Cách xác định kích thước hệ thống pin dự phòng cho ngôi nhà ở Bắc Mỹ: Tải phân pha 120/240V và giới hạn bảng dịch vụ

Dịch vụ 200A không có nghĩa là bạn cần một bộ chuyển đổi pin 48kW

Đối với một ngôi nhà Bắc Mỹ 120/240V, hệ thống lưu trữ năng lượng dự phòng nên được xác định từ các tải cần hoạt động trong trường hợp mất điện—không chỉ đơn giản từ định mức 100A hoặc 200A trên bảng điện. kWh của pin xác định thời gian mà các tải đó có thể hoạt động, trong khi kW của inverter, khả năng 120/240V, công suất khởi động, giới hạn xả pin và kiến trúc bảng dự phòng xác định những gì có thể hoạt động cùng một lúc.

Sự phân biệt này quan trọng vì một dịch vụ 200A điển hình có thể lý thuyết đáp ứng nhiều công suất hơn so với hầu hết các hệ thống pin dân cư được thiết kế để cung cấp liên tục.

Tại 240V:

240V × 200A = 48kVA

Điều đó không có nghĩa là ngôi nhà tiêu thụ liên tục 48kW.

Và chắc chắn không có nghĩa là mỗi ngôi nhà có bảng 200A cần 48kW lưu trữ năng lượng dự phòng.

Bắt đầu bên trong bảng điều khiển

Mở lịch trình tải.

Một ngôi nhà Bắc Mỹ có thể chứa một hỗn hợp của:

Tải 120V

• Tủ lạnh
• Chiếu sáng
• Thiết bị Internet
• Ổ cắm chung
• Lò vi sóng
• Thiết bị điện tử

vàTải 240V

• Bơm nhiệt
• Bơm nước
• Bếp điện
• Máy sấy quần áo
• Máy nước nóng
• Sạc EV

Hệ thống dự phòng phân đoạn phải xử lý cả hai bên của kiến trúc đó.

Bộ Năng lượng Hoa Kỳ mô tả dịch vụ điện dân cư điển hình là dịch vụ 120/240V cung cấp cả tải hộ gia đình 120V và 240V.

Đối với một nhà phân phối ESS, điều đó ngay lập tức tạo ra một câu hỏi về sản phẩm:

Inverter có thực sự cung cấp đầu ra dự phòng phân đoạn 120/240V không?

Một inverter đơn pha 230V được thiết kế cho một thị trường khác không tự động phù hợp chỉ vì công suất định mức của nó là 10kW.

10kW ở 240V vẫn có giới hạn

Giả sử một ngôi nhà sử dụng mộtinverter phân đoạn 10kW.

Tại công suất định mức đầy đủ:

10,000W ÷ 240V ≈ 41.7A

Bây giờ hãy xem xét một trường hợp mất điện mà chủ nhà cố gắng chạy:

Pin có thể chứa 30kWh.

Nó vẫn không thể làm cho một inverter 10kW liên tục cung cấp 10.2kW.

Và các sự kiện khởi động có thể làm cho vấn đề trở nên khó khăn hơn.

Nếu bơm nhiệt hoặc bơm giếng khởi động trong khi các tải khác đã hoạt động, inverter phải chịu đựng được đợt tăng ngắn hạn đó.

Vì vậy, trình tự xác định kích thước là:

tải đang chạy → tải đồng thời → tải khởi động → kW/surge của inverter → kWh của pin

không phải:

Bảng 200A → kích thước inverter

Phân pha có nghĩa là L1 và L2 quan trọng

Một dịch vụ 120/240V ở Bắc Mỹ sử dụng hai chân 120V.

Một thiết bị 240V sử dụng cả hai.

Một thiết bị 120V sử dụng một chân và trung tính.

Điều đó có nghĩa là thiết kế dự phòng không chỉ nên hỏi:

Tổng số kW là bao nhiêu?

Nó cũng nên hỏi:

Cách phân phối tải 120V giữa L1 và L2 như thế nào?

Hãy tưởng tượng tổng nhu cầu dự phòng chỉ là 6kW.

Điều đó nghe có vẻ thoải mái cho một inverter 10kW.

Nhưng nếu hầu hết tải 120V tập trung vào một chân và inverter có giới hạn đầu ra theo chân, hệ thống có thể đạt giới hạn của chân đó trước khi đạt tổng công suất 10kW.

Đây là lý do tại sao tôi muốn bảng dữ liệu của inverter ghi rõ:

Đầu ra phân pha 120/240V

công suất tổng liên tục

giới hạn theo chân nếu có

khả năng quá tải/sốc

vàsắp xếp trung tính.

