Как сочетать аккумуляторы для хранения энергии и инверторы?

 

 

 

Как сочетать аккумуляторы и инверторы? Объяснение 11 ключевых принципов|Руководство по выбору системы хранения энергии для жилых помещений BLOO POWER

 

 

С развитием бытовых фотоэлектрических (PV) источников питания, автономных-электростанций ипромышленное и коммерческое хранение энергиирынки, аккумуляторные батареи и инверторы стали двумя наиболее важными компонентами системы хранения энергии. Аккумуляторы отвечают за хранение и выдачу электрической энергии, а инверторы отвечают за преобразование постоянного-переменного тока, управление фотоэлектрической энергией, взаимодействие с сетью, питание нагрузки и управление системой. Поэтому «достаточная емкость аккумулятора» — не единственный вопрос при выборе системы хранения энергии. Что еще более важно, напряжение батареи, токовая мощность, мощность инвертора, протокол связи, параметры зарядки и разрядки, возможности параллельного расширения и сертификаты безопасности должны быть действительно совместимыми. Неправильное соответствие может привести к таким проблемам, как сбои связи, частые активации защиты BMS, невозможность разрядки на полную мощность, неполная зарядка, аварийные сигналы инвертора и даже сокращение срока службы системы, даже если отдельные параметры батареи и инвертора превосходны.

 

Для бытовых пользователей, установщиков солнечной энергии и дилеров по хранению энергии правильная стратегия выбора должна быть следующей: «Сначала определите свои потребности в электроэнергии; затем определите мощность инвертора; затем сопоставьте емкость аккумулятора и возможность непрерывного разряда; и, наконец, проверьте совместимость связи и сертификации». Взяв блок питания LiFePO4 BLOO POWER 48 В/51,2 В, -монтируемый на стену,-в стойку, штабелируемый иинтегрированное хранилище энергииВ качестве примеров их можно модульно комбинировать для создания гибридных инверторов или автономных-инверторов разных уровней мощности в соответствии с требованиями к мощности: 5 кВтч, 10 кВтч, 15 кВтч, 16 кВтч, 20 кВтч и выше.

 

 

 

Во-первых, давайте проясним: каковы соответствующие обязанности аккумуляторных батарей и инверторов и почему они должны соответствовать друг другу в целом?

 

Правильное подбор системы хранения энергии должно начинаться с понимания основных функций обоих устройств. Аккумуляторы, по сути, представляют собой источники постоянного тока и накопители энергии, обычно выражаемые в В (напряжение), Ач (емкость) и кВтч (накопление энергии). Инверторы, с другой стороны, являются «центром управления питанием» всей системы, отвечающим за преобразование постоянного тока аккумулятора в переменный ток для бытовой техники. Они также обеспечивают фотоэлектрическую зарядку, зарядку от сети, работу-подключенную к сети,выключен-сетевой источник питанияи переключение резервного питания в зависимости от типа системы. Например, типичная батарея LiFePO4 напряжением 51,2 В и емкостью 100 Ач имеет номинальную емкость запаса энергии примерно 5,12 кВтч. Однако выходная мощность инвертора, которую он может подавать, зависит не только от этой мощности 5,12 кВтч, но и от тока непрерывной разрядки, допускаемого системой BMS (системы управления аккумулятором) аккумулятора. Например, на платформе 51,2 В непрерывный разряд 100 А теоретически соответствует примерно 5,12 кВт мощности постоянного тока. Однако в реальных системах также необходимо учитывать потери при преобразовании инвертора, потери в кабеле, температуру окружающей среды и стратегии защиты батареи. Таким образом, выбор инвертора не может быть простым решением--одного на основе «батарея 10 кВтч с инвертором 10 кВт», но необходимо одновременно рассчитывать мощность и ток.

 

Ключевые моменты, которые следует учитывать:

 

● Аккумулятор в первую очередь определяет время хранения энергии и устойчивую мощность источника питания: обычно единицей измерения является кВтч.

 

● Инвертор в первую очередь определяет, сколько нагрузок он может одновременно управлять: обычно это кВт.

 

● Максимальный непрерывный ток заряда/разряда аккумулятора определяет фактическую мощность инвертора, которую он может поддерживать.

