उपयोगी एसी ऊर्जा से घरेलू बैटरी बैकअप समय कैसे गणना करें

10 kWh की बैटरी का मतलब 10 घंटे का बैकअप नहीं है

घरेलू बैटरी बैकअप समय का अनुमान उपयोगी AC ऊर्जा को बैकअप किए जा रहे लोड की औसत शक्ति से विभाजित करके लगाया जाना चाहिए। मूल नियम है:Backup time (hours) = usable AC energy (kWh) ÷ average backup load (kW). जहां संभव हो AC-साइड ऊर्जा का उपयोग करें क्योंकि बैटरी नामप्लेट क्षमता, रिजर्व SoC, डिस्चार्ज सीमाएं, इन्वर्टर हानियां, और सिस्टम खपत उस ऊर्जा को कम कर सकते हैं जो वास्तव में घरेलू उपकरणों तक पहुंचती है।

इसलिए जब कोई पूछता है, तो मैं संकोच करता हूं:

"10 kWh बैटरी मेरे घर को कितनी देर चलाएगी?"

मेरा उत्तर एक और सवाल है:

घर का कौन सा हिस्सा?

NREL आवासीय भंडारण मॉडलिंग में यही भेद करता है: बैटरीऊर्जा क्षमताऔरशक्ति क्षमताअलग-अलग विशेषताएं हैं। एक बैटरी में कई घंटों के लिए पर्याप्त kWh हो सकता है जबकि इसका इन्वर्टर अभी भी एक बड़े तात्कालिक घरेलू लोड का समर्थन नहीं कर सकता।NREL

बैटरी पर संख्या के बजाय उपयोगी एसी ऊर्जा से शुरू करें

मान लें कि एक काल्पनिक घरेलू बैटरी है:

नामप्लेट क्षमता: 10 kWh

मान लें कि सिस्टम उस क्षमता का 90% उपयोग करने की अनुमति देता है:

10 × 0.90 = 9.0 kWh उपयोगी DC ऊर्जा

अब मान लें कि इस कार्य उदाहरण के लिए 92% बैटरी-से-AC रूपांतरण दक्षता है:

9.0 × 0.92 = 8.28 kWh उपयोगी AC ऊर्जा

इसलिए 10 kWh बैटरी इन अनुमानों के तहत लगभग प्रदान करती है8.28 kWh AC लोड के लिए.

यह वह संख्या है जो मैं बैकअप-समय गणना के लिए चाहता हूं।

सटीक परिणाम वास्तविक बैटरी, इन्वर्टर, संचालन बिंदु, रिजर्व सेटिंग्स और सिस्टम हानियों पर निर्भर करता है। NREL ने आवासीय बैकअप मॉडलिंग के दौरान गहराई-से-डिस्चार्ज और इन्वर्टर-क्षमता के अनुमानों का भी उपयोग किया है, जबकि चेतावनी दी है कि वास्तविक बैकअप अवधि बैटरी SoC और आउटेज के समय घरेलू लोड पर निर्भर करती है।NREL

अब उन लोड से विभाजित करें जो वास्तव में चालू रहते हैं

मान लें कि गृहस्वामी का आवश्यक-लोड पैनल प्रदान करता है:

8.28 kWh उपयोगी AC ऊर्जा का उपयोग करते हुए:

बैकअप समय = 8.28 kWh ÷ 1.0 kW = 8.28 घंटे

अब 2 कW के अन्य निरंतर लोड चालू करें:

कुल लोड = 3 कW

बैकअप समय = 8.28 ÷ 3 = 2.76 घंटे

वही बैटरी।

लगभग तीन गुना कम बैकअप समय।

इसलिए एक वितरक को इस तरह के दावों के साथ सावधान रहना चाहिए:

"10 kWh = 8 घंटे का बैकअप।"

यह केवल तभी कुछ मायने रखता है जब अनुमानित लोड इसके बगल में बताया गया हो।

लोड शायद ही कभी स्थिर होता है

सरल गणना के साथ एक और समस्या है।

एक रेफ्रिजरेटर कंप्रेसर चक्रित होता है।

एक हीट पंप शक्ति बदलता है।

लाइट्स चालू और बंद होती हैं।

एक केतली कई मिनटों के लिए 2–3 कW खींच सकती है और फिर लोड प्रोफ़ाइल से गायब हो सकती है।

तो मैं दो प्रश्न अलग करता हूँ:

ऊर्जा प्रश्न:बिजली कटने के दौरान सुरक्षित लोड कितनी kWh का उपभोग करेगा?

शक्ति प्रश्न:इन्वर्टर और बैटरी को सबसे अधिक समानांतर कW क्या समर्थन करना चाहिए?

एक 10 kWh की बैटरी सिद्धांत रूप से आठ घंटे की आवश्यक लोड ऊर्जा प्रदान कर सकती है लेकिन यदि एक बड़ा मोटर या उपकरण इन्वर्टर की निरंतर या सर्ज क्षमता को पार कर जाता है तो यह बंद हो सकती है।

इसलिए मैं कभी भी केवल kWh से Ruibit/Dawnice घरेलू बैकअप पैकेज का आकार नहीं दूंगा।

आरक्षित SoC आउटेज शुरू होने से पहले उत्तर बदल सकता है

कल्पना करें कि गृहस्वामी हर दिन सौर आत्म-उपभोग के लिए बैटरी का उपयोग करता है।

18:00 बजे ग्रिड विफल हो जाता है।

बैटरी SoC केवल45%.

