LiFePO4-akku off-grid aurinkoenergiasysteemeen

- Esittely.

LiFePO4-akku verkkoon liittymättömiin aurinkosähköjärjestelmiin ei ole pelkkä vaihtoehto generaattorille tai lyijy-happoakkupankille. Se on energiavälimuisti, joka määrittää, pystyykö kaukana sijaitseva aurinkoenergiaprojekti tarjoamaan kuormia ennustettavasti auringonlaskun jälkeen, epävakaan säätiedon aikana ja silloin, kun tuotanto ei vastaa kulutusta.

Asentajat ja hankintatiimit kohtaavat yleensä saman haasteen eri suunnista. Asentajan on varmistettava, että aurinkopaneeli, säädin, invertteri, akkupankki, suojauslaitteet ja seurantaplatformi toimivat yhtenä kokonaisuutena. Ostajan on päätettävä kuinka paljon käytettävissä olevaa energiaa, tehoa, autonomiaa, takuukattauksia ja palvelutukea projekti todella vaatii. Molemmat päätökset tulevat kalliiksi, jos akkukapasiteetti valitaan ennen kuin kuormaprofiili on ymmärretty.

LiFePO4 on tullut yleinen valinta off-grid-aurinkoenergiasovelluksissa, koska sen syvän purkautumisen ominaisuudet, hyödynnettävissä oleva kapasiteetti, latauskyky ja huoltoprofiili sopivat järjestelmiin, jotka toimivat joka päivä. Tämä ei kuitenkaan tee kaikkia LiFePO4-tuotteita sopiviksi kaikkiin projekteihin. Viikonloppuhuvilan, maatilan pumppuun, tietoliikennekoteloön ja kaukana sijaitsevaan sairaalaan tarkoitettu akkupankki voi käyttää samaa kemiallista koostumusta, vaikka niillä olisikin erilaiset sähköiset ja kaupalliset vaatimukset.

Tässä oppaassa keskitytään ostajan kysymyksiin, jotka ovat merkityksellisiä projektin arvioinnissa: mitä akku tekee, miksi LiFePO4:ta käytetään, miten järjestelmä käyttää sitä ja kuinka akkuratkaisua arvioidaan ennen tilauslomakkeen lähettämistä.

__________________________________________________________________________________________________

Mikä on LiFePO4-akku off-grid-aurinkoenergiasovelluksia varten?

LiFePO4 eli litium-rautafosfaatti on uudelleenladattavan litiumakkujen kemiallinen koostumus, jota käytetään yleisesti silloin, kun akun on varattava energiaa ja toimitettava sitä toistuvasti monien lataus-purkaukussyklien ajan. Off-grid-aurinkoenergian projektissa akkupankki vastaanottaa tasavirtaa (DC) energiaa aurinkokennosta, joka varastoidaan kunnes kuormat vaativat sitä , ja toimittaa invertterille tai tasavirtakuormille, kun auringonvaloa ei ole riittävästi.

Kemiallinen koostumus on vain yksi kerros tuotteen suhteen. Käytettävä off-grid-akku ratkaisu sisältää myös solut, sähköiset yhteydet, akun hallintajärjestelmän (BMS), koteloinnin, liittimet, sulakkeet tai ulkoisen suojauksen inte rfaaseja, viestintämahdollisuudet, lämpötilan huomioon ottaminen ja dokumentaatio lataus- ja purkurajoituksista s.

Käytettäväksi a järjestelmä integroija , se avain kysymys is ei yksinkertaisesti "is it LiFePO 4?" It is olipa se täydellinen akka ratkaisu sopii se käyttösovellus:

Auringonvaraiset paneelit tuottavat energiaa, kun säteilyä on saatavilla. akkuvarasto tekee tästä energiasta käytettävissä olevan. Invertteri muuntaa varattua tasavirtaenergiaa vaihtovirraksi Kotitalouslaitteita, pumppuja, jäähdytyslaitteita, viestintälaitteita ja muita kuormia varten. ohjain tai hybridinvertteri ohjaa, miten aurinkoenergia lataa akkua. Nämä toiminnot on sovitettava yhteen virran, ohjausasetusten ja viestintäyhteyksien kautta. valtio e, tarkemmat tiedot akkuteknologiasta löydät kohdasta [

For a detailed battery technology foundation, see [ Mikä on litiumakku? ] .