 

● Полная ESS (система хранения энергии) должна одновременно учитывать батарею, BMS (систему управления батареями), инвертор, защитные устройства и средства управления связью.

 

С точки зрения безопасности системы авторитетные стандарты хранения энергии также подчеркивают необходимость оценки всей системы, а не только проверки батареи и инвертора по отдельности. UL 9540 оценивает общую безопасность систем хранения энергии, включая зарядку и разрядку, защиту, управление и связь между устройствами.

 

 

Выбирайте инвертор на основе фактической мощности нагрузки, а не только емкости аккумулятора

 

Мощность инвертора должна в первую очередь определяться нагрузкой, которую фактически необходимо одновременно эксплуатировать пользователю. Например, в доме может быть холодильник, освещение, телевизор,-Wi-Fi, кондиционер, водяной насос и кухонная техника, но не обязательно все эти приборы будут работать на полную мощность одновременно. Поэтому разработчикам систем необходимо рассчитать «максимальную одновременную рабочую мощность» и учесть определенный запас мощности. Предполагая, что критическая бытовая нагрузка одновременно работает примерно на 4 кВт, выбор инвертора мощностью 5 или 6 кВт, как правило, более разумен, чем прямой выбор инвертора мощностью 3 кВт; Если необходимо одновременно обслуживать несколько кондиционеров, индукционных плит, водяных насосов или-приборов высокой мощности, может потребоваться система мощностью 8 кВт, 10 кВт или даже более высокой мощности. В то же время необходимо также учитывать пусковую мощность нагрузок моторного-типа. Например, водяные насосы, компрессоры и некоторые кондиционеры могут генерировать импульсные нагрузки, значительно превышающие их номинальную мощность при запуске. Поэтому, помимо постоянной выходной мощности, необходимо также учитывать пиковую мощность инвертора или кратковременную-перегрузочную способность.

 

Если взять в качестве примера решение BLOO POWER по хранению энергии в жилых домах, то батареи LiFePO4 емкостью 5, 10, 15 и 16 кВтч можно комбинировать с гибридными или автономными инверторами разных уровней мощности в зависимости от фактической нагрузки, а не выбирать инверторы с одинаковой номинальной мощностью механически в зависимости от емкости батареи.

 

Ключевые области, на которых следует сосредоточиться:

 

● Рассчитайте максимальную одновременную мощность критических нагрузок и нагрузок всего-дома.

 

● Зарезервируйте разумный запас мощности для инвертора, чтобы избежать длительной-работы с полной- нагрузкой.

 

● Тщательно проверьте пусковую мощность такого оборудования, как кондиционеры и водяные насосы.

 

● Проверьте постоянную мощность инвертора, пиковую мощность и продолжительность перегрузки.

 

Модель стоимости хранения энергии в жилых домах NREL также отдельно анализирует мощность электроэнергии и энергоемкость жилых систем. Например, его модель показывает мощность 3–8 кВт и различные соотношения E/P, что указывает на то, что «накопление энергии аккумулятора» и «мощность системы» по своей сути являются двумя независимыми параметрами, которые необходимо разрабатывать совместно.

 

 

Напряжение батареи должно быть строго согласовано с платформой напряжения батареи инвертора.

 

Согласование напряжения является наиболее фундаментальным и потенциально фатальным аспектом при соединении аккумуляторных батарей с инверторами. Представленные на рынке бытовые системы хранения энергии в основном используют платформы низкого-напряжения 12 В, 24 В и 48 В/51,2 В, а также платформы-высокого напряжения. Диапазон входного напряжения батареи инвертора должен соответствовать фактическому рабочему диапазону аккумуляторной системы. Например, типичная батарея LiFePO4 на 48 В обычно имеет номинальное напряжение 51,2 В, и пользователи не могут произвольно подключать батарею на 48 В или 51,2 В просто потому, что в названии продукта есть «48 В». Также необходимо проверить минимальное и максимальное допустимое рабочее напряжение батареи инвертора, а также диапазоны отключения зарядки и защиты от низкого-напряжения. То же самое относится и к высоковольтным аккумуляторным системам хранения, для которых обычно требуется выделенная высоковольтная BMS или контроллер, и они должны быть соединены последовательно в соответствии с количеством аккумуляторных модулей, указанным производителем. Аккумуляторы низкого-48 В напряжения нельзя напрямую подключать к инвертору аккумуляторных батарей высокого-напряжения.

