Однофазные и трехфазные домашние ESS: как сопоставить батарею и инвертор с электрической сетью дома

Трехфазный дом не обязательно нуждается в трехфазной батарее

Трехфазный дом не требует автоматически трехфазной батарейной системы. Прежде чем определять размеры любой домашней ESS, я проверяю электроснабжение здания, топологию инвертора, как нагрузки распределяются по фазам, какие приборы требуют трехфазного питания во время отключения — и что разрешают местные правила сети.

Батарея хранит постоянный ток; инвертор преобразует его в переменный ток, который фактически использует дом.

Вот почему я проверю электроснабжение и резервные нагрузки перед выбором емкости батареи.

Дом A: 230В однофазное питание

Начните с более простой установки.

Предположим, что у Дома A есть:

230V однофазное сетевое питание

8kWp солнечная энергия на крыше

10kWh батарея

5kW резервная нагрузка

Электрическая схема концептуально проста:

Сеть → Однофазный инвертор → Нагрузки дома

с подключенными солнечными панелями и батареей в соответствии с выбранной гибридной или AC-соединенной архитектурой.

Для этого дома я обычно оцениваю однофазный гибридный инвертор с соответствующими:

переменное напряжение

непрерывной выходной мощностью

диапазон напряжения батареи

диапазоном входного напряжения от солнечных панелей

возможностью резервного питания/EPS

связью с батареей

Текущий пример Dawnice — это однофазный гибридный инвертор DWH-8~10K-LP1EU-SC, опубликованный для220/230/240V L+N+PE выходасдиапазоном батареи 45–58V DCи вариантами номинальной мощности 8kW/10kW. (energydawnice.com)

Для однофазного дома архитектура питания и архитектура инвертора относительно легко согласуются.

Дом B требует более тщательного рассмотрения.

Дом B: 400/230В трехфазное питание

Теперь предположим, что у Дома B есть:

400/230В трехфазное питание

12кВтп PV

тепловой насос

11кВт трехфазное зарядное устройство для электромобилей

20кВтч предлагаемая батарея

В здании три линейных проводника:

L1

L2

L3

с однофазными нагрузками, распределенными по ним.

Первая ошибка будет заключаться в том, чтобы посмотреть на батарею на 20кВтч и спросить:

Это трехфазная батарея?

Это обычно неправильный уровень системы.

Я бы спросил:

Как инвертор подключает постоянный ток батареи к L1, L2 и L3?

Например, опубликованная система HV от Dawnice для жилых помещений представлена кактрехфазная система инвертора и батареи, с конфигурациями высоковольтной батареи от примерно 10.64кВтч до 37.27кВтч на указанной странице продукта. (energydawnice.com)

Батарея, инвертор и утвержденная конфигурация связи должны рассматриваться как одна система.

Может ли однофазный инвертор батареи работать в трехфазном доме?

Иногда, в зависимости от архитектуры системы и применимых требований сети.

Представьте, что дом B устанавливает однофазный инвертор батареи на L1.

Во время нормальной работы, подключенной к сети, счетчик на объекте может измерять чистый поток энергии по собственности, в то время как батарея работает на одной фазе.

Электрически, однако, этот инвертор батареи все еще подключен кодной фазе.

Во время резервного питания это различие имеет еще большее значение.

Предположим:

L1 → холодильник, освещение, розетки

L2 → общие бытовые нагрузки

L3 → общие бытовые нагрузки

и тепловой насос или другой прибор требует настоящей трехфазной мощности.

Однофазный резервный выход не может воспроизвести трехфазное питание просто потому, что дом обычно получает трехфазное коммунальное питание.

Полезный вопрос, следовательно, заключается в следующем:

Какие нагрузки должны оставаться под напряжением при отключении сети?

Трехфазные приборы могут определить архитектуру

Здесь я бы открыл график нагрузки.

Если резервное питание ограничено холодильниками, освещением, связью и выбранными розетками, у установщика может быть несколько работающих архитектур.

Измените требование на:

Поддерживать работу трехфазного теплового насоса во время отключения электроэнергии.

Теперь варианты сужаются.

Мне нужно проверить, может ли инверторная система обеспечить необходимый трехфазный выход EPS/от сети, достаточную непрерывную мощность, адекватные возможности запуска и правильное фазовое соотношение.

Документация инвертора Dawnice иллюстрирует, что на самом деле включает в себя трехфазная работа. В его руководстве описана трехфазная параллельная конфигурация с использованием3P1, 3P2 и 3P3, с фазовым смещением 120°; при 230В фаза-нейтраль, задокументированное напряжение между фазами составляет примерно 398В. (energydawnice.com)

Таким образом, трехфазное резервное питание является функциональной особенностью системы. Оно не создается просто подключением трех независимых проводников к аккумулятору.

Инвертор мощностью 12 кВт не говорит мне всего о фазах

Предположим, что трехфазная домашняя ESS имеет мощность:

12кВт

Я бы не стал предполагать, что каждая комбинация бытовых нагрузок ниже 12кВт автоматически приемлема.

Технический паспорт все еще должен ответить на вопрос:

Какова общая непрерывная мощность?

Существует ли лимит по фазам?

Сколько фазового дисбаланса допустимо?

Какое перегрузочное или пиковое значение доступно?

Как обрабатывается нейтраль?

Применяется ли та же мощность в резервном режиме?

Дом может потреблять только 8кВт в общей сложности, в то время как одна фаза несет непропорциональную долю.

