Lai pareizi noteiktu saules bateriju bankas izmēru, aprēķiniet enerģiju, kas jāsaņem jūsu izvēlētajām slodzēm, definējiet, cik ilgi tām jādarbojas, un pēc tam pielāgojiet šo enerģiju akumulatora izmantojamajam izlādes dziļumam, piegādes zudumiem un norādītajai projektēšanas rezervei. Pēc jaudas aprēķināšanas kilovatstundās pārbaudiet nepārtrauktu jaudu, motora -iedarbināšanas pārspriegumu, akumulatora pārvaldības sistēmas ierobežojumus, uzlādes iespējas un aprīkojuma saderību.
Pamatformula rezerves ielādei:Nepieciešamā nominālā akumulatora jauda (kWh)=vidējā kritiskā slodze (kW) × rezerves laiks (stundas) × projektētā rezerve ÷ izmantojamā akumulatora daļa ÷ piegādes efektivitāte.
Ja jau zināt nepieciešamo slodzes enerģiju kWh, nereiziniet ar rezerves laiku. Izmantot:
Nepieciešamā nominālā akumulatora jauda (kWh)=nepieciešamā slodzes enerģija (kWh) × projektētā rezerve ÷ izmantojamā akumulatora daļa ÷ piegādes efektivitāte.
Aprēķinātā kWh vērtība ir plānošanas rezultāts, nevis pilnīga aprīkojuma specifikācija. Dzīvotspējīgai sistēmai ir jāatbilst arī invertora jaudas, BMS strāvas, pārsprieguma ilguma, sprieguma, uzlādes, vadu, aizsardzības, sakaru, vides un vietējās uzstādīšanas prasībām.

Kuru saules bateriju izmēra noteikšanas formulu jums vajadzētu izmantot?
Pareizais sākuma punkts ir atkarīgs no akumulatora darbības. Pirms produkta atlasīšanas noskaidrojiet, vai projekts ir paredzēts pārtraukuma dublēšanai, pilnai-atslēgšanās laika-tīkla darbībai vai ikdienas saules enerģijas-patēriņam. Lai iegūtu plašāku sistēmas{5}līmeņu salīdzinājumu, pārskatietieslēgta-tīkla, izslēgta-tīkla un hibrīda saules sistēmas konfigurācijas.
| Pieteikums | Labākā sākuma ievade | Primārā formula | Galvenais dizaina risks |
|---|---|---|---|
| Mājas dublējums | Vidējā kritiskā slodze un nepieciešamās rezerves stundas | Vidējā slodze × stundas, pēc tam pielāgojiet DoD, efektivitāti un rezervi | Vienlaicīgas jaudas vai motora pārsprieguma nenovērtēšana |
| Izslēgts-tīkla mājas, kajītes vai RV | Ikdienas slodzes enerģijas un autonomijas dienas | Ikdienas enerģija × autonomijas dienas, pēc tam pielāgojiet DoD, efektivitāti un rezervi | Krātuves izmēra noteikšana bez pietiekamas sezonas uzlādes enerģijas |
| Saules pašpatēriņš{0}} | Paredzamais saules enerģijas pārpalikums dienā un enerģijas pieprasījums vakarā | Mērķa novirzītā enerģija, kas pielāgota izmantojamajai jaudai un konversijas zudumiem | Uzstādot vairāk krātuves, nekā regulāri var piepildīt ar saules bateriju bloku |
Mājas rezerves akumulatora izmēra formula
Vispirms aprēķiniet maiņstrāvas enerģiju, kas jāsaņem aizsargātajām slodzēm:
Nepieciešamā slodzes enerģija (kWh)=vidējā kritiskā slodze (kW) × rezerves laiks (stundas)
Pēc tam aprēķiniet nominālo akumulatora jaudu:
Nominālā akumulatora jauda (kWh)=nepieciešamā slodzes enerģija × projektētā rezerve ÷ izmantojamā akumulatora daļa ÷ piegādes efektivitāte
Izslēgta{0}}tīkla saules bateriju bankas izmēra noteikšanas formula
Izslēgtai{0}}tīkla sistēmai, kurai jādarbojas naktīs vai vājas saules enerģijas ražošanas periodos:
Nominālā akumulatora jauda (kWh)=dienas projektētā slodze (kWh/dienā) × autonomijas dienas × projektētā rezerve ÷ izmantojamā akumulatora daļa ÷ piegādes efektivitāte
Saules pašpatēriņa{0}}formula
Novērtējiet dienas laikā uzkrātās saules enerģijas daudzumu un vakara vai nakts slodzes daudzumu, kas to var izmantot. Praktiskais enerģijas-nobīdes mērķis parasti ir mazākā no šīm divām vērtībām:
Mērķa novirzītā enerģija=mazākā no paredzamā saules enerģijas pārpalikuma vai plānotā pēc-saulrieta slodzes
Pēc tam noregulējiet izmantojamās akumulatora jaudas mērķi un piemērojamos konversijas zudumus. Sistēmas arhitektūra ir svarīga, joMaiņstrāvas-savienota un līdzstrāvas-savienota akumulatora krātuvenovietot konversijas zudumus dažādos enerģijas ceļa punktos.
