چگونه باتری های ذخیره انرژی و اینورترها را مطابقت دهیم؟

 

 

 

چگونه می توان باتری های ذخیره انرژی و اینورترها را مطابقت داد؟ 11 اصل کلیدی توضیح داده شده|راهنمای انتخاب سیستم ذخیره انرژی مسکونی BLOO POWER

 

 

با توسعه فتوولتائیک مسکونی (PV)، منبع تغذیه خاموش-شبکه، وذخیره سازی انرژی صنعتی و تجاریبازارها، باتری های ذخیره انرژی و اینورترها به دو جزء حیاتی در یک سیستم ذخیره انرژی تبدیل شده اند. باتری‌ها مسئول ذخیره و آزادسازی انرژی الکتریکی هستند، در حالی که اینورترها تبدیل DC{1}}تبدیل AC، مدیریت انرژی PV، تعامل شبکه، منبع تغذیه بار و کنترل سیستم را انجام می‌دهند. بنابراین، «ظرفیت کافی باتری» تنها موضوع در انتخاب سیستم ذخیره انرژی نیست. مهمتر از آن، ولتاژ باتری، ظرفیت جریان، توان اینورتر، پروتکل ارتباطی، پارامترهای شارژ و دشارژ، قابلیت‌های گسترش موازی و گواهی‌های ایمنی باید واقعاً سازگار باشند. تطبیق نادرست می‌تواند منجر به مشکلاتی مانند خرابی‌های ارتباطی، فعال‌سازی مکرر حفاظت BMS، ناتوانی در تخلیه با توان کامل، شارژ ناقص، هشدارهای اینورتر و حتی کوتاه شدن طول عمر سیستم شود، حتی اگر پارامترهای باتری و اینورتر فردی عالی باشند.

 

برای کاربران مسکونی، نصاب‌های خورشیدی و فروشندگان ذخیره‌سازی انرژی، استراتژی انتخاب صحیح باید این باشد: «ابتدا، نیاز برق خود را تعیین کنید؛ سپس توان اینورتر را تعیین کنید؛ سپس، ظرفیت باتری و قابلیت تخلیه مداوم را مطابقت دهید؛ و در نهایت، سازگاری ارتباط و گواهینامه را تأیید کنید.» در نظر گرفتن دیوار 48V/51.2V LiFePO4 BLOO POWER-نصب شده، قفسه-نصب شده، انباشته، وذخیره سازی یکپارچه انرژیبه عنوان نمونه، می توان آنها را به صورت مدولار ترکیب کرد تا با اینورترهای هیبریدی یا اینورترهای شبکه خاموش{0} با سطوح توان مختلف مطابق با ظرفیت مورد نیاز 5 کیلووات ساعت، 10 کیلووات ساعت، 15 کیلووات ساعت، 16 کیلووات ساعت، 20 کیلووات ساعت و بزرگتر مطابقت داشته باشد.

 

 

 

ابتدا، اجازه دهید توضیح دهیم: وظایف مربوط به باتری های ذخیره انرژی و اینورترها چیست و چرا باید آنها را به طور کلی مطابقت داد؟

 

تطبیق صحیح یک سیستم ذخیره انرژی باید با درک مسئولیت های اساسی هر دو دستگاه آغاز شود. باتری ها اساساً منابع برق DC و واحدهای ذخیره انرژی هستند که معمولاً در V (ولتاژ)، Ah (ظرفیت) و کیلووات ساعت (ذخیره انرژی) بیان می شوند. از سوی دیگر، اینورترها "مرکز کنترل برق" کل سیستم هستند که وظیفه تبدیل برق DC باتری به برق AC برای لوازم خانگی را بر عهده دارند. آنها همچنین شارژ فتوولتائیک، شارژ شبکه، عملیات متصل به شبکه،{3}}منبع تغذیه شبکه خاموش-و سوئیچینگ برق پشتیبان بسته به نوع سیستم. به عنوان مثال، یک باتری معمولی 51.2V 100Ah LiFePO4 دارای ذخیره اسمی انرژی تقریباً 5.12 کیلووات ساعت است. با این حال، توان خروجی اینورتری که می تواند تامین کند نه تنها به این ظرفیت 5.12 کیلووات ساعت بلکه به جریان تخلیه مداوم مجاز توسط BMS باتری (سیستم مدیریت باتری) بستگی دارد. به عنوان مثال، در یک پلت فرم 51.2 ولت، تخلیه مداوم 100 آمپر از نظر تئوری با تقریباً 5.12 کیلووات برق DC مطابقت دارد. با این حال، سیستم های واقعی همچنین باید تلفات تبدیل اینورتر، تلفات کابل، دمای محیط و استراتژی های محافظت از باتری را در نظر بگیرند. بنابراین، انتخاب اینورتر نمی‌تواند یک قضاوت ساده-تا{14}}بر اساس "باتری 10 کیلووات ساعت با یک اینورتر 10 کیلوواتی" باشد، بلکه باید به طور همزمان توان و جریان را محاسبه کند.

 

نکات کلیدی قابل تامل:

 

● باتری در درجه اول زمان ذخیره انرژی و ظرفیت منبع تغذیه پایدار را تعیین می کند: واحد معمولاً کیلووات ساعت است.

 

● اینورتر در درجه اول تعیین می کند که چند بار می تواند به طور همزمان هدایت کند: واحد معمولاً کیلووات است.

 

● حداکثر جریان شارژ/دشارژ مداوم باتری، توان واقعی اینورتر را که می تواند پشتیبانی کند، تعیین می کند.