__________________________________________________________________________________________________

Miksi LiFePO4-akkuja käytetään? Sopivat off-grid-aurinkoenergialle Sovellukset

Off-grid-käyttö eroaa varakäytöstä. Verkkoon kytketyn rakennuksen varakäytön akku voi pysyä korkeassa lataustilassa viikoittain. Off-grid-akku voi kiertää joka päivä, toipua osittaisesta aurinkosähköntuotannosta, tukea suuria iltaisia kuormia ja toimia paikassa, johon teknikko ei pääse nopeasti. Nämä olosuhteet tekevät elinkaaren käyttäytymisestä ja huollettavuudesta tärkeämmän tekijän kuin nimelliskapasiteetin. tärkeämpi kuin otsikkokapasiteetti.

Kierrosikä merkitsee vain käyttökontekstissa. LiFePO4-valitaan osittain siksi, että se voi tarjota suuren määrän lataus- purkukierroksia määritellyissä olosuhteissa. Käytännön arvo syntyy siitä, kuinka hyvin tämä kierrosikä vastaa päivittäistä aurinkoenergian käyttöä. Akku, joka kiertää kohtalaisesti, pysyy lämpötilarajoituksissaan ja saa oikean latausprofiilin, antaa yleensä erilaisen käyttöiän kuin sama malli, jota toistuvasti rasitetaan purkumaksimiinsa kuumassa kotelossa.

Vertailtaessa toimittajia pyydä kierroslukutestin perustaa: syvyys, latausnopeus, purkunopeus, lämpötila ja jäljellä olevan kapasiteetin määritelmä. Kierrosluku ilman näitä ehtoja ei riitä hankintavertailuun.

Käytettävissä oleva energia vaikuttaa koko järjestelmän suunnitteluun. LiFePO4-järjestelmät usein sallivat suuremman osan nimelliskapasiteetista käytettäväksi normaalissa käytössä kuin perinteiset lyijy-akku-järjestelmät. Tämä voi vähentää asennettavaa nimelliskWh-määrää, joka tarvitaan tietyn käytettävissä olevan energiavaraston saavuttamiseksi. Se vaikuttaa myös kuljetuspainoon, kaapin tilaan, ristikkorakenteisiin ja asennustyöhön.

Suunnittelutiimin tulisi silti varata kapasiteettia huonolle säälle, akkujen ikääntymiselle, kylmille olosuhteille ja kriittisten kuormien jatkuvuudelle. Korkea käytettävissä oleva syvyys on käyttöominaisuus, ei syy poistaa kaikki varausvaro.

Latauskyky vaikuttaa aurinkosähkön hyödyntämiseen. Verkosta riippumattomassa järjestelmässä akku on kyettävä ottamaan vastaan energiaa auringonvalon saatavilla olevan ajan aikana. LiFePO4-akut voivat yleensä ottaa vastaan latausta tehokkaasti, kun sähköohjain, invertteri, akun rajoitukset ja lämpötilaolosuhteet ovat sovitussa suhteessa toisiinsa. Tämä auttaa hankkeita hyödyntämään aurinkosähkön tuotantoa lyhyinä talvipäivinä tai vaihteluisissa säähälyissä, mutta vain jos aurinkopaneelien kapasiteetti ja latauslaitteisto on mitoitettu oikein.

Huoltotoimet vaikuttavat käyttökustannuksiin. Kosteusakkujen lyijy-happoakkuja saattaa vaatia veden täydentämistä, tasalatausta, ilmanvaihtoa sekä tiukempaa tarkastusta. LiFePO4-akut poistavat osan näistä rutinitöistä, mutta eivät kuitenkaan poista huoltovastuuta kokonaan. Käyttäjän on edelleen tarkastettava akun lämpötila, BMS-tapahtumat, latauskäyttäytyminen, johtojen kunto, kotelon puhtaus sekä varauksen tilan kehitys.