Saules bateriju bankas formulas mainīgie un vienības
Katram fiziskajam daudzumam izmantojiet vienu terminu. Slodzes jaudas sajaukšana ar slodzes enerģiju ir viens no biežākajiem nepareiza rezultāta cēloņiem.
| Simbols | Nozīme | Vienība | Kā to iegūt |
|---|---|---|---|
| P | Vidējā slodzes jauda rezerves periodā | kW | Izmērītie intervāla dati vai kopējā vienlaicīga slodze, kas dalīta ar laiku |
| t | Nepieciešamais dublēšanas ilgums | stundas | Pārtraukuma mērķis vai darbības prasība |
| E | Slodzēm nepieciešamā enerģija | kWh | P × t vai ierīces enerģijas summa |
| D | Autonomijas periods | dienas | Uzticamības mērķis, pamatojoties uz saules apstākļiem un rezerves uzlādi |
| f | Izmantojamā akumulatora daļa | decimālzīme | Ražotāja darbības diapazons vai izmantojamās{0}}enerģijas specifikācija |
| η | Piegādes efektivitāte no akumulatora līdz projektētajām slodzēm | decimālzīme | Akumulatora un invertora dokumentācija par piemērojamo enerģijas ceļu |
| M | Dizaina maržas reizinātājs | decimālzīme | Piemēram, 1,10 par caurspīdīgu 10% pabalstu |
| C | Nepieciešamā nominālā akumulatora jauda | kWh | Izmēru formulas rezultāts |
Jauda kW nosaka, cik lielu slodzi sistēma var izturēt vienā brīdī. Enerģija kWh nosaka, cik ilgi tā var izturēt šo slodzi. Atšķirība ir sīkāk izskaidrota šajā rokasgrāmatākW pret kWh akumulatora enerģijas uzglabāšanā.
Definējiet, kas akumulatoram ir jādara
Avārijas mājas dublēšana
Mājas rezerves sistēmai jāsākas ar aizsargātu{0}}slodzes sarakstu, nevis mājsaimniecības kopējo gada vai dienas elektroenerģijas patēriņu. Nosakiet ķēdes, kurām jāpaliek pieejamām, paredzamo pārtraukuma ilgumu un ierīces, kas var darboties vienlaikus.
Saules paneļi tīkla pārtraukuma laikā automātiski nenodrošina rezerves enerģiju. Sistēmai ir nepieciešams aprīkojums, kas paredzēts, lai droši atvienotos no tīkla un izveidotu salu elektrisko sistēmu. ASV Enerģētikas departaments skaidro šo darbības prasību savāsaules un noturības norādījumi.
Pilna-izslēgšanas-laika elektrotīkla jauda
Izslēgtam{0}}tīkla akumulatoram ir jāspēj darboties periodos, kad saules enerģijas ražošana ir mazāka par slodzi. Konstrukcijā parasti tiek ņemts vērā pieprasījums pēc nakts, sezonāls saules enerģijas samazinājums, secīgi mākoņains periodi, invertora gaidstāves patēriņš, periodiski sūkņi, ģeneratora pieejamība un slodzes{2}}nolaišanas iespējas.
Krātuves un saules enerģijas ražošanas izmēri ir jāsadala kopā. Lielāks akumulators neuzlabo noturību, ja saules bloks vai ģenerators nevar aizstāt no tā izņemto enerģiju. Lai iegūtu papildu kontekstu, skatiet, kā aSaules enerģijas uzglabāšanas sistēma koordinē ražošanu, uzglabāšanu un slodzes.
Ikdienas saules pašpatēriņš{0}}
Pašpatēriņa{0}}akumulators uzglabā lieko dienas saules enerģiju vēlākai izmantošanai. Lietderīgo jaudu ierobežo gan uzlādei pieejamā saules enerģijas pārpalikuma apjoms, gan vakara vai nakts pieprasījuma apjoms, kas pieejams izlādei. Vairāku dienu uzglabāšana var palikt nepietiekami izmantota sistēmā, kas rada tikai nelielu ikdienas pārpalikumu.
Aprēķiniet nepieciešamo slodzi
Pirms akumulatora izvēles izveidojiet slodzes tabulu. Izmantojiet izmērīto enerģiju, kad vien iespējams, īpaši iekārtām, kas ieslēdzas un izslēdzas.
| Ielādēt | Daudzums | Izmēru noteikšanai izmantotā ievade | Darbības laiks | Ikdienas enerģija |
|---|---|---|---|---|
| Ledusskapis | 1 | Izmērītā enerģija | 24 stundas riteņbraukšanas | 1,35 kWh |
| LED apgaismojums | 8 | 10 W katrs | 5 stundas | 0,40 kWh |
| Maršrutētājs un tīkla aprīkojums | 1 komplekts | 25 W vidēji | 24 stundas | 0,60 kWh |
| Portatīvie datori | 2 | 60 W katrs | 4 stundas | 0,48 kWh |
| Ūdens sūknis | 1 | 800 W darbojas | 0,5 stundas | 0,40 kWh |
| Invertora tukšgaitas slodze | 1 | 20 W | 24 stundas | 0,48 kWh |
| Kopā | - | - | - | 3,71 kWh/dienā |
Šī tabula ir ilustratīvs mērījumu{0}}darbplūsma, nevis universāls mājsaimniecības profils. Aizstāt katru vērtību ar projekta datiem.
Izmantojiet praktisko mērījumu protokolu
- Ja iespējams, mēriet ierīces kontaktdakšu{0}}vismaz 24–72 stundas.
- Izmantojiet invertora uzraudzības vai pakalpojumu intervāla datus, lai noteiktu 24 stundu bāzes slodzi un augstāko pastāvīgo pieprasījumu.
- Sezonālās slodzes ierakstiet atsevišķi, ieskaitot apkuri, dzesēšanu, sausināšanu un ūdens sūknēšanu.
- Pārbaudiet motora -palaišanas strāvu no aprīkojuma dokumentācijas vai lūdziet to izmērīt kvalificētam speciālistam.
- Izmantojiet reprezentatīvu augstas{0}}slodzes periodu, nevis ērtu dienu ar zemu{1}}patēriņu.
DOEAkumulatora enerģijas uzglabāšanas sistēmas novērtēšanas metodeuzsver skaitītā laika{0}}sērijas datu vērtību faktiskās enerģijas uzglabāšanas veiktspējas novērtēšanai. Tas pats princips uzlabo provizorisko slodzes novērtējumu: izmērītie profili parasti ir noderīgāki nekā viena mēneša kopsumma.
Atdaliet kritiskās, elastīgās un izslēgtās slodzes
- Kritiskās slodzes:iekārtas, kurām jādarbojas visu projektēšanas periodu.
- Elastīgas slodzes:iekārtas, kas var darboties mazāk stundu vai tikai kamēr ir pieejama saules enerģija.
- Izslēgtās slodzes:iekārtas, kas paliks izslēgtas pārtraukuma vai zema{0}}enerģijas līmeņa periodā.
Uzglabāšanas prasībās dominē elektriskā pretestības apkure, centrālais gaisa kondicionētājs, lieli ūdens sildītāji, elektriskā ēdiena gatavošana, drēbju žāvētāji un EV uzlāde. Viena liela{1}}enerģijas slodzes noņemšana vai ieplānošana var samazināt akumulatora izmēru vairāk nekā daudzu mazu elektronisku ierīču likvidēšana.

Izvēlieties rezerves stundas vai autonomijas dienas
Rezerves stundas tīklam-savienotai mājas lapai
Izvēlieties mērķi, pamatojoties uz vietējiem pārtraukumiem un pakalpojumam, kas jānodrošina akumulatoram: īss pārtraukums, viens vakars, nakts pārtraukums, viena pilna diena vai ilgāka avārija. Izlemiet, vai saules enerģijas uzlāde būs pieejama, kamēr tīkls nedarbojas, un vai sistēma apkalpo aizsargātu-slodzes paneli vai visu ēku.
Autonomijas dienas izslēgtai{0}}tīkla sistēmai
Autonomija ir periods, kurā akumulators var izturēt paredzēto slodzi bez pietiekamas uzlādes. Izvēlieties to, izmantojot sezonālos saules apstākļus, paredzamos mākoņainos periodus, ģeneratora uzticamību, degvielas pieejamību, slodzes-nolaišanas iespējas, piekļuvi vietnei un enerģijas trūkuma sekas.
Attālajai vietnei, kurā nav uzticama rezerves avota, var būt nepieciešams vairāk krātuves nekā īpašumam ar automātisko ģeneratoru. Tāpēc pareizais autonomijas dienu skaits ir projekta lēmums, nevis fiksēta nozares procentuālā daļa.
Izmantojiet intervāla slodzes profilu, kad tas ir pieejams
Katra no divām mājām var patērēt 10 kWh dienā, taču tām ir nepieciešami dažādi akumulatori un invertori. Enerģiju var izmantot pakāpeniski; otrs var vienlaikus darbināt sūkni, mikroviļņu krāsni un gaisa kondicionētāju. Ikdienas kWh var būt līdzīgas, savukārt maksimālā kW un pārsprieguma strāva ir ļoti atšķirīgas.
Aprēķiniet izmantojamo akumulatora jaudu, izmantojot DoD, efektivitāti un rezervi
Izmantojiet ražotāja izmantojamo jaudu
Izlādes dziļums apraksta, cik liela daļa nominālās jaudas tiek noņemta cikla laikā. Lai veiktu sākotnējo izmēru, izmantojiet akumulatora ražotāja atļauto darbības diapazonu vai norādīto izmantojamo enerģiju, nevis piemērojiet vienu universālu procentuālo daudzumu.
