סוללה מסוג LiFePO4 למערכות סולאריות מחוץ לרשת

מבוא.

סוללת LiFePO4 למערכות סולאריות לא מחוברות לרשת איננה רק תחליף למחולל או לבנק סוללות עופרת-חמצן. היא מאגר האנרגיה שמגדיר האם פרויקט סולארי מרוחק מסוגל לספק עומסים באופן יציב לאחר השקיעה, בזמני מזג אוויר לא יציבים ובתקופות שבהן ייצור האנרגיה אינו תואם את הצריכה.

מתקינים וצוותי רכש נפגשים בדרך כלל עם אותו אתגר מכוונים שונים. המתקין חייב להבטיח שהמערך הסולארי, הבקר, הממיר, בנק הסוללות, מערכות ההגנה והפלטפורמה לניטור פועלים כמערכת אחת. הלקוח חייב להחליט כמה אנרגיה שימושית, יכולת הספקה, אוטונומיה, שטח אחריות ותמיכת שירות הפרויקט באמת דורש. שתי החלטות אלו הופכות יקרות במיוחד כאשר קיבולת הסוללה נבחרת לפני שהבנתם את פרופיל העומס.

ליפו4 הפך לבחירה נפוצה למערכות סולאריות מחוץ לרשת, בשל התנהגות הגלגול העמוק שלו, קיבולת השימושית, קצב הטעינה ותהליך התחזוקה שלו שמתאימים למערכות שפועלות מדי יום. זה לא אומר שכל מוצר ליפו4 מתאים לכל פרויקט. בנק סוללות לקוטג' לסופי שבוע, למשאבה חקלאית, לתחנת תקשורת ולמרפאה מרוחקת יכולים לחלוק את אותה כימיה, אך דורשים مواמדים חשמליים ומסחריים שונים מאוד.

מדריך זה מתמקד בשאלות של הקונה שחשובות בעת סקירת פרויקט: מה הסוללה עושה, למה משתמשים בליפו4, איך המערכת משתמשת בה, ואיך להעריך פתרון סוללות לפני הגשת הזמנת רכישה.

__________________________________________________________________________________________________

מהי סוללת ליפו4 למערכות סולאריות מחוץ לרשת?

ליפו4, או ליתיום-ברזל-פוספט, היא כימיה סוללת ליתיוםנית ניתנת לטעינה מחדש, המשמשת בדרך כלל כאשר הסוללה חייבת לאגור אנרגיה ולהפיקה שוב ושוב לאורך אלפי מחזורי טעינה-פריקה. בפרויקט סולארי מחוץ לרשת, בנק הסוללות מקבל זרם ישר מקו אנרגיה מהמערכת הפוטו-וולטאית, מאגרת אותה עד שמערכות הצריכה דורשות אותה ומספקת את הממיר או מערכות הצריכה ה-DC כאשר האור השמשי אינו מספיק.

הכימיה היא רק שכבת אחת של המוצר. פתרון סוללה נייד למחוץ לרשת כולל גם תאים, חיבורים חשמליים חיבורים, מערכת ניהול סוללות (BMS), מעטפת, ממשקים, פuses או הגנה חיצונית ממשקים, יכולת תקשורת, שיקולים תרמיים ותיעוד למגבלות טעינה ופריקה ש.

ל א מַעֲרֶכֶת מְשַׁלֵּב , ה מפתח שאלה is לא פשוט "is it ליתיום-ברזל-פוספט 4?" It is אם ה שלם סוֹלְלָה פתרון מתאים ה יישום:

פאנלים סולריים מייצרים אנרגיה כאשר יש זריקה זמינה. בנק הסוללות הופך את האנרגיה הזו לשימושית לפי דרישה. הממיר הופך את האנרגיה הנשמרת בזרם ישר לזרם חילופין עבור מכשירים, משאבות, קירור, ציוד תקשורת ומטענים אחרים. המפקח או הממיר ההיברידי משלט באופן שבו אנרגיית הפוטו-וולטאי טוענת את הסוללה. פונקציות אלו חייבות להתאים זה לזה דרך מתח e, זרם, הגדרות בקרה ותקשורת.

למידע נוסף על טכנולוגיית הסוללות, עיין ב־[ מהו סוללת ליתיום? ] .