 

● یک ESS (سیستم ذخیره انرژی) کامل باید به طور همزمان باتری، BMS (سیستم مدیریت باتری)، اینورتر، دستگاه های حفاظتی و کنترل ارتباط را در نظر بگیرد.

 

از منظر ایمنی سیستم، استانداردهای معتبر ذخیره‌سازی انرژی نیز بر ارزیابی کل سیستم تأکید می‌کنند، نه فقط بررسی باتری و اینورتر به طور جداگانه. UL 9540 ایمنی کلی سیستم های ذخیره انرژی، از جمله شارژ و دشارژ، حفاظت، کنترل و ارتباط بین دستگاه ها را ارزیابی می کند.

 

 

اینورتر را بر اساس توان بار واقعی انتخاب کنید، نه فقط بر اساس ظرفیت باتری

 

قدرت اینورتر ابتدا باید با باری که کاربر واقعاً برای کار به طور همزمان نیاز دارد تعیین شود. به عنوان مثال، یک خانواده ممکن است یخچال، روشنایی، تلویزیون، Wi-وای فای، کولر، پمپ آب، و لوازم آشپزخانه داشته باشد، اما این وسایل لزوماً همه به طور همزمان با قدرت کامل کار نمی کنند. بنابراین، طراحان سیستم باید «حداکثر توان عملیاتی همزمان» را محاسبه کرده و یک حاشیه توان مشخص را در نظر بگیرند. با فرض اینکه بار بحرانی خانگی تقریباً 4 کیلووات به طور همزمان کار می کند، انتخاب یک اینورتر 5 کیلووات یا 6 کیلووات به طور کلی معقول تر از انتخاب مستقیم یک اینورتر 3 کیلووات است. اگر نیاز به پشتیبانی همزمان چند دستگاه تهویه مطبوع، اجاق القایی، پمپ آب یا دستگاه‌های پرقدرت باشد، ممکن است به یک سیستم قدرت 8 کیلووات، 10 کیلووات یا حتی بالاتر نیاز باشد. در عین حال، قدرت راه اندازی بارهای نوع موتور{12}} نیز باید در نظر گرفته شود. به عنوان مثال، پمپ های آب، کمپرسورها و برخی از تهویه مطبوع ممکن است به طور قابل توجهی بیشتر از توان نامی خود در هنگام راه اندازی، تقاضای افزایش تولید کنند. بنابراین، علاوه بر توان خروجی پیوسته، حداکثر توان یا ظرفیت اضافه بار کوتاه مدت اینورتر نیز باید در نظر گرفته شود.

 

با در نظر گرفتن راه‌حل ذخیره‌سازی انرژی خانگی BLOO POWER، باتری‌های 5 کیلووات ساعت، 10 کیلووات ساعت، 15 کیلووات ساعت و 16 کیلووات ساعت LiFePO4 را می‌توان با اینورترهای شبکه هیبریدی یا خاموش{5} با سطوح توان مختلف بر اساس بار واقعی ترکیب کرد، نه با ظرفیت مکانیکی یکسان بر حسب توان انتخابی باتری.

 

زمینه های کلیدی برای تمرکز:

 

● حداکثر توان همزمان بارهای بحرانی و بارهای کل{0} خانه را محاسبه کنید.

 

● یک حاشیه توان معقول برای اینورتر رزرو کنید تا از کارکرد طولانی مدت-بار کامل- جلوگیری کنید.

 

● قدرت جهش راه اندازی تجهیزاتی مانند تهویه مطبوع و پمپ های آب را به دقت بررسی کنید.

 

● توان پیوسته، پیک قدرت و مدت زمان اضافه بار اینورتر را تأیید کنید.

 

مدل هزینه ذخیره سازی انرژی مسکونی NREL همچنین ظرفیت توان و ظرفیت انرژی سیستم های مسکونی را به طور جداگانه تجزیه و تحلیل می کند. به عنوان مثال، مدل آن ظرفیت های توان 3-8 کیلووات و نسبت های مختلف E/P را نشان می دهد، که نشان می دهد "ذخیره انرژی باتری" و "قدرت سیستم" ذاتا دو پارامتر مستقل هستند که باید به طور مشترک طراحی شوند.

 

 

ولتاژ باتری باید کاملاً با بستر ولتاژ باتری اینورتر مطابقت داشته باشد

 

تطبیق ولتاژ اساسی ترین و بالقوه کشنده ترین جنبه جفت کردن باتری های ذخیره انرژی با اینورترها است. سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی مسکونی در بازار عمدتاً از پلت‌فرم‌های-ولتاژ پایین 12 ولت، 24 ولت، و 48 ولت/51.2 ولت و همچنین از پلت‌فرم‌های-ولتاژ بالاتر استفاده می‌کنند. محدوده ولتاژ ورودی باتری اینورتر باید با محدوده عملیاتی واقعی سیستم باتری مطابقت داشته باشد. به عنوان مثال، یک باتری معمولی 48 ولتی LiFePO4 معمولاً از ولتاژ نامی 51.2 ولت استفاده می کند و کاربران نمی توانند خودسرانه هر باتری 48 ولت یا 51.2 ولت را متصل کنند، زیرا نام محصول شامل «48 ولت» است. حداقل و حداکثر ولتاژهای مجاز کارکرد باتری اینورتر و همچنین محدوده‌های حفاظتی{16}قطع شارژ و ولتاژ پایین نیز باید بررسی شوند. همین امر در مورد سیستم‌های ذخیره‌سازی باتری با ولتاژ بالا صدق می‌کند، که معمولاً به BMS یا کنترل‌کننده ولتاژ بالا{19} اختصاصی نیاز دارند و باید طبق تعداد ماژول‌های باتری مشخص‌شده توسط سازنده به‌صورت سری متصل شوند. باتری‌های-ولتاژ پایین 48 ولت را نمی‌توان مستقیماً به اینورتر باتری ولتاژ بالا وصل کرد.