Ja 10 kWh akumulators tiek darbināts 90% izmantojamā diapazonā, tas nodrošina 9 kWh izmantojamās līdzstrāvas akumulatora enerģijas, pirms tiek ņemti vērā citi pakārtotie zudumi:
10 kWh × 0.90=9 kWh
Garantijas nosacījumi,-uzlādes ierobežojumu stāvoklis,{1}}izlādes ātrums, akumulatora vecums, temperatūra, programmaparatūras iestatījumi un vēlamais cikla ilgums var mainīt praktisko darbības logu.
Izmantojiet pareizo efektivitātes metriku
Pārtraukuma darbības laikā attiecīgā vērtība parasti ir vienvirziena efektivitāte no uzkrātās akumulatora enerģijas līdz aizsargātajām slodzēm. Turp un atpakaļ{2}}efektivitāte ietver gan uzlādi, gan izlādēšanu, un to nevajadzētu automātiski aizstāt ar vienvirziena izpildlaika aprēķinu.
Pārbaudiet arī, vai produkta publicētā izmantojamā enerģija tiek mērīta līdzstrāvas pusē vai piegādāta maiņstrāvas pusē. Ja ražotājs jau ir norādījis izmantojamo maiņstrāvas enerģiju, atkārtoti atņemot invertora zudumus, tos pašus zaudējumus var ieskaitīt divreiz{1}}.
Sandijas Nacionālās laboratorijasDOE/EPRI elektroenerģijas uzglabāšanas rokasgrāmatanodrošina plašāku tehnisko kontekstu par krātuves veiktspēju, jaudu, enerģiju, efektivitāti un lietojumprogrammu{0}}specifisku dizainu.
Uzklājiet caurspīdīga dizaina rezervi
Projektēšanas rezerve var aptvert nelielu nenoteiktību, nelielas nākotnes slodzes, jaudas samazināšanos laika gaitā un nelielas kļūdas izpildlaika aplēsēs. Skaidri norādiet to kā reizinātāju, piemēram, 1,10 10% piemaksai.
Piemalei nevajadzētu slēpt sliktus slodzes datus. Vispirms uzlabojiet slodzes novērtējumu, pēc tam pievienojiet apzinātu rezervi.
Pārbaudiet temperatūru un uzstādīšanas apstākļus
Temperatūra var ietekmēt izmantojamo jaudu, lādiņu pieņemšanu, izlādes jaudu, BMS darbību un kalpošanas laiku. Pārskatiet izstrādājuma minimālo uzlādes temperatūru, minimālo izlādes temperatūru, samazināšanas līknes, iebūvēto -apkuri, korpusa reitingu, dzesēšanas vai ventilācijas prasības un iekštelpu vai āra uzstādīšanas ierobežojumus.
Neattiecieties uz vienu aukstu{0}}laika apstākļu faktoru katram litija akumulatoram. Ķīmija, šūnu dizains, siltuma pārvaldība un BMS iestatījumi atšķiras. Šis pārskats parlitija akumulatora darbības temperatūras diapazonivar palīdzēt noteikt produkta datus, kas ir jāpārbauda.
Pārvērtiet kWh uz Ah un izvēlieties 12V, 24V vai 48V
Akumulatora enerģiju var norādīt kilovatstundās{0}}, savukārt dažas sistēmas ir aprakstītas amp-stundās. Attiecības ir:
Enerģija (Wh)=spriegums (V) × jauda (Ah)
Tāpēc:
Jauda (Ah)=enerģija (kWh) × 1000 ÷ nominālais sistēmas spriegums
| Nominālā uzkrātā enerģija | 12V ekvivalents | 24V ekvivalents | 48V ekvivalents |
|---|---|---|---|
| 10 kWh | Aptuveni 833 Ah | Aptuveni 417 Ah | Aptuveni 208 Ah |
Šīs amp{0}}stundu vērtības atspoguļo aptuveni to pašu nominālo enerģiju. Augstāks spriegums samazina strāvu, kas nepieciešama, lai nodrošinātu tādu pašu jaudu, kas var samazināt vadītāja izmēru un sprieguma kritumu, ja sistēma ir pareizi projektēta.
Kā izvēlēties sistēmas spriegumu
- 12V:izplatīta mazās līdzstrāvas sistēmās un pieticīgās mobilajās lietojumprogrammās.
- 24V:bieži izmanto vidējās mobilajās sistēmās, kajītēs, jūras sistēmās un mazākās invertoru iekārtās.
- 48V:izplatīta lielākās stacionārās sistēmās, jo tādu pašu jaudu var piegādāt ar mazāku strāvu nekā pie 12V vai 24V.
Spriegums ir arhitektūras lēmums. Akumulatoram, pārveidotājam, uzlādes kontrollerim, aizsardzības ierīcēm, vadītājiem, sakariem un jebkurai tiešās-strāvas slodzei ir jābūt saderīgiem. Lielākas sistēmas var izmantot arī paredzētas -mērķtiecībasaugstsprieguma{0}}akumulatori enerģijas uzkrāšanai, ko nevajadzētu uzskatīt par vienkāršiem 48 V DIY bankas paplašinājumiem.

