วิธีการจับคู่แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่กับอินเวอร์เตอร์ในบ้าน: ช่วงการทำงาน, การเริ่มต้น, และขีดจำกัดการตัด

สองผลิตภัณฑ์สามารถพูดว่า “แรงดันไฟฟ้าสูง” และยังไม่เข้ากันได้

แบตเตอรี่ที่บ้านและอินเวอร์เตอร์จะเข้ากันได้เฉพาะเมื่อช่วงแรงดัน DC จริงของแบตเตอรี่พอดีกับหน้าต่างการทำงานของแบตเตอรี่ที่อนุญาตของอินเวอร์เตอร์ อย่าจับคู่จากแรงดันที่ระบุเพียงอย่างเดียว ตรวจสอบแรงดันขั้นต่ำและสูงสุดของแบตเตอรี่, แรงดันเริ่มต้นของอินเวอร์เตอร์, ช่วงการทำงาน, ขีดจำกัดแรงดันต่ำ, กระแส DC สูงสุด, และขีดจำกัด BMS ที่สื่อสารระหว่างการทำงาน

นี่คือหนึ่งในสิ่งแรกที่ฉันตรวจสอบเมื่อรีวิวการจับคู่แบตเตอรี่–อินเวอร์เตอร์ใหม่

วางแผ่นข้อมูลทั้งสองข้างกัน

คำตอบมักจะมองเห็นได้ก่อนที่อุปกรณ์จะเปิดใช้งาน

เริ่มต้นด้วยข้อมูลจำเพาะสมมุติสองชุด

สมมติว่าแบตเตอรี่ที่เสนอระบุว่า:

อินเวอร์เตอร์ไฮบริดระบุว่า:

เมื่อมองแวบแรก:

แบตเตอรี่ 300–410 V

พอดีกับ:

อินเวอร์เตอร์ 250–450 V

ดี.

แต่ฉันยังไม่เสร็จ

อินเวอร์เตอร์ต้องการ320 V เพื่อเริ่มต้น.

แล้วจะเกิดอะไรขึ้นถ้าแบตเตอรี่อยู่ที่ 310 V หลังจากปิดเครื่อง?

แบตเตอรี่จะอยู่ภายในช่วงการทำงานของมันเอง

อินเวอร์เตอร์อาจยังคงปฏิเสธที่จะเริ่มต้น

นั่นคือเหตุผลที่บรรทัดหนึ่งที่เรียกว่า "ช่วงแรงดันแบตเตอรี่" ไม่บอกเล่าเรื่องราวความเข้ากันได้ทั้งหมด

แรงดันไฟฟ้าชื่อส่วนใหญ่เป็นหมายเลขระบุ

แบตเตอรี่ที่ขายเป็น:

48 V

51.2 V

200 V

หรือ400 V

ไม่ได้คงอยู่ที่แรงดันนั้นตลอดการทำงาน

แรงดันแบตเตอรี่จริงเปลี่ยนแปลงตามการกำหนดเซลล์, SoC, กระแส, อุณหภูมิ และขีดจำกัดการทำงานของ BMS

ยกตัวอย่างแรงดันต่ำทั่วไป

Aแบตเตอรี่ LFP nominal 51.2 Vอาจประกอบด้วยเซลล์ 16 เซลล์ในอนุกรม:

16 × 3.2 V = 51.2 V nominal

แต่แรงดันไฟฟ้าของแพ็คจะเคลื่อนที่ขึ้นและลงเหนือ 51.2 V ระหว่างการชาร์จและการปล่อยไฟ.

ดังนั้นการจับคู่:

แบตเตอรี่ 51.2 V + "อินเวอร์เตอร์ 48 V"

เพราะป้ายที่ดูเหมือนจะเข้ากันได้ไม่เพียงพอ.

หน้าต่างแรงดันไฟฟ้าที่อนุญาตจริงต้องทับซ้อนกันอย่างถูกต้อง.

แรงดันไฟฟ้าสูงสุดเป็นการตรวจสอบความเข้ากันได้ที่เข้มงวด

นี่คือด้านที่ฉันตรวจสอบก่อนเพราะการเกินแรงดันไฟฟ้าขาเข้า DC ที่อนุญาตของอินเวอร์เตอร์อาจกลายเป็นปัญหาด้านการป้องกันหรือความปลอดภัยของอุปกรณ์.