 

Ассортимент продукции BLOO POWER включает в себя серии устройств для низкого-напряжения, например 12 В, 24 В, 48 В и 96 В, а также предлагает высоко-платформы хранения энергии LiFePO4, такие как 220 В, 360 В, 400 В и 512 В. Поэтому для различных проектов важно сначала подтвердить, является ли инвертор архитектурой низкого-напряжения или высокого-напряжения, прежде чем выбирать соответствующий продукт.

 

Ключевые моменты, которые следует учитывать:

 

● Подтвердите номинальное напряжение батареи инвертора и допустимый диапазон входного напряжения.

 

● Убедитесь, что напряжение полного-заряда аккумулятора и напряжение отключения-разрядки находятся в пределах допустимого диапазона инвертора.

 

● Система низкого-напряжения 48 В/51,2 В не может напрямую заменить систему аккумуляторных батарей высокого-напряжения.

 

● Система высокого-напряжения должна быть оснащена аккумуляторными модулями и высоковольтным-блоком управления в соответствии со спецификациями производителя.

 

Справочник по подбору инверторов с платформами разного напряжения

 

 

 

После определения мощности инвертора важно рассчитать необходимый ток разряда от аккумулятора.

 

Это один из наиболее важных этапов расчета при фактическом выборе системы хранения энергии. Ток батареи можно первоначально оценить по формуле «мощность ÷ напряжение», т. е. I ≈ P ÷ V. Например, инвертор мощностью 5 кВт, работающий на полной мощности на стороне батареи 51,2 В, теоретически имеет ток на стороне постоянного тока - примерно 97,7 А; учитывая собственные потери инвертора, фактический ток, потребляемый со стороны батареи, обычно даже выше. Если используется инвертор мощностью 10 кВт на той же платформе 51,2 В, теоретический ток близок к 195 А. Следовательно, если BMS одного батарейного модуля допускает непрерывный разряд только 100 А, одна батарея может быть пригодна для поддержки нагрузки примерно 5 кВт, но она не может стабильно поддерживать полную-выходную мощность 10 кВт в течение длительных периодов времени. В этом случае несколько аккумуляторных модулей обычно необходимо соединить параллельно, чтобы разделить ток.

 

Таким образом, при настройке инверторов большой-мощности с помощью модульных продуктов BLOO POWER LiFePO4 48 В/51,2 В проектировщики не могут только рассчитать общее количество кВтч; им также необходимо проверить максимальный непрерывный ток заряда/разряда каждого батарейного модуля и определить необходимое количество батарей, которые необходимо подключить параллельно, исходя из максимальной мощности инвертора.

 

● Рассчитайте теоретический ток, используя P ÷ V, учитывая запас по потерям при преобразовании.

 

● Проверьте «максимальный непрерывный ток разряда» аккумулятора, а не только пиковый ток.

 

● При параллельном подключении нескольких батарей необходимо учитывать распределение тока.

 

● Кабели, предохранители, автоматические выключатели и шины также должны соответствовать требованиям к максимальному продолжительному току.

 

Например:

 

5кВт ÷ 51,2В ≈ 97,7А;

 

10кВт ÷ 51,2В ≈ 195,3А;

 

12кВт ÷ 51,2В ≈ 234,4А.

 

Это лишь основные теоретические ценности; Фактические конструкции должны быть проверены на предмет эффективности оборудования и технической документации производителя.

 

 

Не просто смотрите на «общую емкость», вы также должны сопоставить емкость аккумулятора (кВтч) со временем использования.

 

Инверторная мощность определяет, какую нагрузку он может одновременно питать, а емкость батареи определяет, как долго он может обеспечивать питание. Следовательно, правильное проектирование системы требует расчета как мощности, так и времени хранения энергии. Например, если домохозяйству требуется в среднем 2 кВт электроэнергии в ночное время и требуется непрерывная подача электроэнергии в течение 5 часов, то теоретически потребуется около 10 кВтч доступной энергии. Однако, учитывая потери инвертора, настройки DoD, температуру и долгосрочное-снижение мощности, фактическая конфигурация обычно требует более высокой номинальной мощности. Кроме того, инвертор мощностью 5 кВт не обязательно означает, что требуется батарея емкостью 5 кВтч, поскольку батарея емкостью 5 кВтч теоретически может поддерживать работу только около 1 часа при полной разрядке мощностью 5 кВт, а фактическое время использования также ограничено эффективностью системы и доступной емкостью. Для домохозяйств, которым требуется пиковое бритье в ночное время, резервное питание при отключении электроэнергии или работа вне-сети, более разумной может быть система мощностью 10 кВт, 15 кВт, 20 кВт или 30 кВт, состоящая из нескольких модулей.