 

محدوده محصولات BLOO POWER سری های ولتاژ پایین{{0} مانند 12 ولت، 24 ولت، 48 ولت و 96 ولت را پوشش می دهد و همچنین پلتفرم های ذخیره انرژی LiFePO4 با ولتاژ بالا مانند 220 ولت، 360 ولت، 400 ولت و 512 ولت را ارائه می دهد. بنابراین، برای پروژه‌های مختلف، لازم است قبل از انتخاب محصول مربوطه، ابتدا تأیید کنید که آیا اینورتر دارای معماری ولتاژ پایین است یا ولتاژ بالا.

 

نکات کلیدی قابل تامل:

 

● ولتاژ نامی باتری اینورتر و محدوده ولتاژ ورودی مجاز را تأیید کنید.

 

● اطمینان حاصل کنید که -ولتاژ شارژ کامل و ولتاژ قطع تخلیه-در محدوده مجاز اینورتر است.

 

● سیستم ولتاژ پایین 48V/51.2V نمی‌تواند مستقیماً یک سیستم باتری ذخیره انرژی با ولتاژ بالا را جایگزین کند.

 

● سیستم ولتاژ بالا باید با ماژول‌های باتری و واحد کنترل ولتاژ بالا مطابق با مشخصات سازنده پیکربندی شود.

 

مرجع برای اینورترهای تطبیق با پلتفرم های ولتاژ مختلف

 

 

 

پس از تعیین توان اینورتر، محاسبه جریان تخلیه مورد نیاز از باتری ضروری است.

 

این یکی از مهم ترین مراحل محاسبه در انتخاب واقعی یک سیستم ذخیره انرژی است. جریان باتری را می توان در ابتدا با استفاده از "ولتاژ ÷ توان"، یعنی I ≈ P ÷ V تخمین زد. به عنوان مثال، یک اینورتر 5 کیلوواتی که با توان کامل در سمت باتری 51.2 ولت کار می کند، از نظر تئوری دارای جریان سمت DC تقریبا 97.7A است. با توجه به تلفات خود اینورتر، جریان واقعی گرفته شده از سمت باتری معمولاً حتی بیشتر است. اگر از یک اینورتر 10 کیلووات استفاده شود، تحت همان پلت فرم 51.2 ولت، جریان تئوری نزدیک به 195 آمپر است. بنابراین، اگر BMS یک ماژول باتری تنها اجازه تخلیه مداوم 100 آمپر را بدهد، ممکن است یک باتری واحد برای تحمل بار تقریباً 5 کیلووات مناسب باشد، اما نمی‌تواند به‌طور پایدار از خروجی برق کامل 10 کیلووات برای مدت‌های طولانی پشتیبانی کند. در این حالت، معمولاً چندین ماژول باتری باید به صورت موازی وصل شوند تا جریان را به اشتراک بگذارند.

 

بنابراین، هنگام پیکربندی اینورترهای{0} پرقدرت با محصولات ماژولار 48V/51.2V LiFePO4 BLOO POWER، طراحان فقط نمی توانند کل کیلووات ساعت را محاسبه کنند. آنها همچنین باید حداکثر جریان شارژ/دشارژ مداوم هر ماژول باتری را بررسی کنند و تعداد باتری های مورد نیاز برای اتصال موازی را بر اساس حداکثر توان اینورتر تعیین کنند.

 

● جریان نظری را با استفاده از P ÷ V محاسبه کنید تا حاشیه‌های تلفات تبدیل را فراهم کنید.

 

● "حداکثر جریان تخلیه مداوم" باتری را بررسی کنید، نه فقط اوج جریان را.

 

● هنگامی که چندین باتری به صورت موازی متصل می شوند، توزیع جریان باید در نظر گرفته شود.

 

● کابل ها، فیوزها، قطع کننده های مدار و شین ها نیز باید حداکثر نیاز جریان پیوسته را داشته باشند.

 

به عنوان مثال:

 

5kW ÷ 51.2V ≈ 97.7A;

 

10kW ÷ 51.2V ≈ 195.3A;

 

12kW ÷ 51.2V ≈ 234.4A.

 

اینها فقط ارزشهای نظری اساسی هستند. طرح های واقعی باید با توجه به کارایی تجهیزات و مدارک فنی سازنده تایید شوند.

 

 

فقط به «ظرفیت کل» نگاه نکنید، باید ظرفیت باتری (کیلووات ساعت) را نیز با زمان استفاده مطابقت دهید.

 

نشانی برق اینورتر «میزان باری که می‌تواند به طور هم‌زمان انرژی مصرف کند» را نشان می‌دهد، در حالی که ظرفیت باتری به «مدت زمانی که می‌تواند انرژی تامین کند» را نشان می‌دهد. بنابراین، طراحی صحیح سیستم مستلزم محاسبه زمان ذخیره انرژی و توان است. به عنوان مثال، اگر یک خانوار به طور متوسط ​​به 2 کیلووات برق در شب نیاز داشته باشد و به مدت 5 ساعت برق مستمر بخواهد، از نظر تئوری، حدود 10 کیلووات ساعت انرژی موجود مورد نیاز است. با این حال، با در نظر گرفتن تلفات اینورتر، تنظیمات وزارت دفاع، دما، و{6}}کاهش ظرفیت طولانی مدت، پیکربندی واقعی معمولاً به ظرفیت اسمی بالاتری نیاز دارد. علاوه بر این، یک اینورتر 5 کیلووات لزوماً به معنای نیاز به باتری 5 کیلووات ساعتی نیست، زیرا یک باتری 5 کیلووات ساعتی فقط می تواند از نظر تئوری در حدود 1 ساعت با تخلیه کامل 5 کیلووات کار کند و زمان واقعی قابل استفاده نیز توسط کارایی سیستم و ظرفیت موجود محدود می شود. برای خانوارهایی که به حداکثر تراشیدن در شب نیاز دارند، پشتیبان قطع برق، یا عملکرد شبکه خاموش{14}، ممکن است یک سیستم 10 کیلووات ساعت، 15 کیلووات ساعت، 20 کیلووات ساعت یا 30 کیلووات ساعت متشکل از چندین ماژول منطقی تر باشد.