สมมติว่า:

แรงดันไฟฟ้าสูงสุดของแบตเตอรี่ = 450 V

แรงดันไฟฟ้าสูงสุดของแบตเตอรี่ที่อินเวอร์เตอร์ = 420 V

ฉันจะหยุดการตรวจสอบการจับคู่ที่นั่น.

การเปลี่ยนตาราง EMS ไม่ได้แก้ปัญหา.

เช่นเดียวกับการบอกว่า:

"แบตเตอรี่ทำงานปกติที่ประมาณ 380 V."

คำถามคือว่าแบตเตอรี่สามารถเข้าถึงแรงดันไฟฟ้าที่อยู่นอกขอบเขตที่อนุญาตของอินเวอร์เตอร์ในระหว่างการทำงานที่ถูกต้องหรือไม่.

สำหรับผู้ซื้อ B2B ที่จัดหาสินค้าแบตเตอรี่ Home ESS และอินเวอร์เตอร์ไฮบริดแยกกัน แรงดันไฟฟ้าสูงสุดของแบตเตอรี่จึงควรเป็นส่วนหนึ่งของตารางความเข้ากันได้—ไม่ใช่ฝังอยู่ในหน้าที่ 17 ของคู่มืออินเวอร์เตอร์.

ด้านล่างของหน้าต่างแรงดันไฟฟ้าอาจขโมยความจุที่ใช้งานได้

ขอบเขตต่ำกว่าสร้างปัญหาที่แตกต่าง.

สมมติว่าแบตเตอรี่สามารถปล่อยไฟได้อย่างปลอดภัยถึง:

300 V

แต่อินเวอร์เตอร์หยุดการปล่อยไฟที่:

330 V.

การรวมกันอาจทำงานได้อย่างสมบูรณ์แบบ.

มันอาจหยุดการใช้แบตเตอรี่ก่อนที่คาดไว้.

ส่วนหนึ่งของพลังงานที่มีอยู่ในทางทฤษฎีของแบตเตอรี่ตอนนี้ไม่สามารถเข้าถึงได้เพราะอินเวอร์เตอร์ถึงจุดตัดก่อนที่แบตเตอรี่จะถึงขีดจำกัดการทำงานต่ำสุดของตัวเอง.

สิ่งนี้อาจปรากฏเป็นข้อร้องเรียนจากเจ้าของบ้าน:

"แอปบอกว่าแบตเตอรี่ยังมีพลังงาน แต่อินเวอร์เตอร์หยุด."

แบตเตอรี่อาจไม่เสีย.

ขอบเขตแรงดันไฟฟ้าหรือขีดจำกัดการทำงานของ BMS อาจทำสิ่งที่ถูกกำหนดไว้.

แรงดันไฟฟ้าเริ่มต้นสมควรมีบรรทัดของตัวเองในแผ่นความเข้ากันได้

การเริ่มต้นอาจถูกมองข้ามได้ง่ายเพราะการสนทนาส่วนใหญ่เน้นไปที่การทำงานปกติ

ลองนึกภาพว่าไฟฟ้าหยุดทำงานตลอดคืน

แบตเตอรี่มีระดับ SoC ต่ำ

เช้ามาถึงและระบบพยายามที่จะเริ่มต้นใหม่

หากแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ต่ำกว่าขีดจำกัดการเริ่มต้นที่ต้องการของอินเวอร์เตอร์ อินเวอร์เตอร์อาจรอจนกว่าแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่จะเพิ่มขึ้นอย่างเพียงพอ—เช่น หลังจากการชาร์จจาก PV ที่เข้ากันได้หรือแหล่งชาร์จอื่นที่ได้รับอนุญาต

นี่เป็นสิ่งที่เกี่ยวข้องโดยเฉพาะเมื่อประเมินพฤติกรรมการเริ่มต้นดำเนินการหรือการฟื้นฟูแบบออฟกริด.