Turvallisuus on järjestelmän ominaisuus. LiFePO4-akut tarjoavat hyvät lämpöominaisuudet paikalliselle varastointiin, mutta pelkkä kemiallinen koostumus ei takaa projektin turvallisuutta. Akkujen turvallisuus riippuu solujen laadusta, BMS-toiminnasta, hyväksytyistä latausasetuksista, oikein mitoitetuista johtimista ja suojalaitteista, koteloinnin suunnittelusta, ilmanvaihdosta, asennustyön laadusta sekä vikojen tai fyysisten vaurioiden käsittelymenettelyistä.

Ostajille, jotka arvioivat akkuteknologioita päivittäiseen aurinkoenergian varastointiin, katso [Paras litiumakku aurinkoenergian varastointiin ] .

__________________________________________________________________________________________________

Kuinka verkkoon kytkemätön aurinkosähköjärjestelmä käyttää LiFePO4-akkua

Tyypillisen DC-kytketyn verkkoon kytkemättömän järjestelmän energian kulku on suoraviivainen:

Aurinkopaneelit ↓ Lataussäädin ↓ LiFePO4-akku ↓ Invertteri ↓ Sähkökuormat

Tämän kaavion taustalla tapahtuva kenttätoiminta ansaitsee enemmän huomiota. Päivänvalossa aurinkokennolla tuotettu sähkö syöttää aktiivisia DC- tai AC-kuormia ohjaimen ja invertterin kautta. Kun paneelin tuotto ylittää kulutuksen, saatavilla oleva energia lataa akkua. Kun kuormat ylittävät tuotannon tai aurinko laskee, invertteri ottaa virtaa akkupankista. BMS toimii taustalla ja seuraa akun jännitettä, virtaa, lämpötilaa ja suojarajoja.

Kabinetissa tai maatilalla akku voi tukea valaistusta, jääkaappeja, pumppuja, viestintää ja valittuja työkaluja. viestintätekniikalle putous , it voi ylläpitää DC kasvi taakat - Kunhan vain... vähentää generaattori aloittaa . Käytettäväksi automaattinen Mökkiauto , it voi teho DC laitteet suoraan ja Lämpötila laite pienekokoisella invertterillä. Kaupallisessa kaukokohdassa akkupankki voi kuulua laajempaan energianhallintastrategiaan laajempaan energianhallintastrategiaan jossa on kuormien prioriteetit ja generaattorin käynnistysäännöt.

Ydinmuotoiluperiaate on sovittaa energia ja teho erikseen. Energiamäärä määrittää, kuinka kauan kuormat voivat toimia. tehokyky määrittää, voivatko kyseiset kuormat toimia samanaikaisesti. A projektilla voi olla riittävästi kWh paperilla, mutta se voi silti epäonnistua, jos invertterin ylijännitesuojauksen vaatimukset tai b atterian virtarajat eivät olleet tarkistettu.

Syvällisempää järjestelmän kytkentäkeskustelua varten katso [Miten käyttää litium- Akkuja aurinkopaneeleilla ] .

__________________________________________________________________________________________________

Miten valita oikea LiFePO4-akku off-grid-järjestelmään

Hankinnan pitäisi alkaa teknisellä kuvausdokumentilla, ei kohdehinnalla. Kuvausdokumentissa tulee määritellä kuormaprofiili, s ystem jännite, toimintaympäristö, autonomiatavoite, asennustapa, seurantavaatimukset ja odotettu laajentumispolku. ation method, monitoring requirement, and expected expansion path.

Aloita kuormaprofiilista. Luettele päivittäinen energiankulutus kilowattitunteina (kWh) ja tunnista huippukuorma kilowatteina (kW). erota jatkuvat kuormat katkoviivaisista kuormista ja merkitse moottorien käynnistyspiikit. moottorien käynnistyspiikit. Esimerkiksi vesipumppu saattaa kuluttaa eniten päivittäistä energiaa, mutta se aiheuttaa samalla projektin suurimman hetkellisen tehon tarpeen. projektin suurimman hetkellisen tehon tarpeen. projektin suurimman hetkellisen tehon tarpeen.

