LiFePO4 batéria pre mimo sieťové slnečné systémy

Úvod.

Batéria LiFePO4 pre off-grid slnečné systémy nie je len náhradou generátora alebo banky olovených batérií. Je to energetická vyrovnávacia zásobník, ktorý rozhoduje o tom, či môže vzdialený slnečný projekt spoľahlivo napájať záťaž po západe slnka, počas nestabilného počasia a v obdobiach, keď výroba energie nezodpovedá spotrebe.

Inštalatéri a nákupné tímy sa zvyčajne stretávajú s rovnakou výzvou z rôznych smerov. Inštalatér musí zaistiť, aby solárny panel, regulátor, menič, batériová banka, ochranné zariadenia a monitorovací systém fungovali ako jeden celok. Nakupujúci musí rozhodnúť koľko použiteľnej energie, výkonovej kapacity, autonómie, rozsahu záruky a servisnej podpory projekt skutočne potrebuje. Obe rozhodnutia sa stávajú drahými, ak sa kapacita batérie vyberá pred tým, ako sa pochopí profil záťaže.

LiFePO4 sa stalo bežnou voľbou pre mimo sieťové slnečné systémy, pretože jeho správanie pri hlbokom vybíjaní, využiteľná kapacita, schopnosť prijímať náboj a údržbový profil zodpovedajú systémom, ktoré pracujú každý deň. To však neznamená, že každý LiFePO4 výrobok je vhodný pre každý projekt. Batériová banka pre víkendový domček, farmársky čerpadlový systém, telekomunikačnú stanovištnú budku a vzdialenú kliniku môžu mať rovnakú batériovú chemiu, avšak potrebovať veľmi odlišné elektrické a obchodné špecifikácie.

Tento sprievodca sa zameriava na otázky kupujúcich, ktoré majú význam pri posudzovaní projektu: čo batéria robí, prečo sa používa LiFePO4, ako systém batériu využíva a ako vyhodnotiť batériové riešenie pred vydaniem objednávky.

__________________________________________________________________________________________________

Čo je LiFePO4 batéria pre mimo sieťové slnečné systémy?

LiFePO4, alebo litium-železo-fosfát, je dobíjateľná litiová batériová chémia, ktorá sa bežne používa tam, kde musí batéria ukladať energiu a opakovane ju dodávať počas mnohých cyklov nabíjania a vybíjania. V mimo sieťovom slnečnom projekte batériová banka prijíma jednosmerný prúd ttery bank receives DC energia z fotovoltaickej sústavy, uchováva ju, kým ju záťaže vyžadujú a zásobuje invertor alebo DC záťaže v prípade nedostatku slnečného svetla.

Chemické zloženie je len jednou vrstvou produktu. Nasadeniteľné batériové riešenie mimo siete zahŕňa tiež články, elektrické spojovacie prvky, systém riadenia batérií (BMS), puzdro, svorky, poistky alebo vonkajšie ochranné prvky rozhrania, komunikačnú schopnosť, tepelné aspekty a dokumentáciu pre limity nabíjania a vyberania energie s.

Pre a systém integrátor , rúry kľúč otázka is nie jednoducho "is it LiFePO 4?" It is či rúry kompletné batéria riešenie odpovedá rúry použitie:

Slnečné panely vyrábajú energiu, keď je k dispozícii žiarenie. batériová banka umožňuje túto energiu využívať podľa potreby. Invertor premení uloženú jednosmernú energiu na Striedavý prúd pre spotrebiče, čerpadlá, chladenie, komunikačné zariadenia a iné zaťaženia. Regulátor alebo hybridný invertor riadi, ako sa batéria nabíja zo slnečnej energie. Tieto funkcie sa musia zhodovať cez napätie, e, prúd, nastavenia riadenia a komunikáciu.

Podrobné základy technológií batérií nájdete v [ Čo je to lítiová batéria? ] .

__________________________________________________________________________________________________

Prečo batérie LiFePO4 Sú vhodné pre izolované solárne systémy Použitie

Prevádzka v izolovanej sieti sa líši od záložnej prevádzky. Záložná batéria v budove pripojenej k elektrickej sieti môže niekoľko týždňov zostať v stave vysokého nabitia. Batéria v izolovanej sieti sa môže cyklovať každý deň, obnovovať sa po čiastočnej solárnej výrobe, zabezpečovať vysoké večerné zaťaženie a prevádzkovať sa na mieste, kde technik nemôže rýchlo prísť. Tieto podmienky robia správanie počas životného cyklu a servisnú prístupnosť dôležitejšími ako hlavná kapacita.