ระบบที่ทำงานได้ตามปกติจาก 300 V ไม่จำเป็นต้องเริ่มต้นจาก 300 V

แรงดันไฟฟ้าที่ทำงานและแรงดันไฟฟ้าเริ่มต้นตอบคำถามที่แตกต่างกัน

ความเข้ากันได้ของแรงดันไฟฟ้ายังไม่หมายความว่าระบบจะเข้ากันได้

ตอนนี้สมมติว่าหมายเลขแรงดันไฟฟ้าทุกหมายเลขดูดี

เราสามารถอนุมัติการรวมกันได้หรือไม่?

ยังไม่สามารถ

ฉันจะไปที่หน้าที่สองของการตรวจสอบ:

กระแสชาร์จสูงสุด

กระแสปล่อยสูงสุด

ขีดจำกัดพลังงานแบตเตอรี่

พลังงานชาร์จ/ปล่อยของอินเวอร์เตอร์

โปรโตคอลการสื่อสาร BMS

รายชื่อแบตเตอรี่ที่ได้รับการอนุมัติ

ความเข้ากันได้ของเฟิร์มแวร์

จำนวนโมดูลแบตเตอรี่ที่รองรับ

BMS อาจบอกอินเวอร์เตอร์แบบไดนามิก:

กระแสชาร์จสูงสุด = 40 A

กระแสปล่อยสูงสุด = 70 A

แม้ว่าอินเวอร์เตอร์เองจะสามารถทำได้มากกว่า

อินเวอร์เตอร์ควรเคารพขอบเขตที่อนุญาตของแบตเตอรี่

นี่คือเหตุผลที่การรวม Home ESS ไม่ใช่แค่:

แรงดันไฟฟ้าตรงกันหรือไม่?

มันคือ:

หน้าต่างไฟฟ้าตรงกันหรือไม่ และระบบควบคุมทั้งสองสามารถตกลงกันเกี่ยวกับขีดจำกัดภายในหน้าต่างนั้นได้หรือไม่?

แบตเตอรี่โมดูลาร์แรงดันไฟฟ้าสูงต้องการการคำนวณเพิ่มเติมอีกหนึ่งครั้ง

ด้วยแบตเตอรี่บ้านแรงดันสูงแบบโมดูลาร์ การเพิ่มโมดูลอาจเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าของสายแบตเตอรี่

นั่นหมายความว่า:

จำนวนโมดูลขั้นต่ำ

ความจุพลังงาน

จำนวนโมดูลสูงสุด

อาจถูกจำกัดโดยอินเวอร์เตอร์.

สมมติว่าโมดูลหนึ่งมีส่วนช่วยประมาณ 50 โวลต์ในสายอนุกรม.

หกโมดูล:

6 × 50 ≈ 300 โวลต์ ตามมาตรฐาน

แปดโมดูล:

8 × 50 ≈ 400 โวลต์ ตามมาตรฐาน

สิบโมดูล:

10 × 50 ≈ 500 โวลต์ ตามมาตรฐาน

หากช่วงแบตเตอรี่ที่อนุญาตของอินเวอร์เตอร์สิ้นสุดต่ำกว่าความดันไฟฟ่าสูงสุดจริงของสายสิบโมดูล, "แบตเตอรี่เพิ่มเติม" จะไม่เป็นเพียงการอัปเกรดความจุอีกต่อไป.

มันเปลี่ยนความเข้ากันได้ทางไฟฟ้า.

สำหรับการเสนอราคาสำหรับระบบ ESS ที่บ้าน Ruibit/Dawnice, ฉันจึงต้องตรวจสอบรุ่นแบตเตอรี่ที่แน่นอน, จำนวนโมดูล, รุ่นอินเวอร์เตอร์ และการกำหนดค่าการสื่อสารที่ได้รับการอนุมัติเป็นระบบเดียวแทนที่จะจัดการแต่ละส่วนประกอบอย่างอิสระ.