Bảng tải thiết yếu hay dự phòng toàn bộ ngôi nhà?

Quyết định này có thể thay đổi đáng kể gói thiết bị.

Dự phòng tải thiết yếu

Chuyển các mạch đã chọn vào bảng tải được bảo vệ:

tủ lạnh

chiếu sáng

internet

các ổ cắm đã chọn

máy bơm nước

có thể là máy bơm nhiệt

Các tải tùy ý lớn vẫn nằm ngoài dự phòng.

Điều này có thể làm cho một hệ thống pin tương đối khiêm tốn hữu ích cho một sự cố dài.

Dự phòng toàn bộ ngôi nhà

Hệ thống pin nằm sau một kiến trúc chuyển giao rộng hơn và có thể cung cấp hầu hết hoặc tất cả ngôi nhà.

Nhưng "dự phòng toàn bộ ngôi nhà" không có nghĩa là mọi thiết bị có thể hoạt động đồng thời mà không có giới hạn.

Quản lý tải có thể vẫn cần phải giảm tải:

sạc EV

máy sấy điện

máy nước nóng

phạm vi

hoặc các tải lớn khác khi nguồn điện từ pin bị hạn chế.

Đối với các nhà nhập khẩu và lắp đặt, sự phân biệt này nên xuất hiện trên báo giá.

Không bán:

Pin toàn bộ nhà 20kWh

mà không xác định ranh giới công suất.

Dung lượng pin kWh đến sau tải dự phòng

Bây giờ giả sử lịch trình tải thiết yếu trung bình:

3kW

Chủ nhà muốn:

6 giờ dự phòng

Nhu cầu năng lượng cơ bản:

3 × 6 = 18kWh

Nếu hệ thống được chọn cung cấp, minh họa, 90% năng lượng pin sử dụng được và 94% hiệu suất đường xả:

Năng lượng danh nghĩa yêu cầu = 18 ÷ (0.90 × 0.94)

≈ 21.3kWh

Đó là một ví dụ về kích thước đã được tính toán, không phải là khuyến nghị phổ quát.

Kích thước thực tế cũng nên xem xét SoC dự trữ, nhiệt độ, tuổi thọ pin, khả năng PV trong thời gian mất điện và biến động trong tải hộ gia đình.

Đây là lý do tại sao hai ngôi nhà với bảng dịch vụ 200A giống hệt nhau có thể cần dung lượng pin rất khác nhau.

Một gói sản phẩm Bắc Mỹ cần bộ chuyển đổi đúng

Dawnice hiện đang công bố các hệ thống dân dụng phiên bản Mỹ sử dụngđầu ra biến tần pha tách 120/240V, với các tùy chọn biến tần 5–10kW và cấu hình pin LFP 51.2V. Các thông số kỹ thuật đã công bố của nó bao gồm giao tiếp pin CAN/RS485 và đầu ra EPS ở 120/240V pha tách.

Dawnice cũng liệt kê các cấu hình biến tần điện áp cao hơn của Mỹ với các yêu cầu Bắc Mỹ bao gồm UL 1741SA, IEEE 1547 và IEEE 2030.5 trong số các chứng nhận/tính năng đã công bố cho gia đình sản phẩm liên quan.

Tuy nhiên, đối với gói Bắc Mỹ Ruibit/Dawnice, tôi sẽ xác minhmô hình biến tần chính xác, cặp pin, trạng thái chứng nhận/danh sách hiện tại, yêu cầu tiện ích và mã địa phương áp dụngtrước khi báo giá.

Một sản phẩm được gọi là "phiên bản Mỹ" chỉ là khởi đầu của kiểm tra đó, không phải là kết thúc.

Bảng dịch vụ vẫn quan trọng

Đánh giá bảng không xác định kích thước pin, nhưng kiến trúc điện hiện có ảnh hưởng đến cách hệ thống có thể được lắp đặt.

Trước khi báo giá, tôi sẽ hỏi:

Đánh giá dịch vụ chính — 100A, 150A, 200A, v.v.

Xác nhận pha tách 120/240V

Mô hình/bố trí bảng chính

Hệ thống PV đã được lắp đặt?

Thiết bị chuyển giao hiện có?

Tải lớn 240V

Mạch tải thiết yếu

Vị trí cầu dao có sẵn

Tính toán dịch vụ/tải khi cần thiết

Kế hoạch sạc EV, bơm nhiệt hoặc các tải trong tương lai khác

Sau đó, người lắp đặt có thể xