Bateriya na LiFePO4 para sa mga Sistema ng Solar na Off-Grid

Panimula.

Ang isang bateriya na LiFePO4 para sa mga sistema ng solar na hindi konektado sa grid ay hindi lamang pampalit sa isang generator o sa isang banko ng bateriyang lead-acid. Ito ang buffer ng enerhiya na nagpapasya kung ang isang malayong proyektong solar ay kayang magbigay ng mga load nang maasahan pagkatapos ng paglubog ng araw, sa panahon ng hindi stable na panahon, at sa mga panahon kung saan ang produksyon ay hindi tugma sa konsumo.

Ang mga installer at mga koponan sa pagbibili ay karaniwang humaharap sa parehong hamon mula sa iba’t ibang direksyon. Dapat ipagkaisa ng installer ang solar array, controller, inverter, banko ng bateriya, mga proteksyon, at platform ng monitoring bilang isang buong sistema. Ang buyer naman ay dapat magdesisyon kung gaano karaming kapaki-pakinabang na enerhiya, kakayahang magbigay ng kapangyarihan, awtonomiya, saklaw ng warranty, at suporta sa serbisyo ang talagang kailangan ng proyekto. Parehong mahal ang mga desisyong ito kapag ang kapasidad ng bateriya ay napipili bago pa maunawaan ang profile ng load.

Ang LiFePO4 ay naging karaniwang pagpipilian para sa solar na walang koneksyon sa grid dahil sa kanyang pag-uugali bilang deep-cycle, kapasidad na maaaring gamitin, kakayahang tumanggap ng singil, at profile sa pangangalaga na angkop sa mga sistema na gumagana araw-araw. Hindi ito nangangahulugan na ang bawat produkto ng LiFePO4 ay angkop para sa bawat proyekto. Ang isang battery bank para sa isang cabin na ginagamit tuwing weekend, isang bomba sa bukid, isang shelter para sa telecom, at isang klinika sa malayong lugar ay maaaring magbahagi ng parehong chemistry habang kailangan ng napaka-ibang teknikal at komersyal na mga tukoy.

Ang gabay na ito ay nakatuon sa mga tanong ng buyer na mahalaga sa pagsusuri ng proyekto: ano ang ginagawa ng battery, bakit ginagamit ang LiFePO4, paano ginagamit ito ng sistema, at paano suriin ang isang solusyon ng battery bago mag-isyu ng purchase order.

__________________________________________________________________________________________________

Ano ang LiFePO4 Battery para sa mga Off-Grid Solar System?

Ang LiFePO4, o lithium iron phosphate, ay isang rechargeable na lithium battery chemistry na karaniwang ginagamit kung saan kailangan ng isang battery na imbakan ng enerhiya at ilabas ito nang paulit-ulit sa loob ng maraming cycle ng pag-singil at pagpapalabas ng singil. Sa isang off-grid solar na proyekto, ang battery bank ay tumatanggap ng DC tungkol sa enerhiya mula sa sistema ng PV, itinatago ito hanggang kailangan ng mga load , at nagbibigay ng kuryente sa inverter o sa mga DC load kapag kulang ang sikat ng araw.

Ang chemistry ay isang layer lamang ng produkto. Isang deployable na off-grid na solusyon para sa baterya ay kasama rin ang mga cell, electrical interconnects, isang Battery Management System (BMS), enclosure, terminals, fuses o panlabas na proteksyon na inte rfaces, kakayahang makipagkomunikasyon, mga pagsasaalang-alang sa thermal, at dokumentasyon para sa mga limitasyon sa pag-charge at pag-discharge s.

Para sa a sistema integrator , ang susi tanong is hindi simpleng "is it Ang LiFePO 4?" It is kung ang kumpleto baterya solusyon makikita ang aplikasyon:

Ang mga solar panel ay gumagawa ng enerhiya kapag may irradiation. Ang ang baterya ng bangko ay gumagawa ng enerhiya na iyon na mai-dispatch. Ang inverter nagbabago ng nakaimbak na DC energy sa AC para sa mga kagamitan, bomba, refrigeracion, komunikasyon eq kagamitan, at iba pang mga karga. Ang ang controller o hybrid inverter ay kumokontrol kung paano singilin ng PV energy ang baterya. Ang mga function na ito ay dapat na katugma sa pamamagitan ng ang Voltag e, kasalukuyang, mga setting ng kontrol, at komunikasyon.

Para sa detalyadong batayang teknolohiya ng bateryong ito, tingnan ang [ Ano ang bateryang lithium? ] .

__________________________________________________________________________________________________

Bakit Ang LiFePO4 Baterya Angkop para sa Solar na Nasa Labas ng Grid Mga Aplikasyon

Ang paggamit na nasa labas ng grid ay iba sa paggamit bilang backup. Ang isang baterya na backup sa isang gusali na konektado sa grid ay maaaring manatili sa mataas na antas ng singil nang linggo. Ang isang baterya na nasa labas ng grid ay maaaring umikot araw-araw, makabawi mula sa bahagyang paglikha ng solar, suportahan ang mataas na karga sa gabi, at gumana sa lokasyon kung saan hindi madaling bisitahin ng teknisyan. Ang mga kondisyong ito ay ginagawang mas mahalaga ang pag-uugali sa buong buhay at ang kakayahang mapaglingkuran kaysa sa pangunahing kapasidad. mahalaga kaysa sa pangunahing kapasidad.

Ang bilang ng ikot ay mahalaga lamang sa konteksto ng operasyon. Ang LiFePO4 ay napipili nang bahagya dahil maaari nitong magbigay ng mataas na bilang ng mga siklo ng pagpapasingil–pagpapalabas sa ilalim ng mga tiyak na kondisyon. Ang praktikal na halaga ay nagmumula sa kung paano ang ganitong performance sa ikot ay umaayon sa araw-araw na paggamit ng solar. Ang isang baterya na umiikot nang katamtaman, nananatiling nasa loob ng mga limitasyon nito sa temperatura, at tumatanggap ng tamang profile ng pagpapasingil ay karaniwang magbibigay ng iba’t ibang resulta sa haba ng buhay kumpara sa parehong modelo na paulit-ulit na pinipilit hanggang sa kanyang limitasyon sa pagpapalabas sa mainit na kahon. karaniwang magbibigay ng iba’t ibang resulta sa haba ng buhay kumpara sa parehong modelo na paulit-ulit na pinipilit hanggang sa kanyang limitasyon sa pagpapalabas sa mainit na kahon.

Kapag ikukumpara ang mga tagapagkaloob, humingi ng batayan ng cycle-life test: DoD, bilis ng pagpapalit, bilis ng pagbubuhos, temperatura, at kahulugan ng natitirang kapasidad. Ang isang bilang ng cycle nang walang mga kondisyong ito ay hindi sapat para sa paghahambing sa pagbili.

Ang magagamit na enerhiya ay nakaaapekto sa buong disenyo ng sistema. Ang mga sistemang LiFePO4 ay karaniwang nagpapahintulot ng mas malaking bahagi ng nominal na kapasidad na gamitin sa normal na operasyon kaysa sa tradisyonal na mga sistemang lead-acid. Maaari itong bawasan ang kailangang i-install na nominal na kWh upang makamit ang target na magagamit na reserve ng enerhiya. Nakaaapekto rin ito sa timbang ng pagpapadala, espasyo sa cabinet, racking, at lakas-paggawa sa pag-install.

Ang koponan sa disenyo ay dapat pa ring i-reserve ang kapasidad para sa panahon ng masamang panahon, pagsusunog ng baterya, malamig na kondisyon, at patuloy na pagbibigay ng kritikal na karga. Ang mataas na usable DoD ay isang kakayahang operasyonal, hindi dahilan para tanggalin ang lahat ng reserve margin.

Ang pagtanggap sa karga ay nakakaapekto sa paggamit ng PV. Sa isang off-grid na sistema, ang baterya ay dapat tumanggap ng enerhiya habang bukas ang solar window. Ang mga bateryang LiFePO4 ay karaniwang maaaring tumanggap ng karga nang mahusay kapag ang controller, inverter, mga limitasyon ng baterya, at ang kondisyon ng temperatura ay pareho. Ito ay tumutulong sa mga proyekto na makapag-imbak ng produksyon ng solar sa maikling araw ng taglamig o sa hindi pantay na panahon, ngunit lamang kung ang kapasidad ng PV at ang kagamitan para sa karga ay tamang sukat.