Pārbaudiet invertora jaudas, palaišanas pārsprieguma un BMS ierobežojumus
Akumulatora bankai var būt pietiekami daudz kWh, un tā joprojām nevar iedarbināt vai darbināt nepieciešamo aprīkojumu. Jauda nosaka izpildes laiku. Jaudas un strāvas ierobežojumi nosaka, vai sistēma vispār var apkalpot slodzi.
Pārbaudiet nepārtrauktu jaudu
Pievienojiet slodzes, kas var darboties vienlaikus. Invertora nepārtrauktajai maiņstrāvas jaudai ir jāpārsniedz paredzamais pieprasījums piemērojamos temperatūras un darbības apstākļos.
Novērtējiet akumulatora{0} sānu strāvu ar:
Līdzstrāva (A) ≈ maiņstrāvas slodzes jauda (W) ÷ akumulatora spriegums (V) ÷ invertora efektivitāte
Piemēram, 4000 W maiņstrāvas slodzei, ko nodrošina 48 V akumulators, izmantojot 92% efektīvu invertoru, ir nepieciešams aptuveni:
4,000 ÷ 48 ÷ 0.92 ≈ 90.6 A
Akumulatora banka, BMS, kopnes, kabeļi, drošinātāji, atvienotāji un spailes ir jāprojektē atbilstošajai strāvai.
Pārbaudiet motora un kompresora iedarbināšanas pārspriegumu
Aku sūkņi, ledusskapji, saldētavas, gaisa kondicionieri, darbnīcas instrumenti un gaisa kompresori palaišanas laikā var patērēt ievērojami vairāk enerģijas nekā parastas darbības laikā. Pārbaudiet:
- Invertora pārsprieguma jauda
- Atļautais pārsprieguma ilgums
- Akumulatora BMS maksimālā{0}}pašreizējais ierobežojums un ilgums
- Sprieguma kritums palaišanas laikā
- Vadītāju un aizsardzības{0}}ierīču vērtējumi
- Vai vienlaikus var sākties vairākas slodzes
Maksimālais skaitlis bez ilguma nav pietiekams. Sistēma, kas sekundes daļu var radīt ļoti lielu jaudu, joprojām var neizdoties iedarbināt motoru, kuram vairākas sekundes nepieciešama paaugstināta strāva.
Pārbaudiet akumulatora BMS un paralēlos ierobežojumus
Katram piedāvātajam modulim pārskatiet maksimālo nepārtrauktās izlādes strāvu, maksimālo izlādes strāvu, atļauto maksimuma ilgumu, maksimālo uzlādes strāvu, ieteicamo invertora diapazonu, maksimālo paralēlo skaitu, apstiprināto vadu izkārtojumu un sakaru saderību.
Paralēlie moduļi ne vienmēr lieliski sadala strāvu. Kabeļa garums, spailes pretestība, temperatūra, uzlādes stāvoklis un moduļa stāvoklis var ietekmēt strāvas koplietošanu. Izmantojiet ražotāja apstiprinātu kopni vai vienāda garuma{2}} vadu izkārtojumu.
Aprēķiniet akumulatora moduļu skaitu un uzlādes iespējas
Aprēķiniet akumulatoru moduļu skaitu
Kad ir zināma nepieciešamā nominālā jauda:
Moduļu skaits=nepieciešamā nominālā jauda ÷ nominālā jauda vienam saderīgam modulim
Noapaļo līdz apstiprinātai visa{0}}moduļa konfigurācijai.
Ja konstrukcijai ir nepieciešama 14,2 kWh un viena saderīga moduļa jauda ir 5,12 kWh:
14.2 ÷ 5.12 = 2.77
Tāpēc jaudas aprēķinam nepieciešami vismaz trīs moduļi, kas nodrošina 15,36 kWh nominālās enerģijas. Galīgajai atlasei joprojām ir jāiztur jaudas, BMS, paralēlās, invertora, sprieguma, sakaru un uzstādīšanas pārbaudes.
Pārbaudiet, cik ātri var uzlādēt akumulatoru
Vispirms novērtējiet enerģiju, kas jāatgriež akumulatorā:
Uzlādējiet enerģiju akumulatorā ≈ akumulatora izņemtā enerģija ÷ uzlādes efektivitāte
Pēc tam novērtējiet labāko{0}}uzlādes laiku:
Uzlādes laiks (stundās) ≈ uzlādes enerģija (kWh) ÷ vidējā akumulatora uzlādes jauda (kW)
Saules{0}}uzlādētai sistēmai neizmantojiet masīva datu plāksnītes jaudu tā, it kā tā būtu pieejama nepārtraukti. Pārbaudiet paredzamo ikmēneša vai sezonas ražošanu, dienas slodzi, apgriešanu, ēnojumu, temperatūru un uzlādes{2}}kontrolierīces ierobežojumus. TheNREL PVWatts kalkulatorsvar sniegt fotoelektriskās enerģijas ražošanas aprēķinu, pamatojoties uz atrašanās vietu,{0}}šajā pārbaudes posmā.
