Сколько кВт вам нужно для зарядки домашней батареи в короткий период низких тарифов?

Краткий ответ:Разделите полезную емкость вашей батареи на часы низких тарифов, затем добавьте около 10% на потери при зарядке. Батарея на 10 кВтч (9 кВтч полезной) с ночным тарифом на 4 часа требует как минимум 2.5 кВт мощности зарядки (9 ÷ 4 × 1.1). Батарея на 5 кВтч (4.5 кВтч полезной) заполняется за 2 часа при 2.5 кВт. Если лимит зарядки вашего инвертора ниже этого числа, батарея не достигнет 100% до закрытия окна — и ваши сбережения от арбитража уменьшатся.

home battery charge power kW calculation for off-peak window

Почему тарифный период изменяет расчет размеров

В Великобритании тарифы Economy 7 и Octopus Go предлагают 4–6 дешевых ночных часов; в других рынках ЕС — 5–8. Более короткое окно требует большей мощности зарядки кВт и более высокого рейтинга зарядки инвертора.

Большинство покупателей выбирают батарею по кВтч и забывают проверить кВт зарядного устройства. Они устанавливают батарею на 10 кВтч, настраивают ее на зарядку ночью и обнаруживают в 7 утра, что батарея достигла только 60%, потому что инвертор заряжает на 1.5 кВт. Эта батарея теперь выполняет лишь половину работы по арбитражу, для которой была куплена.

Трехступенчатый расчет

Шаг 1 — Полезная емкость.Батарея LiFePO4 на 10 кВтч при 90% DoD обеспечивает 9 кВтч полезной.

Шаг 2 — Разделите на часы окна.9 кВтч ÷ 4 часа = 2.25 кВт минимум.

Шаг 3 — Добавьте потери при зарядке.Коэффициент полезного действия в обе стороны составляет ~94%, поэтому потери при зарядке составляют примерно 6–10%. Умножьте на 1.1 для надежности: 2.25 × 1.1 =2,5 кВт.

Это минимальная непрерывная мощность зарядки, которую ваш инвертор должен обеспечить, чтобы заполнить батарею за 4 часа.

Примеры расчетов

БатареяИспользуемые кВтчОкноМинимальная мощность зарядного устройства кВт
HZEB-LCT-54.54 ч1,3 кВт
HZEB-LCT-54.52 ч2.5 кВт
HZEB-LCT-1094 ч2.5 кВт
HZEB-LCT-1092 ч5,0 кВт
HZEB-LCT-1614.46 ч2,7 кВт
HZEB-LCT-1614.43 ч5,3 кВт

Уменьшение окна вдвое удваивает требуемую мощность зарядки. Клиент с 2-часовым дешевым окном нуждается в большем инверторе, чем клиент с 6-часовым окном, даже с одной и той же батареей.

Откуда на самом деле берется лимит зарядки

Батарея не устанавливает скорость зарядки — это делает инвертор. Важны три числа:

1. Рейтинг зарядки инвертора.Большинство гибридных инверторов на 5 кВт заряжают батарею на 80–100% от номинальной мощности: примерно 4–5 кВт. Меньшие инверторы на 3.6 кВт часто заряжают только на 2.5–3 кВт.

2. Максимальный C-рейтинг заряда батареи.Батарея с рейтингом 0.5C принимает 0.5 × емкость в час. Батарея на 10 кВтч при 0.5C принимает 5 кВт — редко является узким местом для домашних систем. Дешевые батареи с рейтингом 0.25C принимают только 2.5 кВт и могут фактически ограничивать быструю зарядку.

3. Приоритет зарядки от солнечных панелей и сети.Во время окна низких тарифов солнечных панелей нет, поэтому полная мощность зарядки доступна для зарядки от сети — но только если инвертор поддерживает режим зарядки от сети. Некоторые инверторы поставляются с отключенной зарядкой от сети по умолчанию.

Проверьте технические характеристики вашего инвертора на "Максимальный зарядный ток" (А) и умножьте на напряжение батареи. Пример: 50 А × 51.2 В = 2.56 кВт максимальной зарядки.