 

Согласно официальным данным BLOO POWER, ее домашние накопители энергии имеют стандартную мощность 5 кВт, 10 кВт, 14,34 кВт, 15 кВт и 20 кВт и могут быть расширены в соответствии с потребностями системы. Таким образом, модульные конфигурации могут быть созданы с учетом ежедневного потребления электроэнергии пользователем, нагрузки в ночное время и времени резервного копирования.

 

● Рассчитайте фактическую ежедневную потребность в хранении энергии в кВтч.

 

● Различайте номинальную мощность и фактическую полезную мощность системы.

 

● Учитывайте влияние DoD, эффективности инвертора и температуры окружающей среды.

 

● Учитывайте будущий рост нагрузки и естественное снижение емкости аккумулятора.

 

Пример соответствия мощности инвертора и емкости аккумулятора

 

Примечание. Вышеупомянутое является общей ссылкой на выбор, а не фиксированным соотношением. Окончательную емкость следует рассчитывать на основе фактической кривой нагрузки, непрерывного тока батареи, местной цены на электроэнергию и времени резервного питания.

 

 

Совместимость протоколов связи важнее, чем просто «возможность подключения»

 

Современные системы хранения энергии LiFePO4 обычно соединяют батарею и инвертор не только через положительные и отрицательные кабели, но также требуют интерфейсов связи, таких как CAN или RS485, чтобы позволить BMS (системе управления батареями) обмениваться критически важными данными с инвертором. Система связи может передавать инвертору такую ​​информацию, как SOC (состояние заряда) аккумулятора, максимально допустимый ток зарядки, максимально допустимый ток разряда, температура, состояние неисправности и пределы напряжения зарядки/разрядки. Это позволяет инвертору динамически корректировать свою стратегию работы на основе данных-в реальном времени от BMS, а не полагаться исключительно на фиксированное напряжение для определения состояния батареи. Если протоколы связи несовместимы, даже при одинаковом напряжении могут возникнуть такие проблемы, как сбой распознавания батареи, ненормальное отображение SOC, неспособность инвертора правильно управлять зарядкой и даже частые сигналы тревоги между BMS и инвертором.

 

Поэтому при выборе аккумуляторов BLOO POWER для сопряжения с инверторами сторонних-производителей важно заранее уточнить у производителя конкретную модель инвертора, версию программного обеспечения и соответствующий протокол связи CAN/RS485. В информации о продуктах для домашнего хранения энергии BLOO POWER указано, что некоторые продукты предлагают интерфейсы связи, такие как RS232, RS485 и CAN, и предназначены для совместимости с основными автономными-сетевыми и гибридными инверторами.

 

● Убедитесь, что оба устройства поддерживают CAN, RS485 или указанный метод связи.

 

● Убедитесь, что протокол связи и марка/модель находятся в списке совместимости.

 

● Проверьте DIP-адрес, ведущую/ведомую батарею и настройки нагрузочного резистора.

 

● Перед установкой убедитесь, что версии прошивки инвертора и BMS совместимы.

 

Особенно важно отметить, что «тот же интерфейс» не означает «тот же протокол». Два устройства, использующие интерфейсы RJ45 или оба с маркировкой CAN, не обязательно означают, что они могут обмениваться данными напрямую.

 

 

Правильно настройте параметры зарядки и разрядки, чтобы избежать «взаимной защиты» инвертора и BMS.

