LiFePO4 akkumulátor off-grid napelemes rendszerekhez

Bevezetés.

Egy LiFePO4 akkumulátor off-grid napenergia-rendszerekhez nem csupán egy generátor vagy egy ólom-akku bank helyettesítése. Ez az energiatároló, amely meghatározza, hogy egy távoli napenergia-projekt képes-e előre jelezhető módon ellátni a fogyasztókat naplemente után, instabil időjárás idején, illetve olyan időszakokban, amikor az energia termelése nem egyezik meg a fogyasztással.

A szerelők és a beszerzési csapatok általában ugyanazzal a kihívással néznek szembe, de különböző irányból. A szerelőnek biztosítania kell, hogy a nappanelrendszer, a vezérlő, az inverter, az akkumulátorbank, a védelmi rendszerek és a monitorozási platform egységes rendszert alkossanak. A vásárlónak döntenie kell arról, hogy mennyi hasznosított energia, teljesítményképesség, autonómia, garanciavállalás és szerviztámogatás szükséges valójában a projekthez. Mindkét döntés költséges lesz, ha az akkumulátor kapacitását a terhelésprofil megismerése előtt választják ki.

A LiFePO4 akkumulátorok az off-grid napelemes rendszerekben gyakori választások lettek, mert mélyciklusú működésük, hasznos kapacitásuk, töltésfelvételük és karbantartási profiljuk illeszkedik a naponta üzemelő rendszerekhez. Ez azonban nem azt jelenti, hogy minden LiFePO4 termék alkalmas minden projektre. Egy hétvégi ház, egy gazdasági szivattyú, egy távközlési kisbázis és egy távoli klinika akkumulátorbankja ugyanazt a kémiai összetételt használhatja, miközben nagyon eltérő elektromos és kereskedelmi specifikációkat igényel.

Ez az útmutató a vásárlók számára lényeges kérdésekre fókuszál egy projekt átvizsgálása során: mit tesz az akkumulátor, miért használnak LiFePO4-ot, hogyan használja a rendszer, és hogyan értékeljünk egy akkumulátoros megoldást a vásárlási megrendelés kiadása előtt.

__________________________________________________________________________________________________

Mi az off-grid napelemes rendszerekhez használt LiFePO4 akkumulátor?

A LiFePO4, vagy litiumvas-foszfát egy újratölthető litiumakkumulátor-kémia, amelyet általában ott alkalmaznak, ahol az akkumulátornak energiát kell tárolnia és sok töltés–merítés ciklus során ismételten szállítania kell. Egy off-grid napelemes projektben az akkumulátorbank egyenáramot (DC) kap a a napenergia-rendszerből származó energia, amelyet addig tárol, amíg a fogyasztók igénylik , és az invertert vagy a DC-fogyasztókat látja el, amikor a napfény hiányzik.

A kémiai összetétel csak egy réteg a termékből. Egy telepíthető off-grid akkumulátor-megoldás továbbá tartalmaz cellákat, elektromos összeköttetéseket, akkumulátor-kezelő rendszert (BMS), házat, csatlakozókat, biztosítékokat vagy külső védelmi interfészeket, kommunikációs képességet, hőmérsékleti megfontolásokat és dokumentációt a töltési és kisütési korlátozásokról, amelyeket az integrátornak kell átnéznie. -nál.

Számára a rendszer integrátor , a kulcs kérdés is nem csak "is it A LiFePO 4?" It is függetlenül attól a teljes akkumulátor megoldás illeszkedik a alkalmazás:

A napelemek akkor termelnek energiát, amikor sugárzás érhető el. A akkumulátorbank lehetővé teszi ezen energia felhasználását igény szerint. Az inverter a tárolt egyenáramú energiát váltja át Váltóárammá háztartási készülékek, szivattyúk, hűtőberendezések, kommunikációs eszközök és egyéb fogyasztók számára. A vezérlő vagy hibrid inverter szabályozza, hogyan tölti a napelem-energia az akkumulátort. Ezeket a funkciókat megfelelően össze kell hangolni a voltag e, áramerősség, a vezérlési beállítások és a kommunikáció segítségével.