Životnosť pri cyklovaní má význam len v kontexte prevádzky. LiFePO4 sa vyberá aj preto, lebo dokáže poskytnúť veľký počet nabíjacích- vybíjacích cyklov za špecifikovaných podmienok. Praktická hodnota vyplýva z toho, ako sa tento výkon pri cyklovaní zhoduje s denným využívaním slnečnej energie. Batéria, ktorá sa cykluje mierne, zostáva v rámci svojich teplotných limít a dostáva správny profil nabíjania, bude zvyčajne poskytovať iný výsledok životnosti než rovnaký model, ktorý je opakovane vystavovaný extrémnym podmienkam vybíjania v horúcom priestore. normálne dodá iný výsledok životnosti než rovnaký model, ktorý je opakovane vystavovaný extrémnym podmienkam vybíjania v horúcom priestore.

Pri porovnávaní dodávateľov sa opýtajte na základ testu životnosti cyklov: hĺbka vybíjania (DoD), rýchlosť nabíjania, rýchlosť vybíjania, teplota a definícia zostávajúcej kapacity. Počet cyklov bez týchto podmienok nestačí na porovnanie pri zakázkach.

Využiteľná energia ovplyvňuje celý návrh systému. Systémy na báze LiFePO4 často umožňujú v bežnej prevádzke využiť väčšiu časť menovej kapacity ako tradičné oloveno-kyselinové systémy. To môže znížiť požadovaný inštalovaný menový kWh, aby sa dosiahla cieľová rezervná využiteľná energia. Tiež ovplyvňuje hmotnosť pri preprave, priestor v skriňach, nosné konštrukcie a prácu pri inštalácii.

Návrhový tím by mal stále vyhradiť kapacitu na zlé počasie, starnutie batérií, studené podmienky a nepretržitý chod kritických záťaží. Vysoká využiteľná hĺbka vybíjania (DoD) je prevádzková schopnosť, nie dôvod úplne odstrániť všetku rezervnú maržu.

Prijímanie náboja ovplyvňuje využitie fotovoltických (PV) systémov. V izolovanom systéme musí batéria prijať energiu počas dostupného slnečného okna. Batérie typu LiFePO4 sa zvyčajne efektívne nabíjajú, ak sú nastavenia regulátora, meniča, batériových limitov a teplotných podmienok vzájomne prepojené. To pomáha projektom využiť slnečnú energiu počas krátkych zimných dní alebo pri premennom počasí – avšak iba vtedy, keď je výkon PV systému a vybavenie na nabíjanie správne dimenzované.

Údržba ovplyvňuje prevádzkové náklady. Otvorené oloveno-kyselinové batérie môžu vyžadovať dopĺňanie vody, vyrovnanie napätia, ventiláciu a častejšie kontrolné prehliadky. LiFePO4 batérie eliminujú niektoré z týchto rutinných úkonov, avšak nezrušujú zodpovednosť za údržbu. Prevádzkovateľ stále musí monitorovať teplotu batérie, udalosti riadiaceho systému batérií (BMS), správanie sa pri nabíjaní, stav káblov, čistotu ochranného puzdra a trendy stavu nabitia.

Bezpečnosť je vlastnosť systému. LiFePO4 má výhodné tepelné vlastnosti pre stacionárne úložiská, avšak iba chemické zloženie nestačí na zabezpečenie bezpečnosti projektu. Bezpečnosť batérií závisí od kvality článkov, funkčnosti BMS, schválených nastavení nabíjania, správne dimenzovaných vodičov a ochranných zariadení, návrhu obalu, vetrania, kvality inštalácie a postupov pri poruchách alebo fyzickom poškodení.

Pre kupujúcich, ktorí hodnotia batériové technológie na každodenné ukladanie energie zo slnečných panelov, pozrite si [Najlepšia litiová batéria na ukladanie solárnej energie ] .

__________________________________________________________________________________________________

Ako off-grid solárny systém využíva batériu LiFePO4

Cesta energie v typickom DC-spätne prepojenom off-grid systéme je jednoduchá:

Solárne panely ↓ regulátor nabíjania ↓ batéria LiFePO4 ↓ menič ↓ elektrické záťaže

Prevádzkové podmienky za týmto schémou si zaslúžia väčšiu pozornosť. Počas dňa slnečná fotovoltaická (PV) sústava napája aktívne DC alebo AC záťaže cez regulátor a menič. Keď výkon panelov presahuje požiadavky, dostupná energia nabíja batériu. Keď spotreba presahuje výrobu alebo keď slnko zapadne, menič odoberá energiu z batériového banku. BMS zostáva na pozadí a monitoruje napätie, prúd, teplotu batérie a ochranné limity.