 

Даже если аккумулятор и инвертор подключены правильно, неправильные настройки параметров зарядки и разрядки все равно могут повлиять на стабильность системы. Например, если максимальный зарядный ток инвертора превышает допустимое значение BMS батареи, BMS может активировать защиту от перегрузки по току; если напряжение отключения зарядки установлено слишком высоким, BMS может часто срабатывать защита от перенапряжения; Если напряжение отключения инвертора при низком-напряжении установлено неправильно, это может привести к преждевременному прекращению подачи питания на батарею или к неправильному определению SOC. В системах с возможностями связи BMS сначала обычно следует использовать-рекомендуемый производителем режим связи с литиевой батареей, позволяющий BMS обеспечивать динамические ограничения тока и напряжения для инвертора. Если функции связи недоступны, необходимо строго соблюдать ручные настройки в соответствии с кривой зарядки, максимальным током и параметрами отключения, указанными производителем батареи.

 

В накопителях энергии LiFePO4 компании BLOO POWER используется система BMS для защиты от перезарядки, чрезмерной-разрядки, перегрузки по току, коротких замыканий и температуры. При настройке системы параметры инвертора не должны допускаться в течение длительных периодов приближения или многократного срабатывания этих пороговых значений защиты.

 

● Максимальный зарядный ток не должен превышать допустимое значение аккумулятора.

 

● Максимальный ток разряда должен быть ниже емкости непрерывного разряда батареи BMS.

 

● Параметры отключения зарядки и защиты от низкого-напряжения должны быть установлены в соответствии с техническими данными производителя аккумулятора.

 

● Отдайте приоритет управлению связью BMS, а не произвольно применяйте параметры свинцово-кислотных аккумуляторов.

 

Принцип разумных настроек заключается не в том, чтобы устанавливать максимально высокое напряжение и ток, а в том, чтобы аккумулятор, BMS и инвертор всегда работали в стабильном допустимом диапазоне, соблюдая при этом скорость зарядки и требования к нагрузке.

 

 

Выбор соединения по переменному току-или по постоянному току-по постоянному току: определение системной архитектуры аккумулятора и инвертора

 

Для недавно установленных систем хранения солнечной энергии системы с постоянным-сопряжением обычно обеспечивают более высокую системную интеграцию: мощность постоянного тока, генерируемая фотоэлектрическими модулями, может напрямую управляться гибридным инвертором и храниться в аккумуляторе, а затем при необходимости преобразовываться обратно в мощность переменного тока для бытовых потребителей. Для пользователей с существующими традиционными фотоэлектрическими системами,-подключенными к сети, системы,-связанные по переменному току, могут быть проще внедрить, поскольку они не обязательно требуют замены существующего фотоэлектрического инвертора; можно добавить отдельное устройство хранения энергии. Однако пути преобразования, методы установки и эффективность системы в двух архитектурах различаются. Системы с-связью по постоянному току могут сократить некоторые избыточные преобразования переменного-постоянного тока, тогда как системы с-связью по переменному току обеспечивают большую гибкость при модернизации старых систем.

 

Поэтому при настройке батарей BLOO POWER для проекта необходимо сначала определить, строит ли пользователь новый проект фотоэлектрической системы + накопителя энергии или модернизирует существующую фотоэлектрическую систему с помощью дополнительных батарей. Затем необходимо принять решение о том, выбрать ли гибридный инвертор, поддерживающий системы с постоянным-связью по постоянному току, или решение, подходящее для модернизации накопителей энергии на стороне переменного-. Отраслевые данные также показывают, что системы, связанные с постоянным-постоянным током, обычно имеют более высокую энергоэффективность из-за меньшего количества повторных преобразований, в то время как решения с соединением по переменному-частому току часто подходят для проектов модернизации, в которых сохраняется существующее фотоэлектрическое (PV) оборудование.

 

● Новые проекты. Уделяйте приоритетное внимание сравнению гибридных инверторов и решений,-связанных по постоянному току.

 

● Модернизация существующих фотоэлектрических систем: сосредоточьтесь на оценке того, является ли подключение переменного тока более экономичным и удобным.

 

● Сравнивайте фактические циклы преобразования, а не только эффективность отдельного оборудования.

 

● Учитывайте затраты на установку, стоимость сохранения оригинального оборудования и будущее обслуживание.

 

 

Однофазные-, расщепленные-фазные и трехфазные-инверторы должны быть совместимы с местной электросетью и типом нагрузки.

 

В то время как аккумуляторные батареи обеспечивают питание постоянного тока, конечная выходная мощность переменного тока инвертора должна соответствовать требованиям местной электросети дома или объекта проекта. В разных странах и регионах могут использоваться разные системы напряжения, например 110 В, 120 В, 220 В, 230 В и 240 В, и могут быть однофазные, двухфазные, разделенные- и трехфазные-структуры электропитания. Например, в некоторых жилых домах в Северной Америке требуется двухфазная-система с напряжением 120/240 В, тогда как в жилых проектах в Европе и на многих других рынках в основном может использоваться однофазная-фазная система на 230 В или трехфазная-система на 400 В. Если выходная конфигурация инвертора неверна, даже если емкость аккумулятора и напряжение идеально совпадают, он не будет соответствовать реальным потребностям бытовой системы распределения электроэнергии.

 

Поэтому, прежде чем выбирать аккумуляторные батареи BLOO POWER, необходимо подтвердить напряжение переменного тока, частоту, количество фаз, а также необходимость сертификации подключения к сети для целевого рынка. Продукты BLOO POWER охватывают платформы хранения энергии LiFePO4 низкого-и высокого-напряжения, конфигурируемые в соответствии с различными инверторными архитектурами и масштабами проекта. Однако окончательные параметры стороны переменного тока по-прежнему должны определяться спецификациями инвертора и местной сети.

 

● Убедитесь, что локальная сеть является однофазной, -разделенной-фазой или трехфазной-.

 

● Подтвердите номинальное напряжение, например 120/240 В, 220 В, 230 В или 400 В.

 

● Убедитесь, что частота сети составляет 50 Гц или 60 Гц.

 

● Подтвердите код подключения к местной сети и требования сертификации инвертора.

 

 

При расширении мощности посредством параллельных соединений необходимо учитывать одновременно «расширение мощности» и «расширение мощности».

 

Самым большим преимуществом модульных батарей является то, что емкость системы можно увеличить путем параллельного подключения нескольких одинаковых батарей. Однако пользователи должны понимать, что параллельное соединение не только увеличивает количество кВтч, но также может увеличить общий допустимый ток заряда и разряда системы. Например, параллельное соединение двух одинаковых аккумуляторов напряжением 51,2 В и емкостью 100 Ач увеличивает номинальную емкость системы примерно до 10,24 кВтч. В то же время, если каждая батарея допускает непрерывный разряд в 100 А, теоретический постоянный ток всей системы потенциально может увеличиться примерно до 200 А. Однако это зависит от продукта, поддерживающего этот метод параллельного соединения, а также от конфигурации систем связи, шин, кабелей и защиты в соответствии с требованиями производителя. Нельзя рассчитывать, что весь ток будет распределяться автоматически и равномерно просто потому, что куплены две-три батарейки.

 

Для модульных решений BLOO POWER по хранению энергии в жилых домах батареи емкостью 5 кВт, 10 кВтч и 15 кВтч могут быть расширены в соответствии с требованиями проекта. В их официальной документации на продукт также представлена ​​возможность параллельного подключения нескольких-устройств некоторых низковольтных-продуктов, но фактическое максимальное количество параллельных подключений должно основываться на технических характеристиках конкретной модели и требованиях проекта.

 

● Перед параллельным подключением убедитесь, что модель аккумулятора, партия и встроенное ПО соответствуют требованиям производителя.

 

● Рассчитайте общий непрерывный ток заряда/разряда после увеличения емкости.

 

● Используйте шины, предохранители, автоматические выключатели и кабели соответствующих характеристик.

 

● Убедитесь, что настройки связи главного-подчиненного и адреса батареи верны.

 

 

Эффективность инвертора и батареи необходимо оценивать как «общую эффективность системы».

 

Приобретая оборудование для хранения энергии, пользователи часто сравнивают только заявленную максимальную эффективность инверторов или сосредотачиваются исключительно на сроке службы батареи. Однако что действительно влияет на то, сколько электроэнергии в конечном итоге может использовать пользователь, так это общая эффективность системы. После того, как электричество поступает в систему из фотоэлектрических модулей, оно может проходить несколько этапов, включая преобразование MPPT, зарядку аккумулятора, хранение аккумулятора, разрядку аккумулятора, преобразование инвертора и распределение переменного тока. Каждый этап несет потери. Следовательно, даже инвертор с высоким номинальным КПД может испытывать снижение общей эффективности системы, если архитектура системы заставляет электричество подвергаться множественным преобразованиям переменного/постоянного тока.