__________________________________________________________________________________________________

למה סוללות LiFePO4 מתאימים למערכות סולאריות לא מחוברות לרשת יישומים

המשימה של מערכת לא מחוברת לרשת שונה מהמשימה של מצב רזרבה. סוללה המשמשת כגיבוי בבניין המחובר לרשת עלולה להישאר במצב טעינה גבוה במשך שבועות. לעומת זאת, סוללה לא מחוברת לרשת עשויה לעבור מחזור טעינה-פריקה מדי יום, להתאושש מיצירת חשמל סולארית חלקית, לתמוך בטענים גבוהים בערב ולפעול במקום בו טכנאי אינו יכול להגיע במהירות. תנאים אלו עושים את התנהגות מחזור החיים ואת היכולת לשיקום חשובות יותר מאשר הקיבולת המוצהרת.

מחזור חיים חשוב רק בהקשר של הפעלה. LiFePO4 נבחר חלקית בשל היכולת שלו לספק מספר רב של מחזורי טעינה-פריקה בתנאים מוגדרים. הערך המעשי נובע מאופן שבו ביצוע המחזורים מתאם לשימוש השוטף בסולארית. סוללה העוברת מחזורים מתונים, נשארת בתוך גבולות הטמפרטורה שלה ומקבלת פרופיל טעינה תקין תספק בדרך כלל תוצאה שונה של משך חיים לעומת אותו מודל המופעל שוב ושוב עד לגבול הפריקה שלו באחסון חם.

בעת השוואת ספקים, יש לבקש את בסיס בדיקת מחזור החיים: עומק פריקה (DoD), קצב טעינה, קצב פריקה, טמפרטורה והגדרת הקיבולת הנותרת. מספר מחזורים ללא תנאים אלו אינו מספיק להשוואה רכשנית.

האנרגיה הניתנת לשימוש משפיעה על תכנון המערכת כולה. מערכות LiFePO4 לעתים קרובות מאפשרות שימוש באחוז גדול יותר מהקיבולת الاسمية בתפעול רגיל בהשוואה למערכות עופרת-חמצן מסורתיות. זה יכול להפחית את הקיבולת האסמית בקילוואט-שעה הנדרשת להתקנה כדי להשיג מאגר אנרגיה נוח לשימוש יעד. זה גם משפיע על משקל המשלוח, שטח armadio, מערכת התמיכה והעבודה הנדרשת להתקנה.

צוות התכנון חייב עדיין לשמור קיבולת לאקלים גרוע, ליצירת גילוי הסוללות, לתנאי קור ולרציפות אספקת המטענים הקריטיים. עומק פריקה נוח גבוה הוא יכולת תפעולית, ולא סיבה להסיר לחלוטין את שולי הבטיחות.

היכולת לקלוט טעינה משפיעה על יעילות השימוש באנרגיה סולארית. במערכת שאינה מחוברת לרשת, הסוללה חייבת לקלוט את האנרגיה במהלך חלון הזמן הסולארי הזמין. סוללות LiFePO4 יכולות בדרך כלל לקלוט טעינה באופן יעיל כאשר המפקח, הממיר, מגבלי הסוללה ותנאי הטמפרטורה מתאימים. זה עוזר לפרויקטים לקלוט את היצור הסולארי בימי החורף הקצרים או בתנאי מזג אוויר לא יציבים, אך רק אם קיבולת הפאנלים הסולאריים וציוד הטעינה נבחרו כראוי.

התחזוקה משנה את עלות הפעלה. סוללות עופרת-חומצה שטוחות עשויות לדרוש מילוי במים, איזון, ותפעול של מערכת וентילציה והבאת תחזוקה תכופה יותר. סוללות LiFePO4 מבטלות חלק מהמשימות התכונות האלה, אך אינן מבטלות את אחריות התחזוקה. המפעיל עדיין חייב לבדוק את טמפרטורת הסוללה, אירועים של מערכת ניהול הסוללות (BMS), התנהגות הטעינה, מצב הכבלים, ניקיון המעטקה והדפוסים בשיעור הטעינה.

ביטחון הוא תכונה של המערכת. ל-LiFePO4 יש מאפיינים תרמיים מועדפים לאחסון סטациונרי, אך הכימיה לבדה אינה מבטיחה את הביטחון של הפרויקט. ביטחון הסוללה תלוי באיכות התאים, בתפקוד מערכת ניהול הסוללות (BMS), בהגדרות טעינה מאושרות, במוליכים ובמכשירי הגנה עם דירוג מתאימה, בעיצוב הקופסה, בשיטת הוורידציה, באיכות ביצוע ההתקנה ובהנחיות לטיפול במקרה של תקלה או נזק פיזי.

לקונים שבודקים טכנולוגיות סוללות לאחסון סולרי יומי, ראו [הסוללה הליתיום הטובה ביותר לאחסון סולרי ] .

