Soğuk Havalarda Ev Pillerinin Farklı Şarj ve Deşarj Limitlerine Neden İhtiyacı Var

Sabah 6:00'da, Akü Evi Güçlendirebilir—ama Şarj İçin Hazır Olmayabilir

Bir LFP ev bataryası, aynı düşük sıcaklıkta farklı şarj ve deşarj limitlerine sahip olabilir. Soğuk hücrelerin deşarj edilmesine izin verilebilirken, BMS şarjı azaltır veya engeller çünkü düşük sıcaklıkta şarj, uygun olmayan koşullarda lityum kaplama da dahil olmak üzere farklı bir elektro-kimyasal risk yaratır. Kurulumcular için pratik soru sadece “Batarya 0°C'nin altında çalışıyor mu?” değil, “Üretici, gerçek hücre sıcaklığında ne kadar şarj ve deşarj gücüne izin veriyor?”dır.

Bu fark, çatı üstü güneş enerjisi veya kısa düşük tarifeler kullanan evler için önemlidir. Soğuk bir sabah evsel yükleri çalıştırabilen bir batarya, tam PV fazlasını ememeyebilir veya ucuz elektrik penceresi sırasında yeterince hızlı şarj olamayabilir.

06:00 — Garaj Soğuk

Bir LFP ev bataryasının ısıtılmamış bir garaja kurulduğunu varsayalım.

Gece boyunca, batarya hücreleri soğumuştur. Ev sahibi uyanır ve başlangıçta tutarsız görünen bir şey görür:

Batarya deşarjı: mevcut

Batarya şarjı: kısıtlı

Hiçbir çelişki yoktur.

Şarj ve deşarj, lityum iyonlarını zıt yönlere hareket ettirir ve düşük sıcaklık süreçleri farklı şekilde etkiler. Şarj sırasında, soğuk koşullar lityum iyonlarının taşınmasını yavaşlatabilir ve lityumun doğru bir şekilde interkalasyona uğramak yerine grafit anot üzerinde birikme riskini artırabilir.

Bu nedenle, deşarj tamamen devre dışı bırakılmadan önce şarj limitleri kısıtlayıcı hale gelebilir.

Kesin sıcaklık ve akım eşikleriürün spesifikolmalıdır. Bunlar, batarya üreticisinin belgelerinden ve BMS kontrol stratejisinden gelmelidir—evrensel bir internet kuralından değil.

08:30 — Güneş Mevcut, ama Akü Hayır Diyor

Çatı üstü PV sistemi şimdi şunları üretiyor:

4.5 kW

Ev şunları tüketiyor:

1.2 kW

Potansiyel fazlalık:

4.5 − 1.2 = 3.3 kW

Ilımlı bir günde, batarya, inverteri ve batarya limitleri izin veriyorsa, bu fazlalığın çoğunu veya tamamını emebilir.

Ama soğuk bataryanın şu anda yalnızca1.5 kW şarja izin verdiğini varsayalım..

Kalan PV enerjisinin başka bir hedefe ihtiyacı var.

Sistem konfigürasyonuna bağlı olarak, bu:

başka bir evsel yük tarafından kullanılabilir

şebekeye ihraç edilebilir

veya

kısıtlanabilir

Bu nedenle, şu gibi bir veri sayfası ifadesi:

Çalışma sıcaklığı: −20°C ile 55°C

kendi başına kış şarjı hakkında bana yeterince bilgi vermez.

Şu konularda ayrı bilgi istiyorum:

şarj sıcaklığı

deşarj sıcaklığı

düşük sıcaklıkta izin verilen şarj akımı

izin verilen deşarj akımı

batarya ısıtmasının mevcut olup olmadığı

BMS'nin hücre sıcaklığı değiştikçe bu limitleri nasıl değiştirdiği

Genel bir çalışma sıcaklığı aralığı, üretici bu yorumu açıkça desteklemediği sürece, o aralık boyunca tam şarj ve deşarj gücü olarak yorumlanmamalıdır.

10:30 — Hücre Sıcaklığı, Hava Durumu Uygulaması Sıcaklığı Değil

Başka bir hata, dış hava sıcaklığını batarya sıcaklığıymış gibi kullanmaktır.

Diyelim ki hava durumu uygulaması şöyle diyor:

−3°C

Bu, batarya hücrelerinin −3°C'de olduğunu kanıtlamaz.

Batarya şunlardan biri olabilir:

izole bir garajın içinde

dış mekan bir kutunun içinde

önceki çalışmadan ısınmış

iç ısıtma ile donatılmış

veya en yakın hava istasyonundan farklı yerel koşullara maruz kalmış.