Részletes akkumulátortechnológiai alapokért lásd [ Mi az a lítium akkumulátor? ] .

__________________________________________________________________________________________________

Miért LiFePO4 akkumulátorok Megfelelőek a hálózatfüggetlen napenergia-rendszerekhez Alkalmazások

A hálózatfüggetlen üzemeltetés eltér az üzemszüneti üzemeltetéstől. Egy hálózatra csatlakoztatott épületben lévő tartalék akkumulátor hetekig is magas töltöttségi szinten maradhat. Egy hálózatfüggetlen akkumulátor naponta ciklizhat, helyreállhat részleges napenergia-termelés után, kiszolgálhatja a nagy esti terhelést, és olyan helyen működhet, ahol egy szakember nem tud gyorsan kijutni. Ezek a körülmények a teljes élettartamra vonatkozó viselkedést és a karbantarthatóságot fontosabbá teszik, mint a főcímbe írt kapacitás. a főcímbe írt kapacitásnál.

A ciklusélettartam csak az üzemeltetési környezetben számít. A LiFePO4-akkumulátorokat részben azért választják, mert meghatározott feltételek mellett nagyszámú töltési–merülési ciklust tudnak nyújtani. a gyakorlati érték abból származik, hogy ez a ciklusbeli teljesítmény mennyire illeszkedik a napi napenergia-használatra. Egy mérsékelten ciklizó akkumulátor, amely a hőmérsékleti határain belül marad, és megfelelő töltési profil szerint töltődik, általában más élettartameredményt ad, mint ugyanazon modell ismételt, extrém mértékű lemerítése forró környezetben. forró környezetben.

A szállítók összehasonlításakor kérje a ciklusélet-teszt alapját: mért mélység (DoD), töltési sebesség, kisülési sebesség, hőmérséklet és a maradék kapacitás definíciója. E feltételek nélküli ciklusszám nem elegendő beszerzési összehasonlításhoz.

A hasznosított energiamennyiség hatással van az egész rendszer tervezésére. A LiFePO4 rendszerek gyakran lehetővé teszik, hogy nagyobb része a névleges kapacitásnak kerüljön felhasználásra normál üzemelés közben, mint a hagyományos ólom-akku rendszerek. Ez csökkentheti a célként megadott hasznosított energiatartalék eléréséhez szükséges telepített névleges kWh mennyiségét. Emellett hatással van a szállítási súlyra, a szekrények helyigényére, a raktározási szerkezetekre és a telepítési munkaerőre.

A tervezőcsapatnak továbbra is tartalék kapacitást kell fenntartania rossz időjárás, akkumulátor-idősödés, hideg körülmények és kritikus fogyasztók folyamatos ellátása számára. A magas hasznosított DoD egy üzemeltetési képesség, nem pedig indok arra, hogy teljesen kiküszöböljük a tartalékhatárt.

A töltési elfogadóképesség alakítja a napelemes energiafelhasználást. Egy off-grid rendszerben az akkumulátor képesnek kell lennie az energiára a rendelkezésre álló napsütéses időszakban. A LiFePO4 akkumulátorok általában hatékonyan tudnak töltődni, ha a vezérlő, az inverter, az akkumulátor korlátozásai és a hőmérsékleti körülmények összehangoltak. Ez segíti a projekteket abban, hogy a napfényes termelést kihasználják a rövid téli napokon vagy a szakadozott időjárás esetén is – de csak akkor, ha a napelemes kapacitás és a töltőberendezések megfelelő méretűek.

A karbantartás módosítja az üzemeltetési költséget. A folyadékos ólom- sav akkumulátoroknál vízutánpótlás, egyenlítés, szellőztetés kezelés és gyakoribb ellenőrzés szükséges lehet. A LiFePO4 akkumulátorok kiküszöbölik ezeket a rutin feladatokat, de nem szüntetik meg a karbantartási felelősséget. Az üzemeltetőnek továbbra is ellenőriznie kell az akkumulátor hőmérsékletét, a BMS-eseményeket, a töltési viselkedést, a kábelek állapotát, a burkolat tisztaságát és a töltöttségi szint változásának irányát.