Izslēgtā{0}}tīkla gadījumā paredzamajai saules enerģijas ražošanai ir jāaptver gan dienas slodze, gan enerģija, kas nepieciešama akumulatora atjaunošanai pēc izlādes. Ja akumulators nevar atjaunoties pirms nākamā sliktā -saules perioda, krātuves palielināšana vien neatrisinās uzticamības problēmu.

Saules bateriju bankas izmēru tabula
Šajā diagrammā ir izmantota vienas dienas autonomija, 90% izmantojamā akumulatora daļa, 92% piegādes efektivitāte un 10% dizaina rezerve. Tas ir tikai piemērs.
| Ikdienas dizaina slodze | Nepieciešamā nominālā jauda | Praktiskā interpretācija |
|---|---|---|
| 2 kWh/dienā | 2,66 kWh | Maza būtiska-slodze vai kompakta izslēgta-režģa lietojumprogramma |
| 5 kWh/dienā | 6,64 kWh | Vidēja kajītes, RV vai ierobežota mājas rezerves slodze |
| 10 kWh/dienā | 13,29 kWh | Ievērojami aizsargāts{0}}slodze vai efektīvs izslēgts-režģa profils |
| 15 kWh/dienā | 19,93 kWh | Lielāka dzīvojamo māju slodze ar kontrolētām lieljaudas{0}}ierīcēm |
| 20 kWh/dienā | 26,57 kWh | Liela dzīvojamo telpu slodze, kurai nepieciešama rūpīga strāvas padeves un uzlādes pārbaude |
Jebkura pieņēmuma maiņa maina rezultātu. Mazāka izmantojamā daļa, zemāka efektivitāte, ilgāks autonomijas periods vai lielāka rezerve palielina nepieciešamo nominālo jaudu.
Nostrādāto saules bateriju izmēru piemēri
1. piemērs: maza-režģa kabīne
Pieņemsim:
- Dienas projektētā slodze: 2,8 kWh
- Autonomija: 1,5 dienas
- Izmantojamā akumulatora daļa: 90%
- Piegādes efektivitāte: 92%
- Dizaina rezerve: 10%
Nepieciešamā nominālā jauda=2.8 × 1,5 × 1,10 ÷ 0,90 ÷ 0,92 ≈ 5,58 kWh
Pie nominālā 24 V:
5,58 × 1000 ÷ 24 ≈ 233 Ah
Nākamais solis ir izvēlēties apstiprinātu moduļa konfigurāciju virs 5,58 kWh un pārbaudīt, vai invertors, akumulatora strāvas ierobežojumi un sezonālās uzlādes avots var atbalstīt salona slodzi.
2. piemērs: būtiska mājas dublēšana
Pieņemsim, ka aizsargātās slodzes ir vidēji 1,2 kW, un tām jādarbojas astoņas stundas.
Nepieciešamā slodzes enerģija=1.2 kW × 8 stundas=9.6 kWh
Izmantojot 90% izmantojamo daļu, 92% piegādes efektivitāti un 10% rezervi:
Nepieciešamā nominālā jauda=9.6 × 1,10 ÷ 0,90 ÷ 0,92 ≈ 12,75 kWh
Šis rezultāts attiecas uz enerģijas izpildes laiku. Tas nepierāda, ka akumulators un invertors var iedarbināt lielāko motoru vai atbalstīt maksimālo vienlaicīgo slodzi.
3. piemērs: no izmērītās slodzes tabulas līdz moduļu skaitam
Izmantojot iepriekš redzamo ilustratīvo izmērītās slodzes tabulu:
- Ikdienas kritiskā{0}}slodzes enerģija: 3,71 kWh
- Autonomija: 1,5 dienas
- Izmantojamā akumulatora daļa: 90%
- Piegādes efektivitāte: 92%
- Dizaina rezerve: 10%
Nepieciešamā nominālā jauda=3.71 × 1,5 × 1,10 ÷ 0,90 ÷ 0,92 ≈ 7,39 kWh
Ja apstiprinātā akumulatora moduļa jauda ir 5,12 kWh:
7,39 ÷ 5.12=1.44 moduļi
Konstrukcijai ir nepieciešami vismaz divi moduļi pēc jaudas, nominālā 10,24 kWh. Pirms šīs konfigurācijas apstiprināšanas pārbaudiet divu-moduļu nepārtrauktās strāvas, palaišanas pārsprieguma, uzlādes strāvas, paralēlās apstiprināšanas un invertora sakarus.
Cik ilgi darbosies 10 kWh akumulators?
Darbības laiks ir atkarīgs no slodzēm piegādātās izmantojamās enerģijas, nevis tikai no nominālās vērtības. Ar 10 kWh nominālo akumulatoru, 90% izmantojamo daļu un 92% piegādes efektivitāti:
Lietojamā maiņstrāvas enerģija ≈ 10 × 0,90 × 0.92=8.28 kWh
| Vidējā slodze | Paredzamais izpildlaiks |
|---|---|
| 0,3 kW | Apmēram 27,6 stundas |
| 0,5 kW | Apmēram 16,6 stundas |
| 1,0 kW | Apmēram 8,3 stundas |
| 2,0 kW | Apmēram 4,1 stunda |
| 3,0 kW | Apmēram 2,8 stundas |
Šīs vērtības tiek uzskatītas par vienmērīgu vidējo slodzi un neietver papildu temperatūras samazināšanos, novecošanos, BMS rezervi vai aprīkojuma{0}}specifiskus ierobežojumus.