 

بر اساس داده‌های رسمی BLOO POWER، محصولات ذخیره‌سازی انرژی خانگی آن ظرفیت‌های استاندارد 5 کیلووات ساعت، 10 کیلووات ساعت، 14.34 کیلووات ساعت، 15 کیلووات ساعت و 20 کیلووات ساعت را ارائه می‌کنند و می‌توان آن را بر اساس نیاز سیستم افزایش داد. بنابراین، تنظیمات مدولار را می توان بر اساس مصرف برق روزانه کاربر، بار شبانه و زمان پشتیبان گیری انجام داد.

 

● نیازهای ذخیره سازی روزانه واقعی را بر حسب کیلووات ساعت محاسبه کنید.

 

● بین ظرفیت اسمی و ظرفیت واقعی قابل استفاده سیستم تفاوت قائل شوید.

 

● اثرات DoD، راندمان اینورتر و دمای محیط را در نظر بگیرید.

 

● امکان رشد بار در آینده و کاهش ظرفیت طبیعی باتری را فراهم کنید.

 

نمونه ای از تطبیق توان اینورتر و ظرفیت باتری

 

توجه: موارد فوق یک مرجع انتخاب کلی است و یک نسبت ثابت نیست. ظرفیت نهایی باید بر اساس منحنی بار واقعی، جریان پیوسته باتری، قیمت برق محلی و زمان برق پشتیبان محاسبه شود.

 

 

سازگاری با پروتکل ارتباطی مهمتر از "توانایی اتصال" است

 

سیستم های مدرن ذخیره انرژی LiFePO4 معمولا باتری و اینورتر را نه تنها از طریق کابل های مثبت و منفی متصل می کنند، بلکه به رابط های ارتباطی مانند CAN یا RS485 نیز نیاز دارند تا به BMS (سیستم مدیریت باتری) اجازه تبادل داده های حیاتی با اینورتر را بدهد. سیستم ارتباطی می تواند اطلاعاتی مانند SOC باتری (وضعیت شارژ)، حداکثر جریان شارژ مجاز، حداکثر جریان تخلیه مجاز، دما، وضعیت خطا و محدودیت های ولتاژ شارژ/دشارژ را به اینورتر منتقل کند. این به اینورتر اجازه می‌دهد تا به‌جای اتکا به یک ولتاژ ثابت برای تعیین وضعیت باتری، به‌صورت پویا استراتژی عملیاتی خود را بر اساس داده‌های زمان واقعی از BMS تنظیم کند. اگر پروتکل های ارتباطی، حتی با ولتاژهای یکسان، ناسازگار باشند، ممکن است مشکلاتی مانند خرابی تشخیص باتری، نمایشگر غیرعادی SOC، ناتوانی اینورتر در کنترل صحیح شارژ و حتی آلارم های مکرر بین BMS و اینورتر ایجاد شود.

 

بنابراین، هنگام انتخاب باتری‌های BLOO POWER برای جفت شدن با اینورترهای{0} شخص ثالث، لازم است مدل اینورتر خاص، نسخه نرم‌افزار و پروتکل ارتباطی CAN/RS485 مربوطه را از قبل با سازنده تأیید کنید. اطلاعات محصول ذخیره‌سازی انرژی خانگی BLOO POWER نشان می‌دهد که برخی از محصولات دارای رابط‌های ارتباطی مانند RS232، RS485، و CAN هستند و برای سازگاری با اینورترهای اصلی خاموش-شبکه و هیبریدی طراحی شده‌اند.

 

● تأیید کنید که هر دو دستگاه از CAN، RS485 یا یک روش ارتباطی مشخص پشتیبانی می‌کنند.

 

● تأیید کنید که پروتکل ارتباطی و مارک/مدل در لیست سازگاری هستند.

 

● آدرس DIP، باتری اصلی/فرهنگ و تنظیمات مقاومت پایانه را بررسی کنید.

 

● قبل از نصب، تأیید کنید که نسخه‌های میان‌افزار اینورتر و BMS سازگار هستند.

 

توجه به این نکته بسیار مهم است که "همان رابط" به معنای "همان پروتکل" نیست. دو دستگاه با استفاده از رابط های RJ45 یا هر دو با برچسب CAN لزوماً به این معنی نیست که می توانند مستقیماً با هم ارتباط برقرار کنند.