Ang pangangalaga ay nagbabago sa operasyon na gastos. Ang mga flooded lead-acid na baterya ay maaaring mangailangan ng pagpapainom, equalization, ventilation na pamamahala, at mas madalas na inspeksyon. Ang LiFePO4 ay nawawala ang ilan sa mga gawaing ito, ngunit hindi ito nawawala ang responsibilidad sa pangangalaga. Ang operator ay kailangan pa ring suriin ang temperatura ng baterya, mga event ng BMS, pag-uugali ng karga, kalagayan ng kable, kalinisan ng enclosure, at mga trend sa state of charge.

Ang kaligtasan ay isang katangian ng sistema. Ang LiFePO4 ay may kaginhawahan sa thermal na katangian para sa stationary storage, ngunit ang chemistry lamang ay hindi nagpapagawa ng isang proyekto na ligtas. Ang kaligtasan ng battery ay nakadepende sa kalidad ng cell, pagganap ng BMS, na-aprubahan na mga setting ng pag-charge, ang tamang rating ng mga conductor at mga device na pangprotekta, disenyo ng enclosure, ventilasyon, galing ng pag-installa, at mga prosedura para sa mga error o pisikal na pinsala.

Para sa mga buyer na sinusuri ang mga teknolohiya ng battery para sa araw-araw na solar storage, tingnan ang [Pinakamahusay na Lithium Battery para sa Solar Storage ] .

__________________________________________________________________________________________________

Paano Ginagamit ng Isang Off-Grid Solar System ang LiFePO4 Battery

Ang daan ng enerhiya sa isang karaniwang DC-coupled off-grid system ay simple lamang:

Mga Solar Panel ↓ Charge Controller ↓ LiFePO4 Battery ↓ Inverter ↓ Mga Electrical Loads

Ang operasyon sa field sa likod ng diagram na iyon ay nangangailangan ng mas maraming pansin. Sa panahon ng araw, ang PV array ay nagpapagana ng mga aktibong DC o AC loads sa pamamagitan ng controller at inverter. Kapag ang output ng panel ay lumalampas sa demand, ang available na enerhiya ay nagcha-charge sa battery. Kapag ang mga load ay lumalampas sa generation o kapag lumubog ang araw, ang inverter ay kumuha mula sa battery bank. Ang BMS ay nananatili sa background, sinusubaybayan ang voltage, kasalukuyang daloy, temperatura, at mga limitasyon sa proteksyon ng battery.

Para sa isang cabin o bukid ang baterya ay maaaring suportahan ilaw, refrigeration, mga bomba, komunikasyon, at pinili din ito. Para sa isang telecom shelter , it maaaring panatilihin DC halaman kargang mga bata kahit na pagbawas generator umuumpisa . Para sa isang RV , it maaaring kuryente DC mga Kagamitan direktang at AC kagamitan sa pamamagitan ng isang compact inverter. Para sa isang malayong lugar ng komersyo, ang bangko ay maaaring bahagi ng isang mas malaking energy-ma pag-aalaga diskarte na may mga prayoridad ng load at mga patakaran sa pag-dispatch ng generator.

Ang pangunahing prinsipyo ng disenyo ay ang pagkakatugma ng enerhiya at kapangyarihan nang hiwalay. Ang kapasidad ng enerhiya ang tumutukoy kung gaano katagal tumatakbo ang mga karga. Pwersa ang kapasidad ay tumutukoy kung ang mga pag-load na ito ay maaaring tumakbo nang sabay-sabay. A ang proyekto ay maaaring magkaroon ng sapat na kWh sa papel at hindi pa rin magtagumpay kung mga kinakailangan sa pagtaas ng inverter o b ang mga limitasyon sa kasalukuyang baterya ay hindi sinuri.

Para sa mas malalim na talakayan tungkol sa koneksyon ng sistema, tingnan ang [Paano Gamitin ang Lithium Bateriya kasama ang Solar Panel ] .

__________________________________________________________________________________________________

Paano para Pumili ng Tamang LiFePO4 Battery para sa Off-Grid System

Ang pagbili ay dapat magsimula sa isang teknikal na brief, hindi sa target na presyo. Ang brief ay dapat magtakda ng load profile, s ystem boltahe, ang kapaligiran ng operasyon, target na autonomy, paraan ng instalasyon, kinakailangan sa pagmomonitor, at inaasahang landas ng pagpapalawak. paraan ng pagpapalawak, kinakailangan sa pagsubaybay, at inaasahang landas ng pagpapalawak.