BMS, kendi sıcaklık ölçümlerine ve programlanmış limitlere yanıt verir.

Bu nedenle sistem tasarımı için bataryadaki termal koşullara önem veriyorumsadece şehrin kış tasarım sıcaklığına değil.Öğleye kadar, ortam sıcaklığı yükselmiş ve batarya ısınmıştır.

12:00 — Akü Isınıyor ve Şarj Limiti Değişiyor

Diyelim ki BMS şimdi şunlara izin veriyor:

60 A şarj akımı

Nominal bir batarya kullanarak basitleştirilmiş bir hesaplama için:

51.2 V × 60 A = 3.07 kW51.2 V3.07 kW, türetilmiş bir aritmetik değerdir.

51.2 V × 60 A = 3.07 kW

O3.07 kW türetilmiş bir aritmetik değerdir, ölçülen bir şarj sonucu değil. Gerçek pil voltajı SoC ve işletmeye bağlı olarak değişir, inverter sınırları, BMS mantığı, sıcaklık ve diğer sistem kısıtlamaları mevcut şarj gücünü azaltabilir.

Bu ayrım önemlidir.

Eğer üreticinin yayımladığı pil spesifikasyonu şöyle diyorsa:

51.2 V nominal

ve

ilgili koşul altında izin verilen 60 A şarj akımı

bu değerlerden yaklaşık bir güç hesaplayabiliriz.

O sonucu yeniden etiketlememeliyiz:

Ölçülen şarj gücü: 3.07 kW

birisi gerçekten ölçmedikçe.

Yayımlanan iletüretilmiş, , veölçülendeğerler arasındaki bu ayrım, bir pil boyutlandırma hesaplamasını daha sonra denetlemeyi çok daha kolay hale getirir.Şimdi farklı bir haneyi düşünün.

Soğuk Hava, Aküyü Boşaltmadan Bir Tarife Stratejisini Kırabilir

Bu, şu saat diliminde ucuz elektrikle bir zamanlı tarifeyi kullanıyor:

02:00–04:00

Pil, ucuz pencere sona ermeden önce

8 kWhgeri kazanması gerekiyor.İlk kontrol için kayıpları göz ardı edersek:

8 kWh ÷ 2 h = 4 kW

Yani pil, şarj kayıplarını hesaba katmadan önce yaklaşık 4 kW ortalama şarj gücüne ihtiyaç duyar.

Ama soğuk sıcaklık BMS kontrolü, pilleri çoğu zaman:

2 kW

sınırlar.

Mükemmel verimlilikle bile:

2 kW × 2 h = 4 kWh

Sadece hedeflenen 8 kWh'nin yarısı ucuz dönem sırasında eklenebilir.

Planlanan 8 kWh'nin yalnızca yarısı ucuz dönemde eklenebilir.

Pil mutlaka arızalı değildir.

Tarife stratejisi ve soğuk hava şarj kapasitesi basitçe örtüşmüyor.

Bu yüzden makaleKısa Düşük Fiyatlı Zaman Diliminde Bir Ev Pilini Şarj Etmek İçin Ne Kadar kW Gerekir?ve soğuk hava pili tasarımı yakından bağlantılıdır: tarife gerekli şarj kW'sini belirlerken, pil sıcaklığı o kW'nin ne kadarının gerçekten mevcut olduğunu belirleyebilir.

Bir Isıtıcı Soruyu Değiştirir

Bazı pil sistemleri hücreleri kabul edilebilir bir şarj aralığına getirmek için ısıtma veya termal kontrol stratejileri kullanır.

Isıtma varsa, durmam:

Kendiliğinden ısıtma: Evet

Şunu sorardım:

Isıtma ne zaman başlar?

Bunu ne güçlendiriyor - pil, PV veya şebeke?

Ne kadar güç tüketiyor?

Beklenen koşullar altında ısınma ne kadar sürer?

Tam şarj akımı eşiğe ulaşıldıktan hemen sonra mı mevcut oluyor?

Bu sorular önemlidir çünkü ısıtma enerji ve zaman tüketir.

Uzun bir gece tarife penceresine sahip bir ev sahibi için bu kolayca karşılanabilir.

İki saatlik ucuz bir penceresi olan biri için, bu süre zarfında pili ısıtmak, şarj için mevcut enerjiyi önemli ölçüde azaltabilir.

Deşarj Limitleri Hala Önemli

Düşük sıcaklıkta şarjın daha fazla dikkat gerektirdiği gerçeği, deşarjın sınırsız olduğu anlamına gelmez.

Soğuk sıcaklık aynı zamanda mevcut gücü azaltabilir, iç direnci artırabilir, voltaj davranışını etkileyebilir ve BMS'in güç düşürülmesine neden olabilir.

Bu yüzden asla şunu belirtmem:

Deşarj donma noktasının altında çalışır

sanki bu demekmiş gibi:

Tam nominal deşarj gücü, minimum spesifikasyonun üzerindeki her sıcaklıkta mevcuttur.

Yedek tasarımı için, kurulumcu soğuk hava deşarj kapasitesinin gerekli olanı destekleyip desteklemediğini doğrulamalıdır:

ısı pompası

kuyu pompası

soğutma

aydınlatma

ve diğer temel yükler.

Yeterli kWh içeren bir pil, hala sıcaklığa bağlı bir kW sınırına sahip olabilir.

Soğuk Bir Alanda Bir Batarya Fiyatlandırmadan Önce Kontrol Edeceklerim

Isıtılmamış bir garaj, teknik oda veya dış mekanda kurulu bir Ruibit/Dawnice Ev ESS için, şunlar için kesin model belgelerini isterim:

Sonra bu sınırları pilin gerçekleştirmesi gereken gerçek iş ile karşılaştırın.

Güneş enerjisi kendi tüketimi için:

Beklenen kış PV fazlasını emebilir mi?

Kullanım zamanına göre şarj için:

Ucuz tarife penceresi içinde yeniden dolum yapabilir mi?

Yedek için:

Beklenen kış akü sıcaklığında gerekli yükleri sağlayabilir mi?

Bunlar üç farklı sorudur.

Soğuk Hava Boyutlandırma İhtiyaçları Hem kWh Hem de Sıcaklığa Bağlı kW Gerektirir

Bir akü, gece için yeterli depolanmış enerjiye sahip olabilir ve yine de ertesi sabah çok yavaş şarj olabilir.

Nominal inverter gücü yeterli olabilir ve hücreler soğuk olduğu için BMS tarafından kısıtlanabilir.

Ve şarj kısıtlı kalırken yine de deşarj olabilir.

Bu yüzden, bir satırdan soğuk iklim Ev ESS'sini onaylamazdımÇalışma Sıcaklığı.

Şarj ve deşarj limitlerini ayrı ayrı kontrol edin, hangi değerlerin yayımlanmış spesifikasyonlar olduğunu ve hangilerinin türetilmiş hesaplamalar olduğunu belirleyin, ardından bu limitleri sitenin güneş profili, tarife penceresi ve yedek yüklerle test edin. Soğuk havada, kullanılabilir akü gücü, kullanılabilir akü enerjisi kadar önemlidir.

SSS

1. Neden bir LFP ev bataryası soğuk havada deşarj olabilir ama normal şekilde şarj olamaz?

Düşük sıcaklıklar şarj ve deşarjı farklı şekilde etkiler.Şarj, lityum kaplama gibi riskleri yönetmek için BMS tarafından azaltılabilir veya engellenebilir, bazı deşarj yetenekleri hala mevcut olabilir.

2. Bir bataryanın çalışma sıcaklığı aralığı, bu aralıkta tam şarj gücünün mevcut olduğu anlamına mı geliyor?

Hayır. Yayınlanan çalışma aralığı otomatik olaraktam şarj ve deşarj gücününher sıcaklıkta mevcut olduğu anlamına gelmez. Model spesifik akım ve sıcaklık limitlerini kontrol edin.

3. Soğuk hava, düşük talep dönemlerinde batarya şarjını nasıl etkileyebilir?

Eğer BMS şarj gücünü azaltırsa, akü kısa bir off-peak tarife penceresi sona ermeden gerekli kWh'yi geri kazanamayabilir.

4. Bataryanın kendi kendine ısınması, düşük sıcaklıkta şarj sorunlarını çözer mi?

Hücreleri kabul edilebilir bir şarj aralığına getirmeye yardımcı olabilir, ancak kurulumcuların doğrulaması gerekirısıtma gücü, ısınma süresi, kontrol mantığı ve daha yüksek şarj akımının ne zaman mevcut olacağını.

5. Kurulumcular, soğuk bir iklimdeki bir ev bataryası için neyi kontrol etmelidir?

Doğrulayınşarj ve deşarj sıcaklık aralıklarını, düşük sıcaklık akım limitlerini, BMS sıcaklık algılamasını, ısıtma yeteneğini, inverter limitlerini ve gerçek kurulum ortamını.