 

 

پیکربندی صحیح پارامترهای شارژ و دشارژ برای جلوگیری از اینورتر و BMS "محافظت متقابل"

 

حتی اگر سخت افزار باتری و اینورتر به درستی متصل شده باشند، تنظیمات نامناسب پارامتر شارژ و دشارژ همچنان می تواند بر پایداری سیستم تأثیر بگذارد. برای مثال، اگر حداکثر جریان شارژ اینورتر از مقدار مجاز BMS باتری بیشتر شود، BMS ممکن است حفاظت در برابر جریان اضافه را ایجاد کند. اگر ولتاژ قطع شارژ بیش از حد بالا تنظیم شده باشد، BMS ممکن است اغلب محافظت در برابر ولتاژ اضافی را ایجاد کند. اگر ولتاژ خاموش{1}}اینورتر به درستی تنظیم نشده باشد، ممکن است باعث شود باتری به طور پیش از موعد برق را متوقف کند یا منجر به قضاوت غیرعادی SOC شود. در سیستم‌هایی با قابلیت‌های ارتباطی BMS، معمولاً ابتدا باید از حالت ارتباط باتری لیتیومی توسط سازنده-استفاده شود که BMS را قادر می‌سازد تا جریان و ولتاژ دینامیکی را برای اینورتر فراهم کند. اگر عملکرد ارتباطی در دسترس نباشد، تنظیمات دستی باید با توجه به منحنی شارژ، حداکثر جریان و پارامترهای قطع ارائه شده توسط سازنده باتری کاملاً رعایت شود.

 

محصولات ذخیره انرژی LiFePO4 BLOO POWER از BMS برای محافظت در برابر شارژ بیش از حد، تخلیه بیش از حد، جریان بیش از حد، اتصال کوتاه و دما استفاده می کنند. هنگام پیکربندی سیستم، پارامترهای اینورتر باید دور از دوره‌های طولانی که به این آستانه‌های حفاظتی نزدیک می‌شوند یا مکرراً آنها را تحریک می‌کنند، نگهداری شوند.

 

● حداکثر جریان شارژ نباید از مقدار مجاز باتری تجاوز کند.

 

● حداکثر جریان تخلیه باید کمتر از ظرفیت تخلیه مداوم باتری BMS باشد.

 

● قطع شارژ و پارامترهای{0}}حفاظت ولتاژ پایین باید بر اساس اطلاعات فنی سازنده باتری تنظیم شوند.

 

● به جای اعمال دلخواه پارامترهای باتری سرب{0}}اسید، کنترل ارتباط BMS را در اولویت قرار دهید.

 

اصل تنظیمات معقول این است که ولتاژ و جریان را تا حد امکان بالا تنظیم نکنید، بلکه اطمینان حاصل شود که باتری، BMS و اینورتر همیشه در محدوده مجاز پایدار کار می کنند و در عین حال سرعت شارژ و نیازهای بار را برآورده می کنند.

 

 

انتخاب AC-همراه یا DC-همراه: تعیین معماری سیستم باتری و اینورتر

 

برای سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی خورشیدی تازه نصب‌شده، سیستم‌های جفت شده DC معمولاً یکپارچه‌سازی سیستم بالاتری ارائه می‌کنند: برق DC تولید شده توسط ماژول‌های فتوولتائیک می‌تواند مستقیماً توسط اینورتر هیبریدی مدیریت شود و در باتری ذخیره شود، سپس در صورت نیاز به برق AC برای بارهای خانگی تبدیل شود. برای کاربرانی که سیستم‌های فتوولتائیک متصل به شبکه سنتی موجود دارند، پیاده‌سازی سیستم‌های متصل{3} AC آسان‌تر است زیرا لزوماً نیازی به تعویض اینورتر فتوولتائیک موجود ندارد. یک دستگاه ذخیره انرژی جداگانه می تواند اضافه شود. با این حال، مسیرهای تبدیل، روش‌های نصب و کارایی سیستم این دو معماری متفاوت است. سیستم‌های جفت شده DC می‌توانند برخی از تبدیل‌های اضافی AC-DC را کاهش دهند، در حالی که سیستم‌های جفت شده AC انعطاف‌پذیری بیشتری را در مقاوم‌سازی سیستم‌های قدیمی‌تر ارائه می‌دهند.

 

بنابراین، هنگام پیکربندی باتری‌های BLOO POWER برای یک پروژه، ابتدا باید مشخص شود که آیا کاربر در حال ساخت یک پروژه جدید فتوولتائیک + ذخیره‌سازی انرژی است یا یک سیستم فتوولتائیک موجود با باتری‌های اضافه شده را مقاوم‌سازی می‌کند. سپس، باید در مورد انتخاب یک اینورتر هیبریدی که از سیستم‌های جفت شده DC پشتیبانی می‌کند یا راه‌حلی مناسب برای مقاوم‌سازی ذخیره انرژی AC{3}}انتخاب شود. داده‌های صنعت همچنین نشان می‌دهد که سیستم‌های جفت شده DC معمولاً به دلیل کاهش تبدیل‌های مکرر، بازده انرژی بالاتری دارند، در حالی که راه‌حل‌های جفت شده AC اغلب برای مقاوم‌سازی پروژه‌هایی که تجهیزات فتوولتائیک (PV) موجود را حفظ می‌کنند، مناسب هستند.

 

● پروژه‌های جدید: مقایسه اینورترهای ترکیبی و راه‌حل‌های DC{0} همراه با اولویت.

 

● مقاوم سازی سیستم های PV موجود: بر ارزیابی اینکه آیا کوپلینگ AC مقرون به صرفه تر و راحت تر است تمرکز کنید.

 

● چرخه های تبدیل واقعی را مقایسه کنید، نه فقط کارایی تجهیزات جداگانه.

 

● هزینه های نصب، ارزش نگهداری تجهیزات اصلی و نگهداری در آینده را در نظر بگیرید.

 

 

اینورترهای تکفاز-، اسپلیت-و سه-فاز باید با شبکه برق محلی و نوع بار سازگار باشند.