Pre chatu alebo farmu batéria môže podporovať osvetlenie, chladničné, čerpadlá, komunikácie, a vybrané tiež - Áno. Pre telekomunikačné služby útulok , it môže údržba DC rastlina náklady hoci zníženie generátor začína . Pre an Rekrečný vozidlo (RV) , it môže výkon DC elektrospotrebiče priamo a AC zariadenie prostredníctvom kompaktného meniča. V prípade komerčného vzdialeného zariadenia môže byť banka súčasťou väčšieho energetického systému. nádherná stratégiu s prioritami zaťaženia a pravidlami pre odosielanie generátorov.

Základným princípom návrhu je, aby sa energia a výkon spĺňali oddelene. Energetická kapacita určuje, ako dlho môžu bežať zaťaženia. Výkonnosť kapacita určuje, či tieto zaťaženia môžu bežať súčasne. A projekt môže mať na papieri dostatok kWh a stále zlyhať, ak požiadavky na prepätie striedavého meniča alebo b obmedzenia prúdu batérie neboli prešetrené.

Pre podrobnejšiu diskusiu o pripojení systému pozrite si [Ako používať litiové Batérie s fotovoltickými panelmi ] .

__________________________________________________________________________________________________

Ako ako vybrať správnu batériu LiFePO4 pre off-grid systém

Zakúpenie by malo začať technickou špecifikáciou, nie cieľovou cenou. Špecifikácia by mala definovať profil zaťaženia, s systém napätie, prevádzkové prostredie, cieľovú autonómiu, spôsob inštalácie, požiadavky na monitorovanie a očakávanú cestu rozšírenia. inštalácie, požiadavky na monitorovanie a očakávanú cestu rozšírenia.

Začnite s profilom nákladu. Uveďte dennú spotrebu energie v kWh a identifikujte p spotreba elektriny v kW. Oddelené nepretržité zaťaženie od prerušovaných zaťažení a zaznamenávajte nárazy na štartovanie motora. Vodný čerpadlo môže spotrebovať režim st dennej energie pri vytváraní projekt s najväčšími dopytmi - Okamžitá udalosť.

Pre predbežný odhad: Nominálna kapacita batérie (kWh) = denná batéria × záložné dni ÷ (použiteľné DoD) × odhadovaný systém účinnosť)

Tento vzorec je plánovací nástroj, nie technický súhlas. Konečná kapacita musí umožniť výpadok, starnutie batérie, rezerva SOC, sezónny PV výkon a prevádzková filozofia pre generátory alebo zaťaženie - Čo?

Zhoda napätie na architektúru systému. Malý RV a kompaktný kabínový systém v prípade elektrických spotrebičov sa zvyčajne používajú 12V alebo 24V platformy. Veľšie obytné a komunikačné komerčné off-grid systémy často používajú architektúry triedy 48V alebo vysokého napätia. Voľba napätia ovplyvňuje prúd, veľkosť kábla, výber striedača, ochranu pred poruchami a stratégiu rozširovania.

Kupujúci by mali overiť, či batéria komunikuje so striedačom prostredníctvom podporovaných protokolov a či výrobca schválil daný model batérie. Kompatibilita zníži riziko uvádzania do prevádzky a môže invertor zlepšiť prevádzkovú prehľadnosť. prehľad hĺbky vybíjania (DoD), rezervy a autonómie spoločne.

Prehľad hĺbky vybíjania (DoD), rezervy a autonómie spoločne. prehľad hĺbky vybíjania (DoD), rezervy a autonómie spoločne. Vysoká využiteľná hĺbka vybitia (DoD) môže zvýšiť praktickú hodnotu nainštalovanej kapacity, avšak projekt stále potrebuje politiku rezervy. Vzdialená klinika môže vyžadovať vyššiu minimálnu rezervu SOC ako rekreačná chalupa. Hospodárstvo s doplnkovým generátorom môže akceptovať nižšiu rezervu ako lokalita bez logistiky paliva.

Pred výberom ochranného puzdra vyhodnoť prostredie. Teplota, prach, vlhkosť, soľná expozícia, vibrácie, nadmorská výška a pristupovať ku všetkým veciam. Batériová miestnosť v púštnom klíme má iné požiadavky než batériový priestor v rekreačnom vozidle alebo telekomunikačná skriňa v chladnej oblasti. Spýtajte sa, či systém vyžaduje nútené vetranie, slnečné stínenie, ochranu krytu s triedou krytia IP –

ochranu pri nabíjaní za nízkych teplôt, vzdialené alarmy alebo integrované vykurovanie.

Plánovať rozšírenie pred objednaním prvá banka. Rozšírenie batérií sa musí riadiť pravidlami dodávateľa. Vek modulov, model, firmvér, komunikácia BMS, konfigurácia stojanu a celkové limity prúdu môžu určiť, či sa do budúcich modulov dá pridať pridaným . Rúry PV pole a účtovná jednotka zariadenie musí tiež be able voči obnovenie rúry väčšiu banka .

