Як разлічыць неабходны ток BMS для хатняй батарэі назапашвання энергіі

Уводзіны

Выбар намінальнага току сістэмы кіравання батарэямі (BMS) для хатняга акумулятара энергіі — гэта не проста пытанне супастаўлення BMS з ёмістасцю батарэі ў ампер-гадзінах (Аг). Больш карысным адпраўным пунктам з'яўляецца максімальны ток, які акумулятарная батарэя павінна падаваць або прымаць падчас нармальнай працы, уключаючы ўплыў магутнасці інвертара, напружання батарэі і эфектыўнасці пераўтварэння.

Напрыклад, кліент з інвертарам магутнасцю 5 кілават (кВт) можа меркаваць, што сістэмы кіравання будынкам на 100 ампер (А) дастаткова для акумулятара класа 48 вольт. Гэта меркаванне можа быць няправільным, калі напружанне акумулятара падае пад нагрузкай або калі інвертар працуе блізка да сваёй намінальнай выхадной магутнасці на працягу доўгага часу.

У гэтым кіраўніцтве тлумачыцца, як ацаніць ток разраду акумулятара, як асобна праверыць ток зарадкі і як параўнаць вынік з паказчыкамі бесперапыннага току мадэляў хатніх назапашвальнікаў энергіі LK і LM ад DALY 4-га пакалення.

1. Пачніце з току акумулятара, а не толькі з намінальнай ёмістасці ў Аг

Ёмістасць акумулятара, якая вымяраецца ў ампер-гадзінах (Аг), паказвае, колькі зарада акумулятар можа захоўваць пры пэўных умовах. Сама па сабе яна не паказвае максімальны ток, які акумулятар павінен падаваць інвертару.

Акумулятарную батарэю ёмістасцю 100 Аг можна выкарыстоўваць з рознымі ўзроўнямі магутнасці інвертара і працоўнымі профілямі. Такім чынам, неабходны ток BMS залежыць ад спажыванай магутнасці сістэмы і працоўнага напружання батарэі, а таксама ад абмежаванняў ячэек і астатняй электрычнай сістэмы.

Для інвертара, які сілкуецца пераменным токам (AC) ад акумулятара, ацаніце пастаянны ток (DC), які спажываецца з акумулятара, выкарыстоўваючы формулу:

• I_DC= разліковы пастаянны ток, які спажываецца з акумулятара, у амперах (А)
• P_AC= выходная магутнасць пераменнага току інвертара, у ватах (Вт)
• V_{батарэя}= напружанне акумулятара ў ацэньваемым працоўным стане, у вольтах (В)
• η = эфектыўнасць пераўтварэння інвертара, выражаная ў дзесятковым дробе (напрыклад, 90% = 0,90)

Гэта прыблізны разлік кірунку разраду. Па магчымасці выкарыстоўвайце спецыфікацыі вытворцы інвертара адносна намінальнай выходнай магутнасці, эфектыўнасці і мінімальнага працоўнага напружання акумулятара. Разлік толькі з выкарыстаннем намінальнага напружання акумулятара можа заніжаць ток, калі напружанне акумулятара ніжэйшае.

2. Працоўны прыклад: інвертар магутнасцю 5 кВт на акумулятары класа 48 В

Наступны прыклад з'яўляецца ілюстрацыйным, а не універсальнай спецыфікацыяй напружання акумулятара. Дапусцім, што інвертар павінен выдаваць пераменны ток магутнасцю 5000 Вт (Вт), напружанне акумулятара ў рабочай кропцы складае 44 вольты (В), а эфектыўнасць інвертара ў гэтай рабочай кропцы складае 90%. Гэтыя два рабочыя значэнні з'яўляюцца прыкладамі здагадак, а не спецыфікацыямі прадукту DALY.

У канчатковым праекце неабходна таксама праверыць фактычныя абмежаванні ўваходнага пастаяннага току інвертара, дапушчальны бесперапынны ток разраду акумулятарных элементаў, намінальныя значэнні праводкі і раздыма, засцерагальнікі або іншыя сродкі абароны ад перагрузкі па току, цеплавыя ўмовы і любыя патрабаванні да перанапружання.