 

در حالی که باتری های ذخیره انرژی برق DC را تامین می کنند، خروجی AC نهایی اینورتر باید الزامات شبکه برق خانگی محلی یا محل پروژه را برآورده کند. کشورها و مناطق مختلف ممکن است از سیستم های ولتاژ متفاوتی مانند 110 ولت، 120 ولت، 220 ولت، 230 ولت و 240 ولت استفاده کنند و ممکن است دارای ساختارهای منبع تغذیه تک فاز، اسپلیت{7}} و سه فاز- باشند. برای مثال، برخی از اقامتگاه‌های آمریکای شمالی به یک سیستم تقسیم فاز 120/240 ولتی نیاز دارند، در حالی که پروژه‌های مسکونی در اروپا و بسیاری از بازارهای دیگر ممکن است عمدتاً از یک سیستم تک فاز 230 ولت یا سه فاز 400 ولت استفاده کنند. اگر پیکربندی خروجی اینورتر نادرست باشد، حتی اگر ظرفیت باتری و ولتاژ کاملاً مطابقت داشته باشند، نیازهای واقعی سیستم توزیع برق خانگی را برآورده نخواهد کرد.

 

بنابراین، قبل از انتخاب باتری های ذخیره انرژی BLOO POWER، ولتاژ AC، فرکانس، تعداد فازها و اینکه آیا گواهی اتصال به شبکه برای بازار هدف مورد نیاز است یا خیر، باید تایید شود. محصولات BLOO POWER پلت‌فرم‌های ذخیره‌سازی انرژی LiFePO4 با ولتاژ پایین و ولتاژ پایین{{2} را پوشش می‌دهند که بر اساس معماری‌های مختلف اینورتر و مقیاس‌های پروژه قابل تنظیم هستند. با این حال، پارامترهای سمت AC نهایی هنوز باید توسط مشخصات اینورتر و شبکه محلی تعیین شوند.

 

● تأیید کنید که شبکه محلی یک-تک فاز، تقسیم{1}}یا سه-فاز است.

 

● ولتاژ نامی مانند 120/240 ولت، 220 ولت، 230 ولت یا 400 ولت را تأیید کنید.

 

● تأیید کنید که فرکانس شبکه 50 هرتز یا 60 هرتز است.

 

● کد اتصال شبکه محلی و الزامات گواهی اینورتر را تأیید کنید.

 

 

هنگام گسترش ظرفیت از طریق اتصالات موازی، هر دو "گسترش ظرفیت" و "گسترش توان" باید به طور همزمان در نظر گرفته شوند.

 

بزرگترین مزیت باتری های مدولار این است که ظرفیت سیستم را می توان با اتصال چندین باتری یکسان به صورت موازی افزایش داد. با این حال، کاربران باید درک کنند که اتصال موازی نه تنها کیلووات ساعت را افزایش می دهد، بلکه ممکن است کل جریان شارژ و تخلیه مجاز سیستم را نیز افزایش دهد. برای مثال، اتصال موازی دو باتری 51.2 ولت 100 آمپر ساعتی یکسان، ظرفیت اسمی سیستم را به تقریباً 10.24 کیلووات ساعت افزایش می دهد. به طور همزمان، اگر هر باتری اجازه تخلیه مداوم 100 آمپر را بدهد، قابلیت تئوری جریان پیوسته کل سیستم به طور بالقوه می تواند تا حدود 200 آمپر افزایش یابد. با این حال، این مشروط به این است که محصول از این روش اتصال موازی پشتیبانی می کند و سیستم های ارتباطی، شینه، کابل و حفاظت مطابق با الزامات سازنده پیکربندی شده باشند. نمی توان فرض کرد که تمام جریان به طور خودکار و به طور مساوی توزیع می شود، زیرا دو یا سه باتری خریداری شده اند.

 

برای راه‌حل‌های ذخیره‌سازی انرژی مسکونی مدولار BLOO POWER، باتری‌های 5 کیلووات ساعتی، 10 کیلووات ساعتی و 15 کیلووات ساعتی را می‌توان با توجه به نیاز پروژه گسترش داد. اسناد رسمی محصول آنها همچنین قابلیت اتصال موازی چند واحدی برخی از محصولات ولتاژ پایین-را معرفی می‌کند، اما حداکثر مقدار واقعی اتصال موازی باید بر اساس مشخصات فنی مدل خاص و الزامات طراحی پروژه باشد.

 

● قبل از اتصال موازی، تأیید کنید که مدل باتری، دسته و سیستم عامل مطابق با الزامات سازنده هستند.

 

● مجموع قابلیت جریان شارژ/تخلیه مداوم پس از افزایش ظرفیت را محاسبه کنید.

 

● از شینه ها، فیوزها، قطع کننده های مدار و کابل هایی با مشخصات صحیح استفاده کنید.

 

● تأیید کنید که تنظیمات ارتباط اصلی{0} و آدرس باتری صحیح است.

 

 

راندمان اینورتر و باتری باید به عنوان "بازده کلی سیستم" ارزیابی شود

 

هنگام خرید تجهیزات ذخیره انرژی، کاربران اغلب فقط حداکثر بازده تبلیغ شده اینورترها را مقایسه می کنند یا صرفاً بر عمر چرخه باتری تمرکز می کنند. با این حال، آنچه واقعاً بر میزان برقی که کاربر در نهایت می تواند استفاده کند تأثیر می گذارد، راندمان کلی سیستم است. پس از اینکه برق از ماژول های فتوولتائیک وارد سیستم می شود، ممکن است مراحل مختلفی از جمله تبدیل MPPT، شارژ باتری، ذخیره سازی باتری، تخلیه باتری، تبدیل اینورتر و توزیع AC را طی کند. هر مرحله متحمل ضرر و زیان می شود. بنابراین، حتی یک اینورتر با راندمان اسمی بالا ممکن است کاهش راندمان کلی سیستم را تجربه کند اگر معماری سیستم باعث شود الکتریسیته تحت چندین تبدیل AC/DC قرار گیرد.