LiFePO4 salīdzinājumā ar svina-akumulatoru baterijas izmēru noteikšana
Akumulatora ķīmija ietekmē to, kā nominālā jauda, izlādes ātrums, uzlādes prasības, apkope un uzstādīšanas nosacījumi izpaužas izmantojamā sistēmas veiktspējā. Lai veiktu plašāku salīdzinājumu, pārskatiet tosdažādu veidu akumulatori enerģijas uzkrāšanai.
| Dizaina faktors | LiFePO4 | Svins-skābe |
|---|---|---|
| Izmantojamais izlādes diapazons | Bieži vien ir paredzēts plašākam izmantošanas diapazonam, ievērojot produkta iestatījumus un garantiju | Bieži paredzēts ar konservatīvāku izlādes ierobežojumu |
| Augsts{0}}izlādes ātrums | Parasti mazāk jutīga nekā svina{0}skābe, šūnu un BMS robežās | Pieejamā jauda var ievērojami samazināties, palielinoties izlādes ātrumam |
| Uzlādes kontrole | Nepieciešams saderīgs BMS un uzlādes profils | Nepieciešams pareizs daudzpakāpju{0}}uzlādes profils |
| Zemas{0}}temperatūras uzlāde | To var ierobežot BMS vai nepieciešama apkure | Veiktspēja un uzlādes pieņemšana arī atšķiras atkarībā no temperatūras |
| Apkope | Parasti zems lietotāja līmenī | Applūdušajiem akumulatoriem nepieciešama pārbaude un apkope |
| Uzstādīšana | Ievērojiet korpusa, atstarpes, termiskās, BMS un sertifikācijas prasības | Applūdušajiem produktiem var būt nepieciešama ventilācija un papildu piekļuve apkopei |
| Izmēru uzsvars | Izmantojamā kWh, BMS strāva, temperatūra, sakari un cikla apstākļi | Izlādes ierobežojums, nominālā -stundu ietilpība, augsta-truma efekti, uzlādes efektivitāte un ventilācija |
Svina-skābes akumulatoriem izmantojiet ražotāja izlādes līknes un nominālo -stundu jaudu. Vienkārša Ah pārveidošana pie nominālā sprieguma var pārspīlēt pieejamo enerģiju, ja izlādes strāva ir augsta.
Biežākās saules bateriju izmēra kļūdas
- Reizinot ar laiku divreiz:ja slodzes enerģija jau ir kWh, nereiziniet to vēlreiz ar rezerves stundām.
- Jaukt kW ar kWh:uzkrātā enerģija un piegādātā jauda ir atsevišķas specifikācijas.
- Kopējā mājsaimniecības patēriņa izmantošana būtiskai dublēšanai:izmērs no aizsargātām ielādēm, ja dizains nav pilnīgs-mājas dublējums.
- Izmantojot datu plāksnītes vatus kā vidējo patēriņu:riteņbraukšanas aprīkojums bieži patērē mazāk enerģijas, nekā liecina tā maksimālā padeve.
- Gaidīšanas režīma patēriņa ignorēšana:40 W nepārtraukta slodze patērē 0,96 kWh dienā.
- Turp un atpakaļ{0}}brauciena efektivitātes izmantošana vienvirziena-aprēķinos, nepārbaudot:saskaņot efektivitātes vērtību ar aprēķināto enerģijas ceļu.
- Motora{0}}iedarbināšanas pārsprieguma ignorēšana:pietiekams kWh negarantē veiksmīgu sūkņa vai kompresora palaišanu.
- Projektēšana gada -vidējiem saules apstākļiem:izslēgta{0}}tīkla uzticamību parasti kontrolē visnelabvēlīgākā sezona.
- Pieņemot, ka baterijas vienmēr var pievienot vēlāk:paplašināšanu var ierobežot vecums, uzlādes stāvoklis, programmaparatūra, sakari, invertora ierobežojumi vai ražotāja politika.
- Uzlādes laika ignorēšana:akumulators, kas nevar atjaunoties pirms nākamā izlādes perioda, nav elastīgs dizains.
Drošība, darbības joma un redakcionālā metodoloģija
Šajā rakstā ir sniegts sākotnējais aprēķinu ietvars akumulatora jaudas prasību salīdzināšanai. Tas nav elektroprojekta rasējums, uzstādīšanas rokasgrāmata, kodu-atbilstības pārskats vai produkta-specifiskās inženierijas aizstājējs.
Aprēķina metode nodala slodzes jaudu, slodzes enerģiju, nominālo jaudu, izmantojamo jaudu, piegādes efektivitāti un projektēšanas rezervi, lai varētu pārbaudīt katru pieņēmumu. Apstrādātie piemēri atklāj viņu pieņēmumus, un tos nevajadzētu uzskatīt par universāliem produkta ieteikumiem.