Alustavaan arvioon: Nimelliskapasiteetti (kWh) = päivittäinen akkujen tuoma energia × varotuspäivät ÷ (käytettävissä oleva syvyys × arvioitu järjestelmä tehokkuus)

Tämä kaava on suunnittelutyökalu, ei insinöörimäistä hyväksyntää. Lopullisen kapasiteetin on mahduttava huomioida lämpötila , akun ikääntyminen, varaus SOC, vuodenajan mukainen aurinkopaneelein tuotto sekä generaattoreiden tai kuorman jakamisen käyttöfilosofia. .

Yhteensopivuus jännite järjestelmän arkkitehtuuriin. Pienet matkailuautot ja tiukat mökit käyttävät yleensä 12 V:n tai 24 V:n alustoja. Suuremmat asuintalo- ja kaupalliset off-grid-järjestelmät käyttävät usein 48 V:n luokan tai korkeajännitearkkitehtuureja. residential and com mercial off-grid systems often use 48V-class or high-voltage architectures. Jännitteen valinta vaikuttaa virran suuruuteen, kaapelin koko, muuntajan valinta, fa suojelu ja laajentumisstrategia.

Ostajien tulisi tarkistaa, että akku kommunikoi käänteilijän kanssa tuettujen protokollien kautta ja että muuttimen myyjä on hyväksynyt akumuottorin. Yhteensopivuus vähentää käyttöönoton riskiä ja parannetaan toiminta näkyvyys.

Tarkastakaa puolustusministeriö, varasto ja autonomainen -Olemme yhdessä. Suuri käytettävissä oleva puolustusministeriö voi parantaa käytännön asennetun kapasiteetin arvo, mutta projektille tarvitaan edelleen varavarauspolitiikka. Etäklinikka saattaa vaatia suurempaa minimi-SOC-varausta kuin vapaa-ajan mökki. Maatila generaattorivarmennuksella saattaa hyväksyä pienemmän varauksen kuin paikka, jossa ei ole polttoainelogistiikkaa.

Arvioi ympäristö ennen kuoren valintaa. Lämpötila, pöly, kosteus, suolapitoisuus altistuminen, värähtely, korkeus merenpinnasta ja pääse kaikkiin asioihin. Akkuhuone aavikkoilmastossa on erilaiset vaatimukset kuin matkailuajoneuvon akkutilassa tai tietoliikennekaapissa kylmässä alueessa. Kysy, tarvitaanko pakotettua ilmanvaihtoa, aurinkosuojaa, IP-luokituksen saanutta suojakoteloa, alhaisen lämpötilan

lataussuojaa, etähälytyksiä tai integroitua lämmitystä. etähälytyksiä tai integroitua lämmitystä.

Suunnittele laajentaminen ennen tilausta ensimmäinen pankki. Akkupankin laajentaminen on tehtävä toimittajan sääntöjen mukaisesti. Moduulin ikä, malli, ohjelmistoversio, BMS-viestintä, rakin konfiguraatio ja kokonaissuurin sallittu virta voivat määrittää, voidaanko tulevia moduuleja lisätä. lisätyt . Se PV taulukko ja lataa laitteet on pakko lisäksi be kykenevä to<br> latautua se suurempi pankki .

__________________________________________________________________________________________________

LiFePO4-paristokapasiteetin huomioitavat seikat eri Sovellukset

Sama akkukemiallinen koostumus voi palvella erinäisiä projekteja. Käytännön ero on energiaprofiilissa, tehontarpeessa, käyttöaikavaatimuksessa ja huoltomallissa.

A pieni ohjaamo voi käyttö vain a muutama kWh yöksi - Mutta... tarvitset tarpeeksi varasto käytettäväksi pilvinen viikonloppu . Automaattinen Mökkiauto voi on rajoitettu paneeli maatila voi käyttää vähän keskimäärin, Mutta pumppujen aiheuttamat huippukuormat voivat olla korkeat. etäjärjestelmässä saattaa tarvita turvavaratoimintoja, huoltostrategiaa ja erillisiä kriittisten kuormien prioriteetteja. Kaupallinen jakeluyrityksille nämä erot vaikuttavat käytettävissä olevaan tilaan ja tiukkiin painorajoituksiin.