__________________________________________________________________________________________________

איך מערכת סולרית מחוץ לרשת משתמשת בסוללת LiFePO4

נתיב האנרגיה במערכת סולרית מחוץ לרשת עם חיבור ישיר לזרם ישר פשוט:

פאנלים סולריים ↓ בקר טעינה ↓ סוללת LiFePO4 ↓ ממיר ↓ עומסים חשמליים

התפעול השדה מאחור הדיאגרמה הזו ראוי להתייחסות רבה יותר. ביום, המערך הפוטו-וולטאי מספק זרם למטענים פעילים בזרם ישר או בזרם חילופין דרך המניע וההופך. כאשר הפלט של הלוח עולה על הצריכה, האנרגיה הזמינה מטעינה את הסוללה. כאשר הטעינה עולה על הייצור או כששיזף, ההופך מוציא אנרגיה מהבנק של הסוללות. מערכת ניהול הסוללות (BMS) נשארת ברקע ומנטרת את מתח הסוללה, הזרם, הטמפרטורה וגבולות הגנתה.

לקוטג' או לחווה, הסוללה יכולה לתמוך באור, קירור, משאבות, תקשורת ומכונות נבחרות. לציוד תקשורת מחסה , it עשוי לשמור דק צמחנת حمולות בעוד הפחתת גֵנֵרָטוֹר מתחיל . ל אנבנסר RV , it עשוי הספק דק מכשירים ישירות ו AC דרך מַפְחִית קומפקטי. לאתר מסחרי מרוחק, הבנק יכול להיות חלק מאסטרטגיה גדולה יותר لإدارة אנרגיה ניהול אנרגיה עם עדיפויות עומסים וכללי הפעלת גנרטורים.

עקרון העיצוב המרכזי הוא להתאים את האנרגיה וההספק בנפרד. כושר האנרגיה קובע כמה זמן עומסים יכולים לפעול. כושר ההספק קובע האם אותם עומסים יכולים לפעול בו-זמנית. יכולת ההספק קובעת האם אותם עומסים יכולים לפעול בו-זמנית. א לפרויקט יכול להיות די קילו-וואט-שעה בדפים, ובכל זאת להיכשל אם דרישות הזרם המירבי של הממיר או מגבלות הזרם של הסוללה לא נבדקו.

לדיון מעמיק יותר על חיבור המערכת, ראו [איך להשתמש בסוללות ליתיום עם פאנלים שמשיים ] .

__________________________________________________________________________________________________

איך לבחור את סוללת LiFePO4 הנכונה למערכת מחוץ לרשת

הרכישה צריכה להתחיל עם תיאור טכני, ולא עם מחיר יעד. התיאור צריך להגדיר את פרופיל העומס, המתח, מערכת המתח, סביבת הפעלה, יעד האוטונומיה, התקנה שיטת ההתקנה, דרישות הניטור, ומסלול ההתפשטות הצפוי.

התחל עם פרופיל העומס. ציין את צריכת האנרגיה היומית בקילוואט-שעה וזיהה את עוצמת העומס המרבית בקילוואט. הפרד בין עומסים רציפים לבין עומסים מחזוריים וציין את העליות הפתאומיות בעומס בעת הפעלת מנועים. מגבעת מים עלולה לצרוך את רוב אנרגיית החשמל היומית, אך ליצור את האירוע בעל עוצמת ההספק הרגעית הגבוהה ביותר בפרויקט. ポンפה למים עלולה לצרוך את רוב אנרגיית החשמל היומית, אך ליצור את האירוע בעל עוצמת ההספק הרגעית הגבוהה ביותר בפרויקט. את רוב אנרגיית החשמל היומית, אך ליצור את האירוע בעל עוצמת ההספק הרגעית הגבוהה ביותר בפרויקט. האירוע בעל עוצמת ההספק הרגעית הגבוהה ביותר בפרויקט. האירוע בעל עוצמת ההספק הרגעית הגבוהה ביותר בפרויקט.