A biztonság egy rendszerjellemző. A LiFePO4 akkumulátoroknak kedvező hőmérsékleti tulajdonságaik vannak álló tárolásra, de a kémiai összetétel önmagában nem tesz egy projektet biztonságossá. Az akkumulátorok biztonsága függ a cellák minőségétől, a BMS működésétől, az engedélyezett töltési beállításoktól, a megfelelően méretezett vezetékektől és védőberendezésektől, az elhelyezési környezet tervezésétől, a szellőzéstől, a telepítés minőségétől, valamint a hibák vagy fizikai sérülések kezelésére vonatkozó eljárásoktól.

A napsütéses napi tárolásra szolgáló akkumulátorok technológiáinak értékelését végző vásárlók számára lásd: [A legjobb lítiumakkumulátor napsütéses tárolásra ] .

__________________________________________________________________________________________________

Hogyan használ egy off-grid napelemes rendszer LiFePO4 akkumulátort

Egy tipikus DC-kapcsolású off-grid rendszerben az energia útvonala egyszerű:

Napelemek ↓ Töltésvezérlő ↓ LiFePO4 Akkumulátor ↓ Inverter ↓ Elektromos fogyasztók

Ennek a diagramnak a mögött zajló tényleges működés több figyelmet érdemel. Nappal a napelemes rendszer ellátja a aktív DC- vagy AC-fogyasztókat. a vezérlőn és az inverteren keresztül. Amikor a panelok kimenete meghaladja az igényt, a rendelkezésre álló energia feltölti az akkumulátort. Amikor a fogyasztók igénye meghaladja a termelést, vagy lemegy a nap, az inverter az akkumulátorból vonja le az energiát. A BMS háttérben marad, és figyeli az akkumulátor feszültségét, áramát, hőmérsékletét és védőhatárait.

A telekomberendezésekhez egy kompakt inverter segítségével biztosítható az áramellátás. kereskedelmi célú távoli helyszínek esetén az akkumulátorbank része lehet egy összetettebb energiamenedzsment-stratégiának, amelyben terhelés-prioritások és generátor-indítási szabályok is szerepelnek. menedék , it lehet tartsd DC növény töltések bár csökkentésére generátor kezd . Számára egy Rezsicsalád , it lehet teljesítmény DC készülékek közvetlenül és AC a tervezés alapelve, hogy az energia- és teljesítményigényt külön-külön kell illeszteni. Az energiakapacitás meghatározza, mennyi ideig működhetnek a fogyasztók. a teljesítménykapacitás pedig azt dönti el, hogy ezek a fogyasztók egyszerre is működhetnek-e. egy projektnek elméletileg elegendő kWh-ja lehet, mégis megbukhat, ha

A rendszer nem képes kezelni a csúcsfogyasztást. a rendszer nem képes kezelni a csúcsfogyasztást. A a rendszer nem képes kezelni a csúcsfogyasztást. inverter túlterhelési követelményei vagy b a telepített akkumulátor áramkorlátokat nem vizsgálták.

A részletesebb rendszerkapcsolódási megbeszélésekhez lásd: [Hogyan használjunk litium Akkumulátorokat napelemekkel ] .

__________________________________________________________________________________________________

Hogyan válasszuk ki a megfelelő LiFePO4 akkumulátort off-grid rendszerekhez

A beszerzés technikai leírással, ne célár meghatározásával kezdődjön. A leírás határozza meg a terhelésprofilot, a s rendszer feszültség, működési környezetet, az autonómia célját, a telepítési módszert, a figyelési követelményt és a várható bővítési útvonalat. telepítési módszert, a figyelési követelményt és a várható bővítési útvonalat.