 

هنگام انتخاب یک سیستم، مسیر انرژی واقعی سیستم باید با هم مقایسه شود و تا حد امکان یک معماری جفت و حالت عملیاتی معقول انتخاب شود. NREL، در مدل‌سازی ذخیره‌سازی انرژی مسکونی خود، توان، ظرفیت و اینورترهای نوع باتری- را به عنوان اجزای مستقل هزینه و عملکرد سیستم تجزیه و تحلیل می‌کند. این نشان می‌دهد که کیفیت یک سیستم ذخیره‌سازی کامل انرژی را نمی‌توان تنها با یک عدد «حداکثر بازده» قضاوت کرد.

 

● راندمان حلقه سیستم را مقایسه کنید، نه فقط بازده پیک اینورتر.

 

● تعداد تبدیل هایی که انرژی الکتریکی تحت حالت های مختلف متحمل می شود را درک کنید.

 

● معماری کوپلینگ مناسب را بر اساس پروژه های جدید یا مقاوم سازی انتخاب کنید.

 

● اقتصاد بلندمدت-باید بر اساس تولید برق واقعی و توان موجود محاسبه شود.

 

 

گواهینامه ایمنی و تأیید سازگاری کامل آخرین خط دفاعی کلیدی برای مطابقت با باتری ها و اینورترها هستند.

 

تطابق باتری های ذخیره انرژی و اینورترها نمی تواند در نهایت در سطح "ولتاژ یکسان، سیم ها را می توان وصل کرد و ماشین را می توان روشن کرد" متوقف شود. به طور خاص، سیستم های ذخیره انرژی باتری لیتیومی دارای چگالی انرژی بالا و قابلیت جریان خطای بزرگ هستند. طراحی سیستم باید حفاظت از اتصال کوتاه، حفاظت از جریان اضافه، کنترل BMS، قابلیت حفاظت از اینورتر و گواهینامه کامل سیستم را ارزیابی کند. UL Solutions به وضوح اشاره می‌کند که ترکیب اجزای تایید شده به‌طور خودکار به این معنا نیست که یک سیستم ذخیره‌سازی که الزامات کامل ESS را برآورده می‌کند، تشکیل می‌شود. اینورتر همچنین باید از نظر قدرت باتری و شرایط خطای آن به درستی مورد ارزیابی قرار گیرد.

 

بنابراین، برای پروژه‌های BLOO POWER که آمریکای شمالی، اروپا و سایر بازارهای مختلف را هدف قرار می‌دهند، توصیه می‌شود کشور هدف، مشخصات نصب محلی، گواهی‌نامه اینورتر، گواهی باتری و اینکه آیا در مرحله تأیید طرح نیاز به گواهینامه سطح کامل سیستم- است، مشخص شود. وب سایت رسمی BLOO POWER گواهینامه های محصول مانند CE، FCC، MSDS، UN38.3، UL1973، و IEC62619 و اطلاعات مربوط به گواهینامه را فهرست می کند. با این حال، دامنه صدور گواهینامه خاص باید بر اساس مدل واقعی، گواهی، و الزامات مکان پروژه باشد.

 

● گواهینامه های قابل اجرا و محدوده مدل خاص باتری و اینورتر را تأیید کنید.

 

● تأیید کنید که آیا گواهینامه سطح سیستم{0}}برای سیستم کامل لازم است یا خیر.

 

● اتصال شبکه محلی و الزامات نصب حفاظت در برابر آتش را بررسی کنید.

 

● از یک نصاب واجد شرایط بخواهید که دستگاه های حفاظتی، کابل کشی و کار راه اندازی را تکمیل کند.

 

چک لیست تطبیق نهایی برای باتری های ذخیره انرژی و اینورترها

 

موارد بازرسی	محتوایی که باید تایید شود	مشکلاتی که ممکن است ناشی از عدم تطابق باشد
پلت فرم ولتاژ	فشار کم یا زیاد، محدوده عملیاتی مجاز	عدم استارت، حفاظت در برابر ولتاژ یا کمبود ولتاژ
قدرت اینورتر	توان پیوسته، توان پیک و ظرفیت اضافه بار	قادر به راندن بارهای پرقدرت- نیست
جریان مداوم باتری	حداکثر جریان شارژ و دشارژ مداوم BMS	حفاظت BMS با قدرت کامل
ظرفیت باتری	کیلووات ساعت و زمان مورد نیاز برق پشتیبان	زمان ناکافی منبع تغذیه در هنگام قطع برق
ارتباط	پروتکل CAN/RS485 و سازگاری مدل	خطای SOC، امکان برقراری ارتباط وجود ندارد
پارامترهای شارژ و دشارژ	ولتاژ، جریان، مقدار قطع	هشدارهای مکرر، شارژ ناکافی، یا محافظت بیش از حد-
قابلیت موازی	حداکثر مقدار و الزامات اشتراک فعلی	توزیع غیر طبیعی جریان
پارامترهای AC	تک فاز-سه فاز-، 50/60 هرتز، ولتاژ	قادر به انطباق با شبکه برق محلی نیست
روش کوپلینگ	کوپلینگ AC یا کوپلینگ DC	هزینه های بیش از حد نوسازی یا اقدامات ناکارآمد
گواهی امنیتی	نیازهای سطح باتری، اینورتر و سیستم{0}}	تایید نصب و خطرات ایمنی