לערכו הראשוני: קיבולת הסוללה הנקובית (קילוואט-שעה) = אנרגיה יומית נתמכת על ידי הסוללה × ימי גיבוי ÷ (עומק פריקה שימושי × יעילות המערכת המשוערת )

הנוסחה הזו היא כלי תכנון, ולא אישור הנדסי. הקיבולת הסופית חייבת לאפשר את השפעת הטמפרטורה, ההזדקנות של הסוללות, רמת מטען שארית , עומס חשמלי עונתי של פאנלים פוטו-וולטאיים, ופילוסופיית הפעולה של מחוללים או הפחתת עומס . מתח למבנה המערכת. מערכות קבינות ניידות קטנות וקабינות קומפקטיות משתמשות בדרך כלל בפלטפורמות של 12 וולט או 24 וולט. מערכות גדולות יותר

מתאים משתמשות במתח גבוה יותר. משתמשות במתח גבוה יותר. מערכות מגורים ומסחריות מחוץ לרשת לעיתים קרובות משתמשות בארכיטקטורות של מתח 48 וולט או מתח גבוה. בחירת המתח משפיעה על הזרם, גודל הכבלים, בחירת המומר, הגנת כשלים ואסטרטגיית הרחבה. הלקוחות צריכים

לאמת האם הסוללה מתקשרת עם המומר באמצעות פרוטוקולים תומכים והאם היצרן אישר את דגם הסוללה. תאימות מפחיתה את סיכון ההפעלה הראשונית ויכולה לשפר את הנראות הפעילה. פושט הנראות הפעילה. הנראות הפעילה. הנראות הפעילה.

בחינת עומק ה descargar (DoD), רזרבה ואוטונומיה יחד איתי. עומק ה descargar (DoD) גבוה ניתן לשפר את הערך הפרקטי של הקיבולת המותקנת, אך הפרויקט עדיין זקוק למדיניות רזרבה. מרפאה מרוחקת עלולה לדרוש רזרבה מינימלית גדולה יותר של SOC מאשר קוטג' בידור. חווה עם גנרטור כגיבוי עלולה לקבל רזרבה נמוכה יותר מאשר אתר ללא לוגיסטיקת דלק.

להעריך את הסביבה לפני בחירת הקופסה. טמפרטורה, אבק, לחות, מלח חשיפה, רטט, גובה ו- גישה – כולן חשובות. חדר סוללות באקלים מדברי דורש דרישות שונות מאלו של תאי סוללות ברכב נייד או מגירות סוללות לתקשורת באזור קר. לברר האם המערכת דורשת ויסות חום принודתי, סינון שמש, הגנה על קופסה עם דרגת IP, תפוקה – כולן חשובות.

הגנה על טמפרטורת הטעינה, r התראות מרחוק או חימום משולב.

תכנון הרחבה לפני ההזמנה הראשון בנק הסוללות. הרחבת הסוללות חייבת לעקוב אחר הכללים של הספק. גיל המודול, הדגם, הפרומואיר, תקשורת מערכת ניהול הסוללות (BMS), תצורת השיפוד והגבולות המרביים של הזרם הכולל יכולים לקרוא אם ניתן להוסיף מודולים עתידיים שהוספה . ה PV מערך ו טעינה ציוד חייב גם be טבלה ל לחדש כוח ה גָּדוֹל יוֹתֵר בנק .

__________________________________________________________________________________________________

תכולת סוללת LiFePO4 שקולות עבור יישומים שונים יישומים

אותה כימיה של סוללה יכולה לשמש בפרויקטים מאוד שונים. ההבדל הפרקטי נובע מתבנית האנרגיה, דרישות הספק, דרישות זמינות והדגם של תחזוקה.

א קטן תא עשוי שימוש לבד א מעט קווה במשך הלילה אבל צריכים מספיק הצטיינות ל ענני סופי שבוע . אנבנסר RV עשוי להיות מוגבל פאנל השטח וההגבלות הקשיחות על המשקל. חווה יכולה לצרוך בממוצע מעט אבל לדרוש עליות חשמל גבוהות בזמני שיא ממזרקות. מסחרי מערכת מרוחקת עלולה להצריך גיבוי, תוכנית שירות ומשימות קריטיות עם עדיפויות נפרדות.

עבור מפיצים, הבדלים אלו משפיעים על מבחר המוצרים. קו סוללות אחד בעל מתח נמוך עשוי להתאים לסוכני רכב ניידים, בעוד ש רכיבה -בהתבסס 48V מַעֲרֶכֶת עשוי be יותר מתאים ל מתקינים משרת חצרות , מרוחק בתים , ו קטן מסחרי אתרים .

הרכישה חייבת להתאים את תבנית המוצר עם ה-CHA ליכולת ההתקנה של הערוץ ולתמיכה לאחר המכירה.