 

При выборе системы следует сравнить фактический энергетический путь системы и, когда это возможно, выбрать разумную архитектуру связи и режим работы. NREL при моделировании систем хранения энергии в жилых домах также анализирует мощность, емкость и инверторы аккумуляторного типа как независимые компоненты стоимости и производительности системы. Это показывает, что качество всей системы хранения энергии нельзя оценивать только по одному показателю «максимальной эффективности».

 

● Сравнивайте эффективность контура системы, а не только пиковую эффективность инвертора.

 

● Понять количество преобразований электрической энергии в различных режимах.

 

● Выберите подходящую архитектуру сопряжения на основе новых или модернизированных проектов.

 

● Долгосрочные-экономические показатели следует рассчитывать на основе фактической выработки электроэнергии и доступной мощности.

 

 

Сертификация безопасности и полная проверка совместимости являются последней ключевой линией защиты при подборе аккумуляторов и инверторов.

 

Сопряжение аккумуляторов энергии и инверторов не может в конечном итоге остановиться на уровне «того же напряжения, провода можно соединить, а машину можно включить». В частности, системы хранения энергии с литиевыми батареями обладают высокой плотностью энергии и большой способностью к току повреждения. При проектировании системы необходимо учитывать защиту от короткого замыкания, защиту от перегрузки по току, управление BMS, возможности защиты инвертора и полную сертификацию системы. UL Solutions четко указывает, что сочетание индивидуально сертифицированных компонентов не означает автоматически, что формируется система хранения данных, полностью отвечающая требованиям ESS; инвертор также необходимо правильно оценить на предмет мощности батареи и условий ее неисправности. UL 9540 всесторонне оценивает батареи, преобразование энергии, управление, связь и защиту с точки зрения полной системы хранения энергии.

 

Поэтому для проектов BLOO POWER, ориентированных на Северную Америку, Европу и другие рынки, рекомендуется на этапе подтверждения схемы уточнить целевую страну, местные характеристики установки, сертификацию инвертора, сертификацию батареи, а также необходимость сертификации на уровне всей системы-. На официальном веб-сайте BLOO POWER перечислены такие сертификаты продукции, как CE, FCC, MSDS, UN38.3, UL1973 и IEC62619, а также соответствующая сертификационная информация. Однако конкретная область сертификации должна основываться на фактической модели, сертификате и требованиях к местоположению проекта.

 

● Подтвердите применимые сертификаты и конкретные модельные ряды аккумулятора и инвертора.

 

● Убедитесь, что для всей системы требуется-сертификация уровня системы.

 

● Проверьте требования к подключению к местной сети и установке противопожарной защиты.

 

● Поручите квалифицированному установщику выполнить работы по установке защитных устройств, прокладке кабелей и вводу в эксплуатацию.

 

Окончательный контрольный список соответствия аккумуляторов для хранения энергии и инверторов

 

Объекты проверки	Контент, который необходимо подтвердить	Проблемы, которые могут возникнуть из-за несоответствия
Платформа напряжения	Низкое или высокое давление, допустимый рабочий диапазон	Незапуск, защита от повышенного или пониженного напряжения
Инверторная мощность	Непрерывная мощность, пиковая мощность и перегрузочная способность	Невозможно управлять нагрузками-высокой мощности.
Непрерывный ток батареи	Максимальный непрерывный ток заряда и разряда BMS	Защита BMS на полной мощности
Емкость аккумулятора	Требования к кВтч и времени резервного питания	Недостаточное время подачи электроэнергии при перебоях в подаче электроэнергии
Коммуникация	Протокол CAN/RS485 и совместимость моделей	Ошибка SOC, невозможно установить связь
Параметры заряда и разряда	Напряжение, ток, значение отсечки	Частые сигналы тревоги, недостаточная зарядка или чрезмерная-защита
Параллельная возможность	Максимальное количество и текущие требования к совместному использованию	Аномальное распределение тока
Параметры переменного тока	Однофазная-/трех-фазная, 50/60 Гц, напряжение	Невозможно адаптироваться к местной электросети.
Метод соединения	Связь по переменному току или связь по постоянному току	Чрезмерные затраты на ремонт или неэффективные методы
Сертификация безопасности	Требования к аккумулятору, инвертору и-системному уровню	Разрешение на установку и риски безопасности

