低電圧対高電圧家庭用バッテリー：システムレベルの選択ガイド

バッテリー電圧は私が最初に選ぶものではありません

ほとんどの住宅ESSプロジェクトにおいて、低電圧と高電圧バッテリーのどちらがより良い選択かは、完全なバッテリー–インバーターアーキテクチャ、必要な電力、ケーブル電流、拡張方法、設置環境、サービス戦略、確認済みの互換性に依存します。低電圧システムは、一般的に48 Vまたは51.2 Vの公称バッテリープラットフォームを中心に構築されており、小型でサービス指向のシステムには実用的です。家庭用電力が増加するにつれて、高電圧バッテリーはますます魅力的になります。なぜなら、同じkWをはるかに低い電流で転送できるからです。

それは意味しません：

LV = 小型で安価

または：

HV = 大型で高級。

これらのショートカットは便利です。また、ディストリビューターが同じ仕事をするように設計されていないバッテリーを比較することになる方法でもあります。

家庭ESSパッケージをレビューする際、私が最初に知りたい数字はバッテリー電圧ではありません。

実際に家が必要とする連続AC電力は何ですか？

それから逆算します。

51.2 Vでの10 kWは非常に異なります

変換損失を一瞬無視して、基本的な関係を使います：

電力 = 電圧 × 電流

51.2 Vでの10 kWのDC側要件の場合：

電流 = 10,000 ÷ 51.2 ≈ 195 A

次に、400 Vで動作する仮想のHVバッテリーを考えます：

電流 = 10,000 ÷ 400 = 25 A

同じ10 kW。

非常に異なる電流。

これは、効率、電圧変動、インバーターの制限、その他のシステム条件を考慮する前の簡略化されたDC計算です。

しかし、なぜ電圧アーキテクチャが重要かを説明しています。

高い電流は、ケーブルの断面、コネクタ、バスバー、ヒューズ、端子、電圧降下、熱生成、設置の技術に影響を与えます。.

控えめな家庭用電力では、これらの課題は管理可能です。

15または20 kWでは、私はもっと注意を払うようになります。

51.2 Vはラベルです。インバータには電圧範囲が必要です。

これは、卸売注文の前に防ごうとする間違いの一つです。

次のように宣伝されたバッテリー、51.2 V充電および放電中に正確に51.2 Vのままではありません。

同様に、HVバッテリースタックには固定された動作電圧がありません。

インバーターには:

バッテリーの動作電圧範囲

起動要件

最大バッテリー電流

充電/放電制限

バッテリーには独自の動作制限があります。

だから、私はパッケージを承認しません:

バッテリー = 51.2 V

と

インバーター = 48 Vバッテリー互換

2つのパンフレットに表示されます。

実際の範囲が正しく重なることを望みます。

その後、通信を確認します。

BMSとインバーターの互換性がない電圧の一致は、未完成のシステムです。

高電圧の拡張は電圧を変え、低電圧の拡張はしばしば電流容量を変えます。

ここで、2つのアーキテクチャが異なる動作を始めます。

典型的なLVシステムは、互換性のあるバッテリーユニットを並列に追加することで拡張できます。公称電圧は似たままで、利用可能なAhとエネルギーが増加します。

モジュラーHVシステムは、承認されたスタックアーキテクチャ内でバッテリーモジュールを直列に追加し、スタック電圧とエネルギーを増加させ、メーカーが許可するモジュール数に達するまで続けます。

どちらのアプローチも自動的に簡単ではありません。

LVの並列拡張では、私は知りたいです:

最大並列ユニット数

電流分配

ケーブル対称性

バッテリーごとの保護

通信アドレッシング

HVスタッキングでは、私は尋ねます:

最小モジュール数

最大モジュール数

スタック電圧範囲

マスタBMS要件

インターロック

モジュール生成の互換性

この区別はB2Bバイヤーにとって特に重要です。ディストリビューターは住宅所有者に「拡張可能なストレージ」を販売するかもしれませんが、拡張は、顧客が3年後に戻ってきたときに互換性のあるモジュールがまだ存在する場合にのみ現実のものとなります。

20 kWhの質問は通常逆に尋ねられます

顧客が欲しいのは20 kWh.

その数字だけでは、私をLVまたはHVに向かわせることはありません。

今、追加します:

3 kWのバックアップ要件

現在の負担は適度であり、よく設計されたLVシステムは完全に合理的である可能性があります。

家を変更すると:

12 kWのハイブリッドインバーター

ヒートポンプ

誘導調理

EV充電

高い同時バックアップ負荷

今、私はHVアーキテクチャにより興味を持つようになります。

家に20 kWhがあるからではありません。

多くのkWを動かしたいからです。.

それが、Ruibit/Dawniceのディストリビューターに製品パッケージを構築する際に保持してほしいシステムレベルの区別です:

エネルギー容量はどれくらいの時間を示し、電力はバッテリー–インバーターインターフェースがどれだけ働かなければならないかを示します。

高電圧は自動的により効率的であることを意味しません

この主張には抑制が必要です。

高いDC電圧は同じ電力に対して電流を減少させることができ、これは導体損失が次のようにおおよそ従うため、抵抗損失を減少させることができます:

P損失 = I²R

電流が200 Aから50 Aに同じ抵抗を通過する場合、その導体に関連する理論的な抵抗損失は劇的に減少します。

しかし、完全な家庭用ESSにはケーブル損失以上のものがあります。

実際のシステム効率は次の要因に依存します:

バッテリー内部抵抗

DC変換アーキテクチャ

インバータートポロジー

運転電力

待機消費

温度

および公表された数値がインバータ効率、バッテリー効率、または往復システム効率を示しているかどうか。

したがって、サプライヤーAが言う場合：

HVはより効率的です

私は尋ねます：

"どこで測定しましたか？"

データシートのピーク効率だけでは、10年の住宅システムを決定するには不十分です。

インストーラーは全く異なる理由でアーキテクチャを好むかもしれません

エンジニアは電流について話します。

設置業者も考慮します重量、階段、ケーブル配線、調整、交換.

