нагрузкой и поддерживайте разумный запас мощности в аккумуляторной системе.

 

Многие домохозяйства проектируют свои системы хранения энергии исключительно на основе среднего ежедневного потребления электроэнергии, игнорируя мгновенные потребности в электроэнергии. Например, общее ежедневное потребление электроэнергии домохозяйством может быть невысоким, но если несколько-устройств высокой мощности часто запускаются одновременно, аккумулятор и инвертор все равно могут часто выдавать высокую-мощность. Длительная работа при полной-нагрузке увеличивает ток и нагрев; поэтому с точки зрения продления срока службы система должна иметь определенную емкость и запас мощности, а не работать в экстремальных условиях каждый день.

 

● Выбирайте мощность инвертора исходя из максимальной одновременной нагрузки.

 

● Выбирайте емкость аккумулятора на основе фактического ежедневного потребления электроэнергии.

 

● Рекомендуется использовать-мощные устройства в часы-пиковой нагрузки.

 

● Параллельные системы с несколькими-батарейными батареями должны обеспечивать сбалансированную работу всех модулей.

 

Если взять в качестве примера модульное решение по хранению энергии в жилых домах BLOO POWER, то по мере увеличения нагрузки на домохозяйство емкость может быть расширена в соответствии с параллельными возможностями конкретного продукта и официальными требованиями. Ценность разумного увеличения емкости заключается не только в увеличении времени резервного питания, но и в потенциальном снижении относительной нагрузки, которую несет один аккумуляторный модуль в течение длительного периода. Однако для увеличения емкости необходимо использовать аккумуляторные модули, имеющие те же характеристики, соответствующие требованиям и официально одобренные. Батареи разных марок, емкости или степени старения нельзя смешивать и подбирать по своему усмотрению.

 

 

Сократите ненужную высокую-частоту зарядки и разрядки и рационально планируйте стратегии потребления солнечной энергии и электроэнергии.

 

Увеличение срока службы батареи не означает полного сокращения циклов, посколькуаккумуляторы энергиипо своей сути предназначены для зарядки и разрядки. Чего действительно следует избегать, так это неэффективных циклов, не имеющих экономической или практической ценности, например, вызванных неправильными настройками параметров, которые приводят к множественным -частым и бессмысленным циклам зарядки-разрядки малой амплитуды в течение дня. Исследования показывают, что количество циклов, история SOC, глубина цикла и текущие условия в совокупности влияют на долгосрочное-снижение емкости. Таким образом, домашние системы управления энергопотреблением должны отдавать приоритет работе в соответствии с логикой «солнечная энергия в первую очередь для нагрузки-разумная зарядка оставшейся энергии-разрядка в установленное время и в заданных условиях».

 

● Рационально настройте режимы самостоятельного-потребления, режима ожидания или пикового-долинного арбитража.

 

● Избегайте конфликтов параметров, которые вызывают частую зарядку и разрядку аккумулятора.

 

● Разработать операционные стратегии, основанные на местных ценах на электроэнергию и моделях производства солнечной энергии.

 

● Регулярно проверяйте кривую заряда аккумулятора и количество циклов в течение дня.

 

Например, если инвертор из-за проблем с настройками параметров заставляет батарею немедленно разряжаться до нагрузки после зарядки, а затем заряжаться от сети, это может создать ненужный «внутренний цикл». Пользователи могут просматривать кривые зарядки и разрядки через платформу мониторинга. Если обнаружено ненормально частое переключение питания, следует попросить установщика проверить EMS, режим работы инвертора и настройки периода времени.

 

 

Не отключайте электропитание и не храните батареи в течение длительного-периода простоя; управляйте ими в соответствии с требованиями производителя к хранению.

 

Некоторыйдомохозяйства используют только системы хранения энергииво время перебоев в подаче электроэнергии, поэтому батареи могут находиться в состоянии низкого-использования в течение длительного времени в течение года. Важно отметить, что батареи будут стареть по календарю даже без циклических циклов; поэтому «полностью неиспользованный» не означает «никогда не деградировавший». SOC, температура и время хранения во время хранения могут повлиять на состояние батареи. Исследования четко показали, что история SOC и температура являются важными факторами, влияющими на срок службы литий-ионного аккумулятора. Поэтому при длительном-отсутствии или сезонном использовании строго следуйте руководству по управлению хранилищем конкретного продукта.