Kezdje a terhelésprofil felállításával. Sorolja fel a napi energiafogyasztást kWh-ban, és azonosítsa a csúcsigényt kW-ban. válassza szét a folyamatos terheléseket az időszakos terhelésektől, és vegye figyelembe a motorindítási túlfeszültségeket. Egy vízszivattyú például több napi energiát fogyaszt hat, miközben a legnagyobb pillanatnyi teljesítményigényt okozza a projektben. a legnagyobb pillanatnyi teljesítményigényt okozza a projektben.

Előzetes becsléshez: Névleges akkumulátor-kapacitás (kWh) = napi akkumulátor által támogatott energia × tartalék napok száma ÷ (használható DoD × becsült rendszer hatékonyság)

Ez a képlet tervezési eszköz, nem mérnöki jóváhagyás. A végső kapacitásnak lehetővé kell tennie a a tartalékok SOC, szezonális fotovoltaikus teljesítmény és a generátorok vagy terhelés - Nem, nem.

Illeszkedik a rendszerépítészethez való feszültség. Kis lakókocsi és kompakt kabin rendszer a 12V-os és 24V-os platformokat általában használják. Nagyobb lakóépületek és a kereskedelmi hálózati rendszereken kívül gyakran 48V-es vagy nagyfeszültségű architektúrát használnak. A feszültségválasztás befolyásolja a áramot, kábelméret, inverter kiválasztása, fa védelem és bővítési stratégia.

A vásárlóknak ellenőrizniük kell, hogy az akkumulátor támogatott protokollokkal kommunikál-e az inverterrel, valamint hogy a inverter szállító jóváhagyta-e az akkumulátormodelt. A kompatibilitás csökkenti a üzembe helyezés kockázatát és javíthatja az üzemeltetési láthatóságot.

Értékelje a mélységet (DoD), a tartalékot és az autonómiát együtt. Egy magas hasznosított DoD javíthatja a gyakorlati a telepített kapacitás értéke, de a projektnek továbbra is szüksége van tartalékpolitikára. Egy távoli klinika nagyobb minimális SOC-tartalékot igényelhet, mint egy szabadidő-kabin. Egy farm generátoros biztonsági ellátással alacsonyabb tartalékot fogadhat el, mint egy olyan helyszín, ahol nincs üzemanyag-logisztika.

Értékelje a környezeti feltételeket a burkolat kiválasztása előtt. Hőmérséklet, por, páratartalom, só kitettség, rezgés, tengerszint feletti magasság és hozzáférés minden anyaghoz. Egy akkumulátorhelyiség sivatagi éghajlaton más igények merülnek fel, mint egy lakóautó akkumulátorrekeszében vagy egy távközlési szekrényben hideg régióban. Kérdezze meg, szükséges-e kényszerített szellőzés, napelemes árnyékolás, IP -minősítésű burkolatvédelem, alacsony-

hőmérsékleten történő töltés védelme, távoli riasztások vagy integrált fűtés.

Tervelje meg a bővítést a rendelés előtt az első bank. Az akkumulátor-bővítésnek követnie kell a szállító szabályait. A modul életkora, típusa, szoftverfrissítése, BMS-kommunikáció, állványkonfiguráció és az összesített áramkorlátok meghatározhatják, hogy jövőbeni modulok csatlakoztathatók-e került hozzáadásra . A PV tömb és töltés felszerelésekben kell szintén be able a újratöltés a nagyobb bank .

__________________________________________________________________________________________________

LiFePO4 akkumulátor kapacitásának figyelembe veendő tényezői különböző Alkalmazások

Ugyanaz a telepítési kémia szolgálhat nagyon különböző projekteknek. A gyakorlati különbség az energiaprofilban, a teljesítményigényben, az üzemidő-igényben és a karbantartási modellben rejlik.