Jakeluyrityksiin näiden erojen vaikutus valitse tuotevalikoima. Yksi alajännitteinen akkulinja voi olla sopiva matkailuautojen jälleenmyyjille, kun taas pöytä -perustuu 48V järjestelmä voi be lisää soveltuvat käytettäväksi asentajat tarjoilu tilat , etäisyys kodit , ja pieni kaupallinen sivustot .

Ostotoimet tulisi sovittaa tuotemuotoon kanssa asennus- kyky ja jälkimyyntituki.

Lyijy-lyijyakkuu voi edelleen olla kaupallisesti järkevä, kun käyttö on harvinaista, pääomabudjetti on rajoitettu, koulutettua huoltohenkilökuntaa on saatavilla ja asennustila ei ole rajoitettu. LiFePO4 tulee houkuttelevammaksi, kun järjestelmä käyttää usein kiertoja, sivustojen kustannukset ovat korkeat, käytettävä energia on tärkeää tai paino ja käynnit kaapin tila ovat rajoitettuja. kustannukset ovat korkeat, käytettävä energia on tärkeää tai paino ja

Oikea vertailukohta on kustannus per käytetty kWh toimitettu kWh projektin elinkaaren aikana. Tähän sisältyvät vaihtokierrokset, kuljetukset, käyttöönotto, huoltotyövoima, generaattorin polttoaineen säästöt, katkoksiin liittyvä altistuminen ja suuremman akkuvaraston kantamiskustannukset lyijy-happoakkujen syvyyslatauksen (DoD) suojaamiseksi.

__________________________________________________________________________________________________

Yleisimmät virheet Off-grid aurinkoakun valinnassa

Useita toistuvia virheitä esiintyy off-grid -projektien arvioinneissa.

Kapasiteetti valittu nimellisarvosta Ah vain. Ampertuntien merkitys on vähäinen ilman jännitettä, käytettävissä olevaa kapasiteettia Purkukykyä (DoD) ja hyötysuhdetta. 100 Ah akka voimme edusti erittäin erilainen energiaa arvot at 12 V, 24 V, tai 51,2 V. Vertaa käytettävissä kWh at se tarkoitettu järjestelmä asetukset .

Tuleva kuorman kasvu jätetään huomiotta. Kabinettiin voi myöhemmin lisätä vesipumpun, työkaluja, jäähdytyslaitetta, ilmastointilaitetta tai sähköauton (EV) lataa. Kaupalliselle kohteelle voi lisätä seurantalaitteita tai tuotantokuormia. Ei laajennettavan järjestelmän valinta voi johtaa pieni päivitys täydelliseen korvaukseen.

Yksittäiset osat Akku jännitys, BMS-virta, muuntajan teho, PV-pitoisuus rullan kapasiteetti, kaapelien suunnittelu, turvaimet, viestintä ja seuranta on tarkasteltava yhtenä järjestelmänä. - Se on str. n akkua ei voida korvata pienikokoinen muuntaja tai yhteensopimattomat latausprofiilit.

Ilmasto käsitellään asennuksen yksityiskohdana. Lämpötila vaikuttaa elinkaariin imeä, latausottokykyä, käytettävissä olevaa kapasiteettia ja koteloitvaatimuksia. Korkean lämpötilan ja kylmyyden aiheuttamia latausrajoituksia on käsiteltävä ennen sitä, kun akku saapuu paikalle.

Hinta käsitellään päävalintakriteerinä. alhaisin akkuhinta voi peittää pienemmän käytettävissä olevan energiamäärän, vähemmän käyttökertoja todellisissa olosuhteissa, rajoitetun paikallisena tuen, heikkojen viestintämahdollisuuksien tai rajoittavien takuuehtojen. hankinnassa on vertailtava teknistä suorituskykyä ja tukovelvollisuuksia samalla kun hinnat vertaillaan. hankintatarkistus