3. Параўнайце вынік з намінальным бесперапынным токам BMS

Пасля ацэнкі неабходнага току з боку акумулятара параўнайце яго з намінальным бесперапынным токам зарадкі/разрадкі, апублікаваным для канкрэтнай мадэлі і канфігурацыі BMS, якая разглядаецца.

Гэта апублікаваныя варыянты бесперапыннага току LK і LM, якія выкарыстоўваюцца ў гэтым артыкуле. Не рабіце выснову аб неўказаным стандартным намінале або не мяркуйце, што даступная налада без пісьмовага пацверджання запытанай канфігурацыі.

Калі разлічаны бесперапынны патрэбен ток перавышае 200 А, не варта меркаваць, што паралельнае падключэнне некалькіх блокаў BMS аўтаматычна стварае падыходнае рашэнне для больш высокага току. Поўная архітэктура батарэі, размеркаванне току, стратэгія абароны і зацверджаная канфігурацыя павінны быць прагледжаны камандай інжынераў.

4. Асобна праверце ток зарадкі

Ток разраду — гэта толькі адзін бок выбару. BMS таксама павінна падыходзіць для максімальнага току зарадкі, які акумулятар можа атрымліваць ад інвертара/зараднай прылады, сонечнай зараднай прылады або іншай крыніцы зарадкі.

Атрымайце максімальны ток зарадкі акумулятара з дакументацыі да зараднай прылады або інвертара і параўнайце яго са спецыфікацыяй току зарадкі BMS і дазволеным вытворцам элемента токам зарадкі. Не мяркуйце, што ток зарадкі роўны току разрадкі.

Для сістэмы з больш чым адной крыніцай зарадкі ўсталюйце максімальны адначасовы ток зарадкі ў меркаваных умовах эксплуатацыі. Канструкцыя акумулятара і элементы кіравання зарадкай павінны разглядацца разам.

5. Не блытайце бесперапынны ток з пікавым або імпульсным токам

Некаторыя нагрузкі пры запуску выклікаюць кароткачасовы скачок напружання. Прыкладамі могуць быць рухавікі, помпы, кампрэсары і іншае абсталяванне з высокімі пускавымі патрабаваннямі. Такім чынам, сістэма можа адчуваць пікавы ток, які перавышае яе нармальны працоўны ток.

Перад выбарам сістэмы кіравання акумулятарнымі батарэямі (BMS) вызначце як бесперапынны, так і пікавы ток, у тым ліку працягласць пікавага току і яго частату. Затым праверце дакладную дакументацыю BMS, каб даведацца пра адпаведную мяжу пікавага току, працягласць і рэжым абароны. Бесперапынны намінальны ток нельга разглядаць як намінальны пікавы ток, а пікавае значэнне нельга разглядаць як бесперапынны намінальны ток.

6. Праверце ўсю акумулятарную сістэму, а не толькі BMS

Паказчык BMS не вызначае самастойна бяспечны ток для ўсяго акумулятарнага блока. Фактычны ліміт сістэмы можа быць ніжэйшым з-за элементаў, шын, кабеляў, раздыма, засцерагальнікаў, клем, цеплавой канструкцыі або абмежаванняў інвертара.

• Акумулятарныя элементы: праверце абмежаванні бесперапыннага току зарадкі і разрадкі, устаноўленыя вытворцам элементаў.
• Напружанне акумулятара: для ацэнкі току разраду выкарыстоўвайце найніжэйшае адпаведнае працоўнае напружанне, а не толькі намінальнае напружанне.
• Кабелі і злучэнні: праверце намінальны ток, умовы ўстаноўкі і якасць злучэння.
• Абарона ад перагрузкі па току: праверце выбар засцерагальніка або аўтаматычнага выключальніка і яго адпаведнасць канструкцыі сістэмы.
• Тэмпература: улічвайце ўмовы працы акумулятара і сістэмы кіравання будынкам, а таксама любыя абмежаванні току, звязаныя з тэмпературай.
• Інвертар: пацвердзіце бесперапынную магутнасць, імпульсную магутнасць, дыяпазон пастаяннага напружання і максімальны ток зарадкі акумулятара.

Правільны выбар — гэта той, які адпавядае патрабаванням і абмежаванням усёй сістэмы. Выбар BMS з большым намінальным токам не кампенсуе недастаткова вялікія ячэйкі, праводку або прылады абароны.