A kis szállószobában lehet használat csak a pár kWh éjszakára de szükség elég rezervált számára felhős hétvégék . Egy Rezsicsalád lehet rendelkeznek korlátozott panel területet és a szigorú tömegkorlátozásokat. Egy gazdaságnak alacsony átlagos fogyasztása lehet de magas csúcsfogyasztása a szivattyúktól. Kereskedelmi a távoli rendszernek redundanciára, szerviztervre és külön kritikus terhelési prioritásokra lehet szüksége.

A disztribútorok számára ezek a különbségek befolyásolják a termékassortimentet. Egyetlen alacsonyfeszültségű akkumulátorvonal megfelelhet az autókölcsönzők kereskedőinek, míg egy rácról -alapján 48V rendszer lehet be több megfelelő számára telepítők sZOLGÁLTATÁS tételek , távoli otthonok , és kis kereskedelmi helyek .

A beszerzésnek összhangban kell lennie a termékformátummal, vele a CHA a forgalmazó telepítési képességével és az utólagos támogatással.

Az ólom-sav akkumulátorok továbbra is kereskedelmi értelemben indokoltak lehetnek, ha a használat ritka, a tőkekeret korlátozott, képzett karbantartó személyzet rendelkezésre áll, és a telepítési hely nem korlátozott. a LiFePO4 akkumulátorok vonzóbbá válnak, ha a rendszer gyakran ciklizik, a helyszín költséges, a hasznosított energia fontos, vagy a súly és látogatások a szekrényhely igénye korlátozott. a szekrényhely igénye korlátozott.

A helyes összehasonlítás az üzemelési idő alatt felhasznált kWh-kra jutó költség. szállítás, beüzemelés, karbantartási munkaerő, generátor üzemanyag-megtakarítás, leállási kockázat és a nagyobb akkumulátorbank üzemeltetésének költsége üzemeltetése miatt. a cink-oxid akkumulátorok mélységi kisülésének (DoD) védelme érdekében.

__________________________________________________________________________________________________

Gyakori hibák Off-grid napelemes akkumulátor kiválasztásakor

Több ismétlődő hiba jelenik meg off-grid projektek felülvizsgálatakor.

A kapacitás kizárólag a névleges értékből Ah-ban történő kiválasztása. Az amperórák kevés jelentéssel bírnak anélkül, hogy feszültség, hasznosított Kisütési mérték és hatásfok lenne. Egy 100 Ah akkumulátor lehet számukra nagyon különböző energia értékek at 12 V, 24 V, vagy 51,2 V. Összehasonlítás használható kWh at a célzott rendszer beállítások .

A jövőbeli terhelésnövekedést figyelmen kívül hagyják. Egy kabint később vízpumpa, műhelyeszközök, hűtés, légkondicionálás vagy EV is kiegészíthet. - Felhajtás. Egy kereskedelmi helyszínen figyelőrendszer is hozzáadható. felszerelés vagy termelési terhelés. Egy nem bővíthető rendszer kiválasztása egy kis frissítést teljes cserévé tehet a készülék kicserélésévé.

Az alkatrészeket függetlenül kell megadni. Akkumulátor feszültség, BMS áramerősség, inverter teljesítmény, napelemes vezérlő görgők képessége, kábeldizájn biztosítékok, kommunikáció és figyelés egy rendszerként kerülnek felülvizsgálatra. Egy erős akkumulátor nem tudja ellensúlyozni egy túl kicsi invertert vagy kompatibilitás hiányát a töltési profilban.

Az éghajlat a telepítés részleteinek minősül. A hőmérséklet élettartamot befolyásolja az energiaellátás, a töltés elfogadása, a felhasználható kapacitás és a kerítésre vonatkozó követelmények. A magas hő- és hideg töltés korlátozásait a az akkumulátor megérkezik a helyszínre.

Az ár a fő értékként választási mérőszám. A legkisebb akkumulátorár alacsonyabb felhasználható energiát rejt, kevesebb ciklust a tényleges körülmények, a korlátozott helyi támogatás, a gyenge kommunikáció vagy a korlátozó garanciafeltételek. A beszerzésben össze kell hasonlítani a műszaki teljesítmény és a támogatási kötelezettségek mellékár.