סוללות עופרת-חמצן עדיין יכולות להיות מוצדקות כלכלית כאשר השימוש בהן הוא נדיר, התקציב להון מוגבל, קיימת תחזוקה ממומחנת ושטח ההתקנה אינו מוגבל. זמינות תחזוקה ממומחנת, סוללות LiFePO4 הופכות למשיכה יותר כאשר המערכת עובדת במחזורים רבים, עלויות האתר גבוהות, האנרגיה הזמינה חשובה או שמשקלו של המתקן ושטח הארון מוגבלים. ביקוריורים או שמשקלו של המתקן ושטח הארון מוגבלים. השוואה נכונה היא עלות לכל קילוואט-שעה זמין שמועבר לאורך חיי הפרויקט. זה כולל מחזורי החלפה, תחבורה,

השוואה נכונה היא עלות לכל קילוואט-שעה זמין שמועבר לאורך חיי הפרויקט. התקנה, עבודה של תחזוקה, חיסכון בדלק מדליקה, חשיפה לעצירה, והעלויות הפעולתיות של החזקת סוללה גדולה יותר כדי להגן על עומק ה descargar (DoD) של סוללות עופרת-חמצן. כדי להגן על עומק ה descargar (DoD) של סוללות עופרת-חמצן. כדי להגן על עומק ה descargar (DoD) של סוללות עופרת-חמצן.

__________________________________________________________________________________________________

שגיאות נפוצות כשנבחרת סוללת שמש מחוץ לרשת

מספר טעויות חוזרות מופיעות בביקורות על פרויקטים מחוץ לרשת.

קיבולת שנבחרה מהנתונים על הלוחית באמפר-שעה בלבד. אמפר-שעה לא אומרות הרבה בלי מתח, קיבולת שימושית אחוז פגיעה (DoD) ויעילות. 100 אה סוֹלְלָה יכול המואי מאוד שונים אנרגיה ערכים ב 12 וולט, 24 וולט, או 51.2V. השווה שימושית קווה ב ה נועד מַעֲרֶכֶת הגדרות .

הגדילה העתידית של עומס לא נלקחת בחשבון. תא מגורים עלול להוסיף בהמשך משאבת מים, כלים לתחנת עבודה, קירור, מיזוג אויר או רכב חשמלי (EV) טְעִינָה. אתר מסחרי עלול להוסיף ציוד ניטור או עומסי ייצור. ביצוע בחירה של מערכת שאינה ניתנת להרחבה עלולה להפוך שדרוג קטן להחלפה מלאה.

רכיבים שצוינו באופן עצמאי. מתח הסוללה זרם מערכת ניהול הסוללות (BMS), עוצמת הממיר, יכולת פיקוד הלוח השמשי (PV) עיצוב הכבלים, 퓨זים, תקשורת וניטור חייבים לעבור ביקורת כמערכת אחת. מברק הסוללה לא יכולה לפצות על אינורטר קטן מדי או על פרופיל טעינה לא תואם. תנאי האקלים מטופלים כפרט התקנה. תנאי הטמפרטורה משפיעים על משך החיים, על קצב הטעינה, על הקיבולת השימושית ועל דרישות המיכל. יש לטפל במגבלות הטעינה בחום גבוה ובקרירות עוד לפני שהסוללה מגיעה לאתר.

המחיר מטופל כמדד הבחירה העיקרי. המחיר הנמוך ביותר של סוללה עלול להסתיר קיבולת שימושית נמוכה יותר, מחזורים פחות במציאות, תמיכה מקומית חלשה, תקשורת לקויה או תנאים מגבילים בתנאי האחריות. בהליך הרכישה יש להשוות את כל אלה. תנאי האקלים מטופלים כפרט התקנה. תנאי הטמפרטורה משפיעים על משך החיים, על קצב הטעינה, על הקיבולת השימושית ועל דרישות המיכל. יש לטפל במגבלות הטעינה בחום גבוה ובקרירות עוד לפני שהסוללה מגיעה לאתר. תנאי האקלים מטופלים כפרט התקנה. תנאי הטמפרטורה משפיעים על משך החיים, על קצב הטעינה, על הקיבולת השימושית ועל דרישות המיכל. יש לטפל במגבלות הטעינה בחום גבוה ובקרירות עוד לפני שהסוללה מגיעה לאתר.

המחיר מטופל כמדד הבחירה העיקרי. המחיר הנמוך ביותר של סוללה עלול להסתיר קיבולת שימושית נמוכה יותר, מחזורים פחות במציאות, תמיכה מקומית חלשה, תקשורת לקויה או תנאים מגבילים בתנאי האחריות. בהליך הרכישה יש להשוות את כל אלה. התחייבויות ביצוע ותמיכה טכנית יחד עם המחיר.