यदि सिस्टम को उच्च प्रारंभिक SoC पर 8.28 kWh की उपलब्ध AC ऊर्जा के चारों ओर डिज़ाइन किया गया था, तो वह मूल बैकअप अनुमान अब लागू नहीं होता।

सरल अनुमान के लिए:

10 kWh × 45% शेष SoC × 92% रूपांतरण दक्षता ≈ 4.14 kWh AC

1 kW के औसत बैकअप लोड पर:

4.14 ÷ 1 = 4.14 घंटे

इसलिए बैकअप रिजर्व सेटिंग्स महत्वपूर्ण हैं।

एक गृहस्वामी जो सुनिश्चित रिजर्व चाहता है, उसे स्वीकार करना होगा कि कुछ बैटरी क्षमता दैनिक सौर शिफ्टिंग या टैरिफ आर्बिट्रेज के लिए अनुपलब्ध रहेगी।

बैकअप और दैनिक बचत एक ही kWh के लिए प्रतिस्पर्धा कर रहे हैं।

आउटेज के दौरान सौर बैकअप बढ़ा सकता है—लेकिन इसका वादा न करें

यदि घर में संगत सौर है जो द्वीपित बैकअप के दौरान काम कर सकता है, तो दिन के समय का पीवी लोड का समर्थन कर सकता है और बैटरी को चार्ज कर सकता है।

यह बैकअप को काफी बढ़ा सकता है।

लेकिन मैं इसे बिना मॉडलिंग के एक निश्चित संख्या पर नहीं रखूंगा:

पीवी आकार

मौसम

जलवायु

बैकअप आर्किटेक्चर

गृहस्थ लोड

बैटरी चार्जिंग सीमा

NREL नोट करता है कि वास्तविक आवासीय बैकअप अवधि बैटरी चार्ज स्तर, आउटेज का समय, घर का लोड प्रोफ़ाइल, और उपलब्ध सौर उत्पादन जैसे कारकों पर निर्भर करती है।NREL

एक धूप वाले जून के आउटेज और एक सर्दी की रात के आउटेज एक ही घटना नहीं हैं।

गणना जो मैं एक इंस्टॉलर कार्यपत्र पर डालूंगा

पहली बार के अनुमान के लिए:

उपयोगी DC ऊर्जा = नामप्लेट क्षमता × अनुमत उपयोगी अंश

उपयोगी AC ऊर्जा = उपयोगी DC ऊर्जा × बैटरी-से-लोड दक्षता

बैकअप समय = उपयोगी AC ऊर्जा ÷ औसत बैकअप लोड

उदाहरण के लिए:

10 kWh × 90% × 92% = 8.28 kWh AC

फिर:

ये कार्य-उदाहरण मान हैं, किसी विशेष बैटरी के लिए प्रदर्शन दावे नहीं।

एक वास्तविक प्रणाली का उद्धरण देने से पहले, मैं हर अनुमान को वास्तविक उत्पाद डेटा और ग्राहक के संरक्षित-लोड कार्यक्रम के साथ बदल दूंगा।

यह वह संख्या है जिसे एक B2B खरीदार बेचे:

निर्धारित परिस्थितियों के तहत उपयोगी AC ऊर्जा।

बस बैटरी पर छपे सबसे बड़े kWh संख्या नहीं।

बैकअप समय बैटरी और घर दोनों का है। लोड, प्रारंभिक SoC, रिजर्व सेटिंग, इन्वर्टर हानियाँ, या सौर उपलब्धता बदलें, और घंटे उनके साथ बदल जाते हैं।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
1. मैं घर की बैटरी बैकअप समय कैसे गणना करूं?

उपयोग करें:

बैकअप समय (घंटे) = उपयोगी एसी ऊर्जा (kWh) ÷ औसत बैकअप लोड (kW)

उदाहरण के लिए, 1 kW औसत लोड को आपूर्ति करने वाली 8.28 kWh की उपयोगी एसी ऊर्जा लगभग 8.3 घंटे का बैकअप प्रदान करती है।

2. क्या 10 kWh की बैटरी वास्तव में 10 kWh की बैकअप ऊर्जा है?

जरूरी नहीं। DoD सीमाओं, आरक्षित SoC, इन्वर्टर हानियों, प्रणाली की खपत और संचालन की स्थितियों के कारण उपयोगी ऊर्जा कम हो सकती है। बैकअप समय का अनुमान लगाने के लिए नामपट क्षमता के बजाय वास्तविक उपयोगी एसी ऊर्जा का उपयोग करें।

3. घरों के बीच बैकअप समय इतना क्यों बदलता है?

बैकअप अवधि उन लोड पर निर्भर करती है जिन्हें शक्ति दी जा रही है। एक 8.28 kWh की उपयोगी बैटरी सिद्धांत रूप से 1 kW औसत लोड को लगभग 8.3 घंटे तक समर्थन कर सकती है, लेकिन 3 kW लोड के लिए केवल लगभग 2.8 घंटे।

4. क्या सौर पैनल घरेलू बैटरी बैकअप समय बढ़ा सकते हैं?

हाँ, यदि सौर प्रणाली को आउटेज के दौरान काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। उपलब्ध पीवी घरेलू लोड को आपूर्ति कर सकती है और संभावित रूप से बैटरी को फिर से चार्ज कर सकती है, लेकिन वास्तविक बैकअप विस्तार मौसम, मौसम, पीवी उत्पादन और प्रणाली की संरचना पर निर्भर करता है।

5. क्या इन्वर्टर शक्ति बैटरी बैकअप समय को प्रभावित करती है?

हाँ, लेकिन बैटरी क्षमता से अलग। kWh उपलब्ध ऊर्जा और अनुमानित अवधि को निर्धारित करता है, जबकि kW यह निर्धारित करता है कि क्या प्रणाली घरेलू के तात्कालिक और सर्ज लोड का समर्थन कर सकती है।