 

● Установите SOC долгосрочного хранения-в соответствии с официальными требованиями.

 

● Не рекомендуется оставлять батареи бездействующими в течение длительного времени при очень низком уровне SOC.

 

● Избегайте длительного воздействия полностью заряженного аккумулятора и высоких температур.

 

● Регулярно проверяйте состояние системы и выполняйте техническое обслуживание в соответствии с требованиями производителя.

 

Для энергетических аккумуляторов BLOO POWER конкретный уровень заряда, допустимая температура хранения и необходимость периодической подзарядки должны определяться на основе руководства пользователя и технической документации фактической модели продукта. Продукты с разной емкостью, структурой и стратегиями BMS могут отличаться, поэтому не рекомендуется напрямую применять параметры хранения аккумуляторов других марок.

 

 

Поддерживайте хорошие условия для установки и не допускайте попадания пыли, влаги и механических повреждений.

 

На срок службы батареи влияют не только внутренние электрохимические факторы, но и внешняя среда установки. Бытовые системы хранения энергии должны избегать длительного воздействия влаги, агрессивных сред и большого количества пыли, превышающего класс защиты продукта. Для систем, установленных в гаражах, подвалах, аппаратных или на открытых площадках, также необходимо учитывать риски, связанные с вентиляцией, скоплением воды, солнечным светом, солевыми брызгами и механическим воздействием. Особенно при использовании вне помещений, даже если батарея имеет некоторую степень защиты IP, нельзя игнорировать требования к местоположению и окружающей среде, указанные в руководстве по установке продукта.

 

● В месте установки следует избегать скопления воды и продолжительной сырости.

 

● Не скапливайте вокруг аккумулятора мусор, который может препятствовать отводу тепла.

 

● Регулярно проверяйте корпус, кабели и клеммы.

 

● Избегайте воздействия на аккумуляторное оборудование транспортных средств, тяжелых предметов или строительных работ.

 

С точки зрения безопасности стандарты тестирования и установки систем хранения энергии все больше уделяют внимание неконтролируемому тепловому распространению и оценке рисков в различных условиях установки. UL 9540A является одним из важных методов испытаний для оценки поведения неконтролируемого теплового распространения огня в системах хранения энергии и тесно связан с оценкой безопасности систем в соответствующих строительных нормах и правилах противопожарной защиты. Таким образом, правильная установка и использование не только продлевают срок службы, но и помогают снизить долгосрочные-эксплуатационные риски.

 

 

Регулярно проверяйте SOC, температуру, сигналы тревоги и изменения мощности; выработайте привычки профилактического обслуживания.

 

Бытовые аккумуляторные батареи обычно не требуют сложного ежедневного обслуживания традиционного механического оборудования, но «необслуживание-не означает, что они никогда не нуждаются в проверке». Пользователи могут регулярно проверять уровень заряда, температуру аккумулятора, мощность заряда/разряда, коды аварийных сигналов и исторические рабочие данные через дисплей инвертора, мобильное приложение или платформу управления энергопотреблением. Если наблюдается значительное снижение доступной емкости, аномально длительное время зарядки, частые срабатывания защиты от перегрева- или значительные различия в SOC между несколькими аккумуляторными модулями, необходимо незамедлительно провести устранение неполадок.

 

● Ежемесячно просматривайте ключевые операционные данные.

 

● Обращайте пристальное внимание на повторяющиеся похожие сигналы тревоги.

 

● Обратите внимание на существенные различия между различными модулями.

 

● Ведение записей об установке, техническом обслуживании и неисправностях.

 

Инструменты исследования срока службы батареи NREL и соответствующие исследования подчеркивают, что деградация батареи связана с историческими условиями эксплуатации, такими как температура, SOC, ток, глубина цикла и частота в реальных приложениях. Таким образом, долгосрочное-хранение рабочих данных имеет практическую ценность, помогая установщикам определить, вызвано ли снижение емкости нормальным старением или ненормальным ухудшением, вызванным неисправностями окружающей среды, параметров или оборудования.