いくつかの管理可能なモジュールで構成されたスタッカブルHVシステムは、非常に重い壁バッテリーよりも地下室に移動するのが容易かもしれません。

しかし、HVは別の現実をもたらします：直列に接続されたモジュールは、かなりのDC電圧を生成する可能性があります。

それは接触保護、絶縁、コネクタ、調整手順、およびサービスの境界を変更します。

住宅用バッテリー設置において、したがって電気安全は「HVは危険、LVは安全」と単純化するものではありません。両方とも正しい製品、保護、設置、および適用市場要件が必要です。

IEC 63056は、電気エネルギー貯蔵システムで使用される二次リチウムセルおよびバッテリーの安全要件に特に対処していますが、IEC 62619は、定置アプリケーションを含む産業用二次リチウムセルおよびバッテリーをカバーしています。

正確なコンプライアンスの道筋は、製品構成と目的市場に依存します。

レトロフィットプロジェクトは私の好みを逆転させることがあります

住宅所有者がすでに互換性のある48Vハイブリッドインバータを持っていると想像してください。

顧客はさらに10kWhのストレージを望んでいます。

HVアーキテクチャに移行するためにインバータを交換するのは、商業的にあまり意味がないかもしれません。

次に、新築の家を考えてみてください：

三相電源

大きなヒートポンプ

相当な屋根上PV

高いバックアップ電力の期待

そしてレガシー機器はありません。

それは異なるデザインの会話です。

これが私が次のような発言を嫌う理由です：

"HVは未来です。"

おそらく一つの製品ポートフォリオに対して。

一人の顧客の家に対して自動的にそうなるわけではありません。

既存のインバーターは、エレガントな新しいバッテリーアーキテクチャよりも意思決定において価値があるかもしれません。

卸売バイヤーにとって、互換性は化学よりも重要です

LVまたはHVの家庭用バッテリーパッケージを承認する前に、これらの関係を凍結します：

ここがHome ESS V3.0が消費者向けの購入ガイドと異なる点です。

私は住宅所有者にどのバッテリーが見た目が良いかを伝えようとしているわけではありません。

私は輸入業者や設置業者が、コンテナが到着してから6か月後に互換性の問題を引き起こす製品パッケージを構築するのを防ごうとしています。

Ruibit/Dawniceの場合、私はすべての広告されたバッテリー–インバーターペアリングを制御された組み合わせとして扱います：正確なバッテリーファミリー、インバーターモデル、許可されたモジュール数、ファームウェア/プロトコル、電気的制限、地域的バリエーション。

"CAN互換"だけでは不十分です。

"48 V互換"だけでは不十分です。

私はインバータとバッテリーを一緒に選びます

プロジェクトが小さく、必要な電力が中程度で、サービスの簡便さが重要で、確立されたLVインバーターエコシステムが既に存在する場合、私は低電圧のバッテリーアーキテクチャを選ぶことに問題はありません。

もし家庭がより高い連続電力、大きなスケーラブルな容量、低いDC電流、そしてマッチした現代的なバッテリー–インバータープラットフォームを必要とするなら、HVはますます魅力的になります。

しかし、私は電圧だけでどちらの決定も下しません。

私は机の上に6つの数字を置きます：

必要な連続電力

必要なサージ電力

使用可能なエネルギー

バッテリー動作電圧範囲

最大バッテリー電流

予想される将来の拡張

次に、実際には数字ではない2つの項目を追加します：

確認済みのインバーター互換性

と

地域のサービス能力

その後に初めてLVまたはHVを選びます。

家庭はバッテリー電圧を使用しません。家庭は家電、太陽光、バックアップ電源、そして電気を使用します。適切なバッテリー電圧とは、不要な電流、互換性、設置、またはサービスの問題を引き起こさずにこれらの機能を提供するアーキテクチャです。

よくある質問

1. 高電圧の家庭用バッテリーは低電圧のバッテリーより良いですか？

自動的にはそうなりません。HVシステムは同じ電力でDC電流を減少させ、高出力の家庭に適することができますが、LVシステムは中程度の負荷、改修、および確立された48 V/51.2 Vインバーターエコシステムに実用的です。

2. なぜバッテリー電圧が家庭用ESSの電力に重要なのですか？

同じ電力の場合、低電圧は高い電流を必要とします。単純化された10 kWの負荷は約51.2 Vで195 A、わずか400 Vで25 Aと比較して。高い電流はケーブル、コネクタ、バスバー、保護、電圧降下、熱に影響を与えます。

3. 48 Vのハイブリッドインバータと互換性のある48 Vバッテリーはありますか？

いいえ。名目電圧だけでは互換性を証明することはできません。購入者はバッテリーの動作電圧範囲、インバータの電圧ウィンドウ、充電/放電電流、CANまたはRS485プロトコル、ファームウェア、BMS通信、および承認されたモデルのペアリングを確認する必要があります。.

4. B2Bバイヤーはいつ高電圧の家庭用バッテリーシステムを検討すべきですか？

高電圧は、家庭がより高い連続電力、大きなスケーラブル容量、低いDC電流、または一致した高出力インバータプラットフォームを必要とする場合に魅力的になります。。既存の設備、設置条件、拡張計画、地域のサービスサポートは、事前に確認する必要があります。