Simulan sa load profile. Ilista ang araw-araw na pagkonsumo ng enerhiya sa kWh at tukuyin ang peak demand sa kW. Hiwalayin ang mga patuloy na karga mula sa mga pansamantalang karga at tandaan ang mga surge sa pagsisimula ng motor. ang isang water pump ay maaaring kumonsumo ng pinakamataas na araw-araw na enerhiya habang lumilikha ng Pinakamataas na pangyayari ng instant power sa proyekto. ang isang water pump ay maaaring kumonsumo ng pinakamataas na araw-araw na enerhiya habang lumilikha ng pinakamataas na pangyayari ng instant power sa proyekto. pinakamataas na pangyayari ng instant power sa proyekto.

Para sa paunang pagtataya: Nominal battery capacity (kWh) = araw-araw na enerhiyang sinusuportahan ng battery × bilang ng araw ng backup ÷ (usable DoD × tinatayang sistema kahusayan)

Ang pormulang ito ay isang kagamitan sa pagpaplano, hindi isang engineering sign-off. Ang huling kapasidad ay dapat magbigay-daan para sa temperatura , pagtanda ng baterya, reserve SOC, panahon ng PV output, at ang operasyonal na pilosopiya para sa mga generator o load shedding. .

Katugma boltahe sa arkitektura ng sistema. Ang maliit na RV at kompakto na cabin system ay karaniwang gumagamit ng 12V o 24V platform. Ang mas malalaking residential at com mercial off-grid system ay madalas na gumagamit ng 48V-class o high-voltage architecture. Ang pagpili ng boltahe ay nakaaapekto sa kasalukuyan, laki ng kable, pagpili ng inverter, fa proteksyon sa mali, at estratehiya sa pagpapalawak.

Dapat suriin ng mga bumibili kung ang baterya ay nakikipag-usap sa inverter gamit ang suportadong mga protocol at kung ang inverter tagapagkaloob ay sumang-ayon sa modelo ng baterya. Ang compatibility ay nababawasan ang panganib sa commissioning at maaaring mapabuti ang operasyon na pagkakakitaan.

Suriin ang DoD, reserve, at awtonomi ya nang sabay-sabay. Ang mataas na usable na DoD ay maaaring mapabuti ang praktikal halaga ng nakainstalang kapasidad, ngunit kailangan pa rin ng proyekto ng patakaran sa reserve. Ang isang malayong klinika ay maaaring nangangailangan ng mas malaking minimum na reserve na SOC kaysa sa libreng kubo. Ang isang bukid na may backup na generator ay maaaring tanggapin ang mas mababang reserve kaysa sa isang lokasyon na walang logistics para sa fuel.

Suriin ang kapaligiran bago pumili ng enclosure. Temperatura, alikabok, kahaluman, asin na pagkakalantad, vibration, altitude, at mag-access sa lahat ng bagay. Isang silid para sa baterya sa isang klima ng disyerto ay may iba't ibang pangangailangan kaysa sa kompartimento ng baterya ng RV o sa kabinet ng telecom sa isang malamig na rehiyon. Itanong kung kailangan ng sistema ang pilit na ventilasyon, solar shielding, IP -rated na proteksyon ng enclosure, mababang-

temperatura na proteksyon sa pagcha-charge, r emote na alarm, o integrated na heating.

Magplano ng expansion bago mag-order ang unang bangko. Ang pagpapalawak ng baterya ay dapat sumunod sa mga patakaran ng supplier. Ang edad ng module, modelo, firmware, komunikasyon ng BMS, konpigurasyon ng rack, at kabuuang limitasyon ng kasalukuyang daloy ay maaaring tukuyin kung ang mga susunod na module ay maaaring na idinagdag . Ang PV array at singil na kagamitan kailangan din be kayang ng pagbabalik-loob ang mas malaki bangko .

__________________________________________________________________________________________________

LiFePO4 Battery Capacity Cons iderations for Different Mga Aplikasyon

Ang parehong komposisyon ng baterya ay maaaring magamit sa mga proyektong napakaiiba. Ang tunay na pagkakaiba ay nasa profile ng enerhiya, pangangailangan ng kapasidad, pangangailangan sa oras ng operasyon, at modelo ng pagpapanatili.