7. Як выкарыстоўваць гэты разлік пры параўнанні DALY LK і LM

У інфармацыі аб прадукце DALY пазначаны мадэлі хатніх сістэм захоўвання энергіі BMS LK і LM 4-га пакалення для канфігурацый 8S і 16S (колькасць ячэек, злучаных паслядоўна), а таксама для літый-іённых (літый-іённых) і LiFePO4 (літый-жалезафасфатных) акумулятараў. Апублікаваныя намінальныя паказчыкі бесперапыннага току зарадкі/разрадкі складаюць 100 А для LK і 150 А або 200 А для LM.

Бягучы рэйтынг — гэта толькі адна частка выбару. Праект таксама павінен пацвердзіць дакладную канфігурацыю серыі акумулятараў, хімічны склад, мадэль інвертара, пратакол сувязі, план паралельнага падключэння і неабходныя дадатковыя функцыі. CAN (сетка кантролераў) і RS-485 (стандарт паслядоўнага інтэрфейсу сувязі) — гэта варыянты сувязі на платформе; наяўнасць інтэрфейсу сама па сабе не гарантуе сумяшчальнасць з кожнай мадэллю інвертара.

Для паралельных акумулятарных сістэм не памнажайце адзін намінальны паказчык BMS на колькасць блокаў і не лічыце, што вынік — гэта зацверджаны ток сістэмы. Паралельная канфігурацыя, размеркаванне току, сувязь паміж блокамі і межы абароны павінны быць перагледжаны для рэальнага праектавання.

8. Інфармацыя, якую трэба падрыхтаваць перад тым, як запытаць рэкамендацыю BMS

Карысны тэхнічны запыт павінен утрымліваць наступную інфармацыю:

1. Хімічны склад акумулятара (напрыклад, LiFePO4 або іншы літый-іённы склад).
2. Колькасць элементаў, злучаных паслядоўна, і дыяпазон намінальнага і працоўнага напружання акумулятара.
3. Ёмістасць акумулятара (Аг) і мадэль элемента або пашпарт элемента, калі ёсць.
4. Вытворца інвертара і дакладная мадэль.
5. Бесперапынная выходная магутнасць інвертара і імпульсная магутнасць, уключаючы працягласць імпульсу.
6. Максімальны неабходны бесперапынны ток разраду акумулятара.
7. Максімальны ток зарадкі акумулятара і крыніцы зарадкі.
8. Неабходны пікавы ток і яго працягласць.
9. Неабходны інтэрфейс і пратакол сувязі (калі патрэбна сувязь з інвертарам).
10. Колькасць акумулятарных блокаў, запланаваных для паралельнай працы.
11. Дыяпазон тэмператур ўстаноўкі і любыя неабходныя дадатковыя функцыі.

Выснова

Каб выбраць намінальны ток BMS для хатняга акумулятара энергіі, пачніце з патрабаванняў да магутнасці інвертара і разлічыце ток на баку акумулятара пры адпаведным напружанні акумулятара і эфектыўнасці інвертара. Затым праверце ток зарадкі, пікавую нагрузку, абмежаванні ячэек, праводку, прылады абароны, тэмпературу і дакладную канфігурацыю BMS.

Для хатніх акумулятараў энергіі DALY 4-га пакалення апублікаваны варыянт LK разлічаны на 100 А бесперапыннага току, а варыянты LM — на 150 А або 200 А бесперапыннага току. Гэтыя намінальныя значэнні даюць кандыдатам для ацэнкі; правільны выбар залежыць ад правераных патрабаванняў і абмежаванняў усёй акумулятарнай сістэмы.

Запытаць тэхнічны агляд выбару BMS

Калі вы распрацоўваеце хатні акумулятарны блок, паведаміце DALY пра хімічны склад акумулятара, колькасць серыяў, дыяпазон напружання, мадэль інвертара, патрабаванні да бесперапыннага і пікавага току, ток зарадкі і запланаваную канфігурацыю паралельнага блока. Тэхнічная каманда можа прагледзець інфармацыю і пацвердзіць, якая канфігурацыя LK/LM, калі такая маецца, падыходзіць для праекта.