__________________________________________________________________________________________________

LiFePO4 Battery Capacity Cons zváženie rôznych Použitie

Rovnaká batériová chemická zložka môže slúžiť veľmi odlišným projektom. Praktický rozdiel spočíva v profile energie, požiadavkách na výkon, požiadavkách na dostupnosť a modeli údržby.

A malé kabina môže použitie iba a niekoľko kWh pre noc ale potrebujú stačí rezervovať pre mätený vikendy . An Rekrečný vozidlo (RV) môže majú obmedzené panel plocha a prísne obmedzenia hmotnosti. Farme môže byť charakteristická nízka priemerná spotreba ale vysoké vrcholové zaťaženie z čerpadiel. Komerčná vzdálený systém môže potrebovať redundanciu, službu plán, a oddelené priority kritického zaťaženia.

Pre distribútorov tieto rozdiely ovplyvňujú ct sortimentu výrobkov. Jediná nízkonapäťová batéria môže vyhovovať predajcom RV, zatiaľ čo vydávanie -založené 48V systém môže be viac vhodný pre inštalatéri podávanie farmy , vzdialené domovov , a malé komerčné staveniská .

Obstarávanie by malo zosúladiť formát výrobku s čaj nnel's inštalácia a podpora po predaji.

Oloveno-kyselinové batérie môžu stále dávať komerčný zmysel tam, kde je používanie obmedzené equent, kapitálový rozpočet je obmedzený, kvalifikovaná údržba je k dispozícii a inštalačný priestor nie je obmedzený. LiFePO4 sa stáva atraktívnejšou voľbou, keď systém často cykluje, náklady na lokalitu navštevuje sú vysoké, je dôležitá využiteľná energia alebo sú obmedzené hmotnosť a priestor pre skriňu.

Správnym porovnaním je cena za každý využiteľný dodaný kWh počas životnosti projektu. Toto zahŕňa náklady na výmenu batérií, prepravu, uvádzanie do prevádzky, prácu na údržbe, úsporu paliva pre generátory, riziko výpadkov a prevádzkové náklady spojené s používaním väčšej batériovej banky na ochranu pred hlbokým vybíjaním olovených batérií. pre ochranu pred hlbokým vybíjaním olovených batérií. pre ochranu pred hlbokým vybíjaním olovených batérií.

__________________________________________________________________________________________________

Bežné chyby Pri výbere batérie pre off-grid solárny systém

Niekoľko opakujúcich sa chýb sa vyskytuje pri posudzovaní mimo sieťových projektov.

Kapacita vybraná z typového štítku Iba v ampérhodinách. Ampérhodiny majú malý význam bez napätia, použiteľnej Hĺbky vybíjania (DoD) a účinnosti. 100 Ah batéria môže predstavujú veľmi rôzne energia hodnoty v 12 V, 24 V, alebo 51,2 V. Porovnajte použiteľný kWh v rúry zamýšlený systém nastavenia .

Budúci rast zaťaženia ignorovaný. Kabína môže neskôr pridať vodné čerpadlo, dielňové náradie, chladničku, klimatizáciu g alebo EV nabíjanie. Obchodné miesto môže pridať monitorovanie zariadenia alebo výrobné zaťaženie. Výber nevyšíriteľného systému môže zmeniť malá modernizácia na úplnú výmenu.

Komponenty špecifikované nezávisle. Batéria napätie, prúd BMS, výkon invertera, PV kont kapacita valcov, konštrukcia káblov, poistky, komunikácie a monitorovanie musia byť preskúmané ako jeden systém. A stro ng batéria nemôže kompenzovať príliš malý invertor ani nekompatibilný režim nabíjania. klimatické podmienky sa považujú za detail inštalácie. Teplotné podmienky ovplyvňujú životnosť,

Schopnosť prijímať náboj, využiteľnú kapacitu a požiadavky na ochranné puzdro. Obmedzenia pri nabíjaní za vysokých teplôt a nízkych teplôt je potrebné vyriešiť predtým, než batéria dorazí na miesto inštalácie. cena sa považuje za hlavné kritérium výberu. Najnižšia cena batérie môže skrývať nižšiu využiteľnú energiu a menej cyklov v prevádzke pod podmienkami, ktoré sú štandardné pre daný typ batérie.

Cena sa považuje za hlavné kritérium výberu. Najnižšia cena batérie môže skrývať nižšiu využiteľnú energiu, menej cyklov v prevádzke pod podmienkami, ktoré sú štandardné pre daný typ batérie. skutočné podmienky, obmedzená miestna podpora, slabé komunikácie alebo obmedzujúce podmienky záruky. Zakúpka by mala porovnať technický výkon a povinnosti týkajúce sa podpory spolu s cenou.