A maliit kabina maaaring paggamit lamang a kaunting kWh gabing-gabi ngunit kailangan sapat rezerva para sa mga ulap mga araw ng hapon . Isang RV maaaring ay mayroon lIMITED panel lugar at mahigpit na mga limitasyon sa timbang. Ang isang bukid ay maaaring may mababang average na konsumo ngunit mataas na peak load mula sa mga bomba. Komersyal ang remote system ay maaaring kailanganin ang redundancy, isang plano sa serbisyo, at hiwalay na mga priyoridad para sa kritikal na karga.

Para sa mga distributor, ang mga pagkakaiba na ito ay nakaaapekto itakda ang hanay ng mga produkto. Isang solong linya ng mababang voltaheng baterya ang maaaring angkop para sa mga tagapamahagi ng RV, habang ang ang rack -batay 48V sistema maaaring be higit pa angkop para sa manggagawa sERVING mga Farm , malayo bahay , at maliit komersyal site .

Ang pagbili ay dapat i-align ang format ng produkto kasama ang the CHA ang kakayahan sa pag-install ng channel at suporta pagkatapos ng benta.

Ang lead-acid ay maaari pa ring maging komersyal na makatuwiran kung ang paggamit ay di-pangkaraniwan ang badyet para sa kapital ay limitado, may sapat na pagsasanay ang mga tekniko sa pagpapanatili, at hindi limitado ang espasyo para sa instalasyon. ang LiFePO4 ay naging mas kapani-paniwala kapag madalas ang siklo ng sistema, mahal ang lokasyon, mahalaga ang kapasidad na magagamit, o limitado ang timbang at espasyo sa kabinet. bisita at espasyo sa kabinet ay limitado. ang tamang paghahambing ay ang gastos bawat aktwal na kapasidad na magagamit

The correct comparison is cost per us nakakapagbigay ng kabuuang kWh sa buong buhay ng proyekto. Kasama rito ang mga pagpapalit, transportasyon, pagpapakilala, pagpapanatili, pagtitipid sa gasolina ng generator, peligro sa pagdurugtong, at operasyonal na gastos ng pagdadala ng mas malaking bank para protektahan ang lead-acid DoD.

__________________________________________________________________________________________________

Mga Karaniwang Salat Kapag Pumipili ng Off-Grid Solar Battery

Maraming paulit-ulit na mali ang lumalabas sa pagsusuri ng off-grid na proyekto.

Kapasidad na pinili mula sa nameplate Lamang na Ah. Ang amp-hours ay walang kahulugan kung wala boltahe, na magagamit DoD, at kahusayan. Isang 100Ah baterya maaari para sa kanila? napaka iba't iba enerhiya mga Halaga sa 12V, 24V, o 51.2V. Paghambing gamit kWh sa ang pinipiit sistema mga setting .

Ang posibleng pagtaas ng karga sa hinaharap ay hindi isinasaalang-alang. Maaaring idagdag sa kabin ang isang bomba ng tubig, mga kasangkapan sa workshop, refrigeration, air conditioning , o EV pagpapakita. Ang isang komersyal na lokasyon ay maaaring idagdag ang mga kagamitan para sa pagmomonitor o mga kargang pang-produksyon. Ang pagpili ng isang sistema na hindi maaaring palawakin ay maaaring gawing buong pagpapalit ang isang maliit na upgrade.

Mga bahagi na tinukoy nang hiwalay. Battery boltahe, kasalukuyang BMS, kapasidad ng inverter, kontrol ng PV kakayahan ng roller, disenyo ng kable, mga fuse, komunikasyon, at pagmomonitor ay kailangang suriin bilang isang sistema. Isang bateryang hindi maaaring kompensahin ang maliit na inverter o di-kasabay na profile ng pag-charge.

Ang klima ay itinuturing na detalye ng pag-instala. Ang mga kondisyon ng temperatura ay nakaaapekto sa buhay na tagal, pagtanggap ng charge, kapasidad na magagamit, at mga kinakailangan sa kahon. Dapat pansinin ang mga limitasyon sa pag-charge sa mataas na temperatura at malamig bago ang baterya dumating sa lugar.

Ang presyo ay itinuturing na pangunahing sukatan ng pa pipili. Ang pinakamababang presyo ng baterya ay maaaring itago ang mas mababang kapasidad na magagamit, mas kaunting siklo sa ilalim ng tunay na kondisyon, limitadong lokal na suporta, mahinang komunikasyon, o mahigpit na mga tuntunin ng warranty. Ang proseso ng pagbili ay dapat ihambing ang teknikal na pagganap at mga obligasyon sa suporta kasama ang presyo.