Что происходит, когда период слишком короткий

Три реальных результата, когда мощность зарядки < требуемых кВт:

  • Батарея никогда не заряжается полностью.Каждую ночь достигает 80–90%. За неделю это 1–2 полных цикла потерянной арбитражной стоимости.
  • Батарея начинает разряжаться, прежде чем она полностью зарядится.Некоторая логика EMS разряжает в 5 утра независимо от уровня заряда, захватывая только частичные экономии.
  • Клиент добавляет вторую батарею позже, и проблема удваивается.Две батареи по 10 кВтч требуют вдвое больше мощности для зарядки, но мощность инвертора остается прежней.

Когда увеличивать размер инвертора

Увеличьте размер инвертора (или добавьте второй путь зарядки), когда:

  • Окно низких тарифов составляет 3 часа или меньше
  • Батарея имеет емкость 10 кВтч или больше
  • Вы планируете добавить вторую батарею в течение 2–3 лет
  • Ток зарядки вашего инвертора × напряжение батареи ниже рассчитанного минимума

Инвертор на 3.6 кВт, заряжающий батарею на 10 кВтч за 2 часа, просто не может справиться с задачей. Покупателю нужен гибридный инвертор на 5–6 кВт или специальная настройка быстрой зарядки.

Проверка технических характеристик перед покупкой

При сравнении предложений попросите эти числа в письменной форме:

  1. Максимальный ток зарядки гибридного инвертора (А)
  2. Максимальная скорость зарядки батареи (C-коэффициент)
  3. Поддерживает ли инвертор режим зарядки от сети с расписанием?
  4. Регулируем ли предел зарядки от сети (кВт)?

Большинство поставщиков отвечают на первые два. Третье и четвертое определяют, заполняет ли ваше тарифное окно батарею.

Практическое правило покупки

Для 4-часового окна низких тарифов рассчитывайте мощность зарядки на уровне около 28% от полезной емкости в час. Для 2-часового окна — около 55% в час. Это правило учитывает потери и накладные расходы EMS.

Ruibit настраивает системы Dawnice HZEB-LCT с графиками зарядки от сети, соответствующими тарифному окну клиента, перед доставкой. Если вы отправите нам свои тарифные времена, мы подтвердим, что настройка зарядки инвертора полностью заполняет батарею — никаких догадок после установки.

short off-peak charging window battery kW sizing chart

Часто задаваемые вопросы

В: Является ли мощность зарядки такой же, как номинальная мощность инвертора?Нет. Гибридный инвертор мощностью 5 кВт обычно заряжает батарею со скоростью 4–5 кВт, но некоторые модели ограничивают зарядку до 60–80% номинальной мощности. Проверьте "максимальный зарядный ток" в технических характеристиках.

В: Может ли большая батарея заряжаться быстрее?Не обязательно. Скорость зарядки определяется инвертором и C-ставкой батареи. Батарея емкостью 20 кВтч на зарядном устройстве мощностью 2,5 кВт заряжается в два раза дольше, чем батарея емкостью 10 кВтч на том же зарядном устройстве.

В: Что если мой период низких тарифов составляет всего 2 часа?Вам нужно примерно 0,55 × полезной емкости в кВт мощности зарядки. Для батареи емкостью 10 кВтч (9 кВтч полезной) это означает зарядную мощность 5 кВт — обычно это более крупный гибридный инвертор.

В: Заряжается ли батарея медленнее зимой?Да. Холодные элементы заряжаются с уменьшенным током при температуре ниже 5°C, и некоторые блоки управления батареей ограничивают скорость зарядки, пока батарея не нагреется. В холодном климате добавьте 20–30% к вашему расчету кВт.

В: Могу ли я заряжать от солнечной энергии днем и подзаряжать ночью?Да, и это лучший вариант. Солнечные панели заполняют большую часть батареи в течение дня; период низких тарифов подзаряжает оставшуюся часть. Необходимая мощность зарядки ночью снижается, и меньший инвертор все еще может воспользоваться тарифными преимуществами.