 

 

Типичные рекомендации по сопряжению аккумуляторной батареи BLOO POWER и инвертора

 

Для разных пользователей предварительное проектирование решения может основываться на следующих подходах:

 

Решение 1. Небольшое домашнее резервное питание

 

Подходит для основного освещения, холодильников, интернета и мелкой бытовой техники. Рассмотрим инвертор мощностью 3–5 кВт + батарею LiFePO4 BLOO POWER 5–10 кВтч. Ключевым моментом является обеспечение того, чтобы непрерывный ток разряда батареи был достаточным для поддержки инвертора при полной нагрузке или ожидаемых критических нагрузках, а также для подтверждения фактического времени резервного питания во время перебоев в подаче электроэнергии.

 

Решение 2. Стандартное домашнее хранилище солнечной энергии

 

Подходит для пользователей с относительно стабильным бытовым спросом на электроэнергию, которые хотят накапливать электроэнергию в течение дня и использовать ее ночью. Рассмотрим гибридную инверторную систему + 10–15 кВтч BLOO POWER 48 В/51,2 В LiFePO4. Этот тип решения требует тщательного согласования связи BMS, диапазона солнечной энергии и средней нагрузки в ночное время.

 

Вариант 3. Мощное-применение в жилых домах или на виллах.

 

Если в доме используется несколько кондиционеров, водяных насосов, электрических нагревательных устройств и т. д., можно рассмотреть возможность использования модульных батарей с инвертором мощностью 8–12 кВт или выше + 15–30 кВтч или более. Особое внимание следует уделять общему току разряда, поскольку в системах высокой-мощности и низкого-напряжения обычно требуется несколько аккумуляторных модулей для распределения тока.

 

Вариант 4. Высокая-емкость и коммерческое/промышленное применение

 

Для крупных жилых домов, небольших коммерческих объектов или проектов с более высокой-мощностью можно рассмотреть высоковольтную-систему хранения энергии LiFePO4 BLOO POWER, в зависимости от архитектуры инвертора. Для решений с высоким-напряжением необходимо тщательно подтвердить количество аккумуляторных модулей, контроллер высокого-напряжения, конструкцию изоляции и защиты, а также полную совместимость с PCS/гибридным инвертором.

 

 

Подводя итог, можно сказать, что ключом к объединению аккумуляторных батарей с инверторами является не «чем больше емкость, тем лучше», а, скорее, «одновременное согласование мощности, напряжения, тока и связи».

 

Самый важный принцип правильного подбора аккумуляторов энергии и инверторов можно резюмировать следующим образом:

 

Сначала рассчитайте мощность нагрузки, чтобы выбрать инвертор; затем рассчитайте время подачи питания для выбора емкости аккумулятора; затем проверьте напряжение батареи, максимальный постоянный ток и протокол связи; наконец, подтвердите сертификацию системы и требования к местной установке.

 

В качестве бытовых накопителей энергии BLOO POWER пользователи могут выбирать из модульных систем LiFePO4 мощностью 5 кВт, 10 кВт, 15 кВт, 20 кВт и выше, в зависимости от потребностей проекта. Их можно комбинировать с платформой низкого-или более высокого напряжения 48 В/51,2 В для соответствия подходящим гибридным инверторам, автономным-сетевым инверторам или другим преобразователям накопления энергии. Официальные данные о продуктах показывают, что их продукты для хранения энергии в жилых помещениях охватывают настенные,-монтируемые-стоечные, штабелируемые и встроенные типы, а также предлагают различные платформы напряжения и решения для расширения.

 

Особенно важно подчеркнуть, что вам не следует приобретать оборудование исключительно на основе маркетинговых описаний, таких как «48 В», «10 кВтч» или «совместимо с обычными инверторами». Для реальных проектов вам следует подтвердить конкретную модель аккумулятора, модель инвертора, протокол BMS, максимальный ток заряда/разряда, версию прошивки и требования к сертификации. Особенно для проектов, связанных с -сетевым подключением, высоким-напряжением или большой-мощностью, рекомендуется, чтобы проектирование и ввод в эксплуатацию выполнялись специалистом.профессиональная система хранения энергииинженер или квалифицированный установщик.