 

 

Выберите подходящую модель в соответствии с реальными домашними потребностями; недостаточная емкость также сократит длительный-срок службы.

 

Наконец, и что наиболее легко упустить из виду, это важность выбора правильной модели перед покупкой системы хранения энергии для дома. Многие батареи преждевременно испытывают значительное снижение производительности, не только из-за проблем с качеством продукции, но и потому, что емкость системы была выбрана слишком маленькой с самого начала. Например, домохозяйство, которому требуется большое количество электроэнергии в ночное время, испытывает частые отключения электроэнергии и имеет несколько мощных-мощных нагрузок, может подвергаться длительной глубокой езде на велосипеде, высокой-зарядке и разрядке, а также частой езде на велосипеде, если установлена ​​только очень маленькая система накопления энергии. И наоборот, правильная настройка мощности и мощности позволит системе работать в диапазоне, более соответствующем ее проектным целям.

 

● Рассчитайте необходимую доступную мощность на основе ежедневного энергопотребления домохозяйства.

 

● Определите мощность инвертора на основе пиковой нагрузки.

 

● Определите резервную мощность на основе продолжительности перебоев в подаче электроэнергии.

 

● Зарезервируйте место для будущего увеличения нагрузки, например, систем кондиционирования воздуха и электромобилей.

 

 

Домашние накопители энергии BLOO POWER включают настенные,-монтируемые в стойку-, а также встроенные накопители энергии, что позволяет выбирать подходящие решения на основе фактической нагрузки на дом, солнечной мощности и будущих потребностей в расширении во время разработки проекта. Система, действительно полезная для продления срока службы, заключается не просто в выборе наибольшей емкости или достижении самой низкой закупочной цены, а в достижении разумного баланса между емкостью аккумулятора, мощностью инвертора, выработкой солнечной энергии, стратегией цикла и требованиями к резервному копированию.

 

 

Вывод: Продление срока службы бытовых аккумуляторных батарей зависит от предотвращения длительной эксплуатации в экстремальных условиях.

 

В целом, управление сроком службы бытовых аккумуляторных батарей можно резюмировать следующим образом: избегать продолжительных высоких температур, избегать ненужных экстремальных значений SOC, контролировать слишком глубокие циклы работы, сокращать длительную-работу с высокой частотой, обеспечивать правильную работу BMS, правильно подбирать инвертор, сокращать неэффективные циклы, управлять длительными-периодами простоя и быстро выявлять аномалии посредством непрерывного мониторинга. Срок службы батареи никогда не определяется одним параметром, а скорее совокупным воздействием температуры, SOC, DOD, скорости зарядки/разрядки, частоты циклов и времени.

 

Для бытовых систем хранения энергии BLOO POWER, использующих технологию LiFePO4, правильное использование защиты BMS, установка в соответствии с официальными требованиями, использование соответствующего инвертора и разумная конфигурация стратегий управления энергопотреблением дома имеют решающее значение для достижения долгосрочной-стабильной работы. Пользователи также должны понимать, что количество циклов или расчетный срок службы, указанные в спецификациях продукта, обычно являются показателями производительности, полученными в определенных условиях испытаний. Фактический срок службы дома зависит от температуры окружающей среды, количества ежедневных циклов, DOD (проектирование для разрядки), мощности нагрузки и условий установки. Поэтому наиболее научный подход заключается не просто в том, чтобы «полностью заряжать, а затем полностью разряжать батарею каждый день», а, скорее, в обеспечении стабильной работы батареи в течение длительного периода в пределах указанного рабочего окна.

 

Во время окончательной установки и настройки параметров всегда обращайтесь к официальному техническому описанию, руководству по установке, требованиям к связи BMS и документации по совместимости инвертора для соответствующей модели BLOO POWER. Если в системе наблюдаются ненормальный нагрев, запах, дым, повреждение корпуса, повторяющиеся сигналы тревоги или невозможность нормальной зарядки или разрядки, немедленно следуйте инструкциям по безопасности продукта, чтобы выключить и изолировать систему, и обратитесь к профессиональному установщику или в службу технической поддержки производителя. Пользователям не рекомендуется самостоятельно разбирать корпус аккумулятора для ремонта.