Galīgā aprīkojuma izvēle un uzstādīšana ir jāpārskata kvalificētam speciālistam, kurš pārzina vietējās elektriskās, ēku un ugunsdrošības prasības. Amerikas Savienotajās Valstīs UL to skaidroUL 9540 enerģijas uzglabāšanas sistēmas un iekārtas novērtē kā integrētas sistēmas, tostarp akumulatori, strāvas pārveidošana, vadības ierīces, aizsardzība un sakari.
FAQ
J: Kā es varu aprēķināt saules bateriju bankas izmēru?
A: Aprēķiniet enerģiju, kas jāsaņem izvēlētajām slodzēm, pielāgojiet akumulatora izmantojamo daļu un piegādes efektivitāti, pievienojiet norādīto projektēšanas rezervi un noapaļojiet līdz apstiprinātai moduļa konfigurācijai. Pēc tam pārbaudiet invertora jaudu, motora pārspriegumu, BMS strāvu, uzlādes spēju, spriegumu un saderību.
J: Cik bateriju man ir nepieciešams saules baterijām?
A: Sadaliet nepieciešamo nominālo akumulatora jaudu ar viena saderīga moduļa nominālo jaudu un noapaļojiet uz augšu. Ar kapacitāti vien nepietiek; apstipriniet, ka moduļu skaits atbilst arī nepārtrauktas strāvas, maksimālās strāvas, paralēlās robežas, invertora savietojamības un uzlādes prasībām.
J: Vai ar 10 kWh akumulatoru pietiek, lai vadītu māju?
A: Tas var atbalstīt būtiskas slodzes vairākas stundas, taču darbības laiks ir atkarīgs no vidējās slodzes, izmantojamās jaudas, efektivitātes, temperatūras un akumulatora stāvokļa. Apkure, dzesēšana, ūdens sildīšana, ēdiena gatavošana, sūkņi un EV uzlāde var ātri samazināt darbības laiku.
J: Cik ilgi darbosies 10 kWh saules baterija?
A: Darbības laiks ir aptuveni izmantojamā piegādātā enerģija, kas dalīta ar vidējo slodzi. Saskaņā ar pieņēmumiem šajā rakstā 10 kWh nominālā akumulators nodrošina apmēram 8,28 kWh maiņstrāvas slodzes, kas ir aptuveni 8,3 stundas ar 1 kW vidējo slodzi.
J: Vai man vajadzētu izvēlēties mājas akumulatora izmēru no sava elektrības rēķina?
A: Rēķins ir noderīgs, lai novērtētu vidējo patēriņu, taču tas neparāda, kurām slodzēm ir jādarbojas pārtraukuma laikā vai kad tās darbojas. Intervālu dati un ierīces-līmenī aizsargāts-slodžu saraksts ir noderīgāki dublējuma lieluma noteikšanai.
J: Vai lielāks saules enerģijas bloks samazina akumulatora izmēru?
A: Tas var samazināt izlādes biežumu un dziļumu, kad ir pieejama saules gaisma, taču tas nenovērš mērķa periodā nepieciešamo enerģiju bez atbilstošas saules enerģijas ražošanas. Masīvs un akumulatora izmērs jānovērtē kopā.
J: Vai man izvēlēties 12 V, 24 V vai 48 V?
A: Izvēlieties spriegumu no visas sistēmas arhitektūras, nevis tikai no Ah skaitļa. Lielākas invertora sistēmas parasti gūst labumu no augstāka sprieguma, jo tādu pašu jaudu var piegādāt ar mazāku strāvu, taču katram komponentam ir jābūt saderīgam.
J: Vai man vajadzētu pievienot papildu akumulatora ietilpību turpmākai paplašināšanai?
A: Neliela rezerve var segt ierobežotu turpmāko izaugsmi. Pirms paļauties uz vēlāku paplašināšanu, apstipriniet ražotāja noteikumus par moduļa vecumu, programmaparatūru, uzlādes stāvokli, sakariem un maksimālo paralēlo skaitu.
Secinājums
Uzticama saules bateriju bankas izmēra noteikšana sākas ar izmērītu slodzes enerģiju un skaidri definētu darbības mērķi. Izmantojiet vidējo slodzes jaudu, kas reizināta ar rezerves stundām, ja ievade ir kW, vai izmantojiet slodzes enerģiju tieši, kad tā jau ir kWh. Vienreiz noregulējiet izmantojamo akumulatora ietilpību, pareizu efektivitātes rādītāju un caurspīdīgu rezervi.
Pēc tam pārbaudiet rezultātu attiecībā pret faktisko akumulatoru, invertoru, BMS, uzlādes avotu, sistēmas spriegumu, moduļa konfigurāciju, vides ierobežojumiem un uzstādīšanas prasībām. Visnoderīgākais saules bateriju ietilpības kalkulators nav tas, kas rada vislielāko skaitu; tas ir tas, kas padara redzamus katru pieņēmumu un pārbauda, vai visa sistēma var droši piegādāt un atjaunot nepieciešamo enerģiju.