การตรวจสอบความเข้ากันได้ของฉันมีเพียงเจ็ดบรรทัด

ก่อนที่จะอนุมัติการจับคู่แบตเตอรี่–อินเวอร์เตอร์, ฉันต้องการ:

แรงดันไฟฟ้าทำงานขั้นต่ำของแบตเตอรี่

แรงดันไฟฟ้าสูงสุด/แรงดันไฟฟ้าชาร์จของแบตเตอรี่

ช่วงการทำงานของแบตเตอรี่ของอินเวอร์เตอร์

แรงดันไฟฟ้าเริ่มต้นของอินเวอร์เตอร์

การตัดไฟฟ้าต่ำของอินเวอร์เตอร์

ขีดจำกัดกระแสและกำลังของแบตเตอรี่/อินเวอร์เตอร์

การสื่อสาร BMS และการจับคู่ที่ได้รับการอนุมัติ

หากขอบเขตใดขอบเขตหนึ่งไม่ชัดเจน, ฉันจะทำการแก้ไขก่อนสั่งซื้ออุปกรณ์.

แบตเตอรี่ที่บ้านไม่ได้กลายเป็นเข้ากันได้กับอินเวอร์เตอร์เพราะข้อมูลจำเพาะของทั้งสองบอกว่าแรงดันไฟฟ้าสูง, เพราะแรงดันไฟฟ้าตามมาตรฐานของพวกเขาดูคล้ายกัน, หรือเพราะตัวเชื่อมต่อเข้ากันได้ทางกายภาพ.

ขอบเขตการทำงานทั้งหมดของแบตเตอรี่ต้องอยู่ภายในหน้าต่างไฟฟ้าที่ใช้งานได้ของอินเวอร์เตอร์—และ BMS กับอินเวอร์เตอร์ต้องเห็นด้วยเกี่ยวกับสิ่งที่เกิดขึ้นภายในนั้น.

คำถามที่พบบ่อย

1. ฉันจะรู้ได้อย่างไรว่าแบตเตอรี่ในบ้านเข้ากันได้กับอินเวอร์เตอร์หรือไม่?

เปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้าขั้นต่ำและสูงสุดของแบตเตอรี่ภายในช่วงแรงดันไฟฟ้าที่อนุญาตของแบตเตอรี่ของอินเวอร์เตอร์ นอกจากนี้ยังต้องตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าเริ่มต้น, การตัดแรงดันไฟฟ้าต่ำ, กระแสสูงสุด, ขีดจำกัดพลังงาน, และความเข้ากันได้ของการสื่อสาร BMS

2. ทำไมแรงดันไฟฟ้าชื่อของแบตเตอรี่จึงไม่เพียงพอสำหรับการจับคู่กับอินเวอร์เตอร์?

แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่เปลี่ยนแปลงตามSoC, กระแส, อุณหภูมิ, และสภาพการทำงาน. สองผลิตภัณฑ์ที่มีแรงดันไฟฟ้าชื่อเดียวกันอาจยังมีขีดจำกัดแรงดันไฟฟ้าขั้นต่ำหรือสูงสุดที่ไม่เข้ากันได้

3. จะเกิดอะไรขึ้นถ้าการตัดแรงดันไฟฟ้าต่ำของอินเวอร์เตอร์สูงกว่าค่าแรงดันไฟฟ้าขั้นต่ำของแบตเตอรี่?

ระบบอาจหยุดการจ่ายไฟก่อนที่แบตเตอรี่จะถึงขีดจำกัดการทำงานต่ำสุดของตัวเอง ซึ่งอาจทำให้พลังงานที่มีอยู่ในแบตเตอรี่ไม่สามารถเข้าถึงได้สำหรับเจ้าของบ้าน

4. ความเข้ากันได้ของแรงดันไฟฟ้ารับประกันได้หรือไม่ว่าแบตเตอรี่และอินเวอร์เตอร์จะทำงานร่วมกัน?

ไม่ ผู้ซื้อยังต้องตรวจสอบกระแสการชาร์จ/การจ่ายไฟ, ขีดจำกัดพลังงาน, โปรโตคอลการสื่อสาร BMS, ความเข้ากันได้ของเฟิร์มแวร์, จำนวนโมดูลที่รองรับ, และการจับคู่แบตเตอรี่–อินเวอร์เตอร์ที่ได้รับการอนุมัติจากผู้ผลิต.