 

 

توصیه‌های جفت‌سازی معمولی باتری ذخیره‌سازی انرژی BLOO POWER و اینورتر

 

برای کاربران مختلف، طراحی راه حل اولیه می تواند بر اساس رویکردهای زیر باشد:

 

راه حل 1: قدرت پشتیبان گیری خانه کوچک

 

مناسب برای روشنایی اولیه، یخچال، اینترنت و لوازم خانگی کوچک. یک اینورتر 3-5 کیلوواتی + باتری BLOO POWER 5-10 کیلووات ساعت LiFePO4 را در نظر بگیرید. نکته کلیدی این است که مطمئن شوید جریان تخلیه مداوم باتری برای پشتیبانی از اینورتر در بار کامل یا بارهای بحرانی پیش‌بینی‌شده کافی است و زمان قطعی برق را تأیید می‌کند.

 

راه حل 2: ذخیره سازی استاندارد انرژی خورشیدی خانگی

 

مناسب برای کاربرانی با تقاضای برق نسبتاً پایدار خانگی که می خواهند برق را در روز ذخیره کنند و در شب از آن استفاده کنند. یک سیستم باتری اینورتر هیبریدی 5–6 کیلوواتی + 10–15 کیلووات ساعت BLOO POWER 48V/51.2V LiFePO4 را در نظر بگیرید. این نوع راه حل نیاز به تطبیق دقیق ارتباطات BMS، محدوده ورودی خورشیدی و میانگین بار شبانه دارد.

 

گزینه 3: برنامه‌های مسکونی یا ویلایی با قدرت-

 

اگر یک خانوار از چند دستگاه تهویه مطبوع، پمپ آب، وسایل گرمایش الکتریکی و غیره استفاده می‌کند، می‌توان یک اینورتر 8-12 کیلووات یا بالاتر + 15-30 کیلووات ساعت یا باتری‌های مدولار بیشتر در نظر گرفت. توجه ویژه ای باید به جریان تخلیه کل معطوف شود، زیرا سیستم های-قدرت پایین-بالا معمولاً برای اشتراک جریان به چندین ماژول باتری نیاز دارند.

 

گزینه 4: ظرفیت-بالا و کاربردهای تجاری/صنعتی

 

برای پروژه‌های بزرگ مسکونی، تجاری کوچک، یا پروژه‌های با قدرت بالاتر، بسته به معماری اینورتر، می‌توان سیستم ذخیره‌سازی انرژی LiFePO4 ولتاژ بالا{{1} BLOO POWER را در نظر گرفت. برای راه‌حل‌های ولتاژ بالا، تعداد ماژول‌های باتری، کنترل‌کننده ولتاژ بالا، طراحی عایق و حفاظت و سازگاری کامل با اینورتر PCS/هیبریدی باید به دقت تأیید شود.

 

 

به طور خلاصه، کلید جفت کردن باتری های ذخیره انرژی با اینورترها «هرچه ظرفیت بزرگتر، بهتر» نیست، بلکه «تطبیق همزمان توان، ولتاژ، جریان و ارتباطات» است.

 

مهمترین اصل برای تطبیق صحیح باتری های ذخیره انرژی و اینورترها را می توان به صورت زیر خلاصه کرد:

 

ابتدا قدرت بار را برای انتخاب اینورتر محاسبه کنید. سپس، زمان منبع تغذیه را برای انتخاب ظرفیت باتری محاسبه کنید. در مرحله بعد، ولتاژ باتری، حداکثر جریان پیوسته و پروتکل ارتباطی را بررسی کنید. در نهایت، گواهینامه های سیستم و الزامات نصب محلی را تأیید کنید.

 

برای محصولات ذخیره‌سازی انرژی مسکونی BLOO POWER، کاربران می‌توانند بسته به نیاز پروژه، از میان سیستم‌های مدولار LiFePO4 با ظرفیت‌های 5 کیلووات ساعت، 10 کیلووات ساعت، 15 کیلووات ساعت، 20 کیلووات ساعت و بزرگ‌تر انتخاب کنند. اینها را می توان با یک پلت فرم ولتاژ پایین 48V/51.2V یا ولتاژ بالاتر ترکیب کرد تا با اینورترهای هیبریدی مناسب، اینورترهای شبکه خاموش- یا سایر مبدل های ذخیره انرژی مطابقت داشته باشد. داده‌های محصول رسمی نشان می‌دهد که محصولات ذخیره‌سازی انرژی مسکونی آن‌ها انواع{11}}دیواری، قفسه‌ای{12}}نصب شده، انباشته‌شده و یکپارچه را پوشش می‌دهند و پلتفرم‌های ولتاژ و راه‌حل‌های توسعه متفاوتی را ارائه می‌دهند.

 

به ویژه مهم است که تأکید کنید که نباید تجهیزات را صرفاً بر اساس توضیحات بازاریابی مانند "48 ولت"، "10 کیلووات ساعت" یا "سازگار با اینورترهای اصلی" خریداری کنید. برای پروژه های واقعی، باید مدل باتری خاص، مدل اینورتر، پروتکل BMS، حداکثر جریان شارژ/دشارژ، نسخه سیستم عامل و الزامات گواهینامه را تأیید کنید. مخصوصاً برای پروژه‌های{{4}متصل، ولتاژ بالا یا ظرفیت بزرگ{4}به شبکه، توصیه می‌شود طراحی و راه‌اندازی توسطسیستم ذخیره سازی انرژی حرفه ایمهندس یا نصاب واجد شرایط