В зависимости от конструкции инвертора, эта фаза может достичь своего предела раньше, чем вся система достигнет 12кВт.

Поэтому для трехфазного предложения мне нужнораспределение нагрузки, а не просто общая потребность домохозяйства.

Совместимость батареи — это отдельная проверка

Как только архитектура переменного тока станет ясной, я перехожу к стороне постоянного тока.

Для модульной высоковольтной батареи изменение количества модулей может существенно изменить напряжение батарейной цепи.

Серия DW-HVS от Dawnice иллюстрирует это. Его опубликованные конфигурации варьируются от204.8 В номинальное с двумя модулями до 716.8 В с семью модулями, с соответствующими окнами рабочей напряженности. (energydawnice.com)

Перед утверждением пары я бы проверил:

минимальное рабочее напряжение батареи

максимальное напряжение батареи

окно напряжения батареи инвертора

максимальный ток заряда/разряда

протокол связи BMS

прошивку

одобренное количество модулей

одобренная пара инверторов

Инвертор может быть правильным для трехфазного питания здания и все равно быть неправильным для выбранной батареи.

Совместимость со стороны переменного тока и совместимость со стороны постоянного тока — это две отдельные проверки.

Существующие солнечные панели могут изменить лучшую архитектуру

Модернизации добавляют еще одно решение.

Предположим, что в доме B уже есть работающий трехфазный солнечный инвертор.

В зависимости от существующего оборудования, целей проекта и местных требований, установщик может рассмотреть:

сохранение существующего солнечного инвертора и добавление хранилища, связанного с переменным током

или

переход на совместимую гибридную архитектуру

или другую конфигурацию, одобренную производителем.

Этот выбор может повлиять на:

резервное питание

доступность солнечной энергии во время отключения

расположение счетчиков и трансформаторов тока

контроль экспорта

стоимость установки

будущее расширение батареи или солнечной энергии

Вот почему я бы не оценивал трехфазную домашнюю ESS только по кВтч батареи.

Что я хочу знать перед расчетом системы

Для проекта Ruibit/Dawnice для жилых помещений я бы спросил установщика о:

1. Сетевое питание — однофазное, разделенное или трехфазное

2. Напряжение и частота

3. Модель существующего солнечного инвертора

4. Распределение нагрузки L1/L2/L3, где это уместно

5. Большие однофазные и трехфазные устройства

6. Нагрузки, которые действительно требуют резервного питания

7. Максимальная одновременная резервная мощность

8. Необходимая продолжительность резервного питания

9. Применимые требования к сети и экспорту

Тогда последовательность выбора становится:

Архитектура питания → Распределение нагрузки → Граница резервного питания → Инвертор → Напряжение и мощность батареи → Энергия батареи в кВтч

Dawnice в настоящее время публикует как однофазные бытовые инверторы,Продуктытак и решения для высоковольтных трехфазных бытовых батарей/инверторов, в то время как ее библиотека технической поддержки включает процедуры связи батарея-инвертор для нескольких конфигураций. (energydawnice.com)

Это дает установщикам различные архитектуры продуктов для оценки, вместо того чтобы заставлять каждый дом использовать одну и ту же конфигурацию.

Резервные нагрузки — не только фазы сети — должны определять архитектуру ESS

Для однофазного дома электрическая архитектура обычно указывает на соответствующий по размеру однофазный домашний ESS.

Для трехфазного дома сначала проверьте график нагрузки.

Какие фазы несут важные нагрузки?

Есть ли какие-либо критические устройства, которые действительно трехфазные?

Должны ли эти устройства работать во время отключения?

Каковы общие и пофазные ограничения инвертора?

Соответствует ли напряжение батареи и конфигурация BMS этому инвертору?

Что разрешают применимые требования к сети?

Только после того, как на эти вопросы будут даны ответы, я окончательно определю емкость батареи.

Подключение к сети показывает, как дом получает электричество. График нагрузки показывает, где это электричество необходимо. Инвертор определяет, какие из этих нагрузок батарея действительно может поддерживать, когда сеть отключается.

Часто задаваемые вопросы

1. Нужен ли трехфазному дому всегда трехфазный домашний ESS?

Нет. Правильная архитектура зависит отраспределения нагрузки, топологии инвертора, требований к резервному питанию, трехфазных устройств и местных правил сети.

2. Может ли однофазный инвертор батареи работать в трехфазном доме?

Иногда. Однофазный инвертор может работать на одной фазе, если проект системы и правила сети это допускают. Однако он не может обеспечить настоящую трехфазную резервную мощность для оборудования, которое требует трехфазного питания.

3. Почему важны ограничения инвертора по фазам?

Трехфазный инвертор может достичь своегопофазного предела мощностидаже когда общий спрос домохозяйства остается ниже его общего кВт рейтинга. Установщики должны проверить распределение нагрузки L1/L2/L3.

4. Что следует проверить перед сопоставлением батареи с трехфазным инвертором?

Проверьтедиапазон напряжения батареи, окно напряжения инвертора, ток зарядки/разрядки, протокол BMS, прошивка, количество модулей и одобренное сочетание батареи и инвертора.

5. Что должно определять архитектуру домашнего ESS?

Начните споставки здания, график нагрузки, резервные цепи, крупные устройства, возможности инвертора и требования к сети. Емкость батареи должна быть окончательно определена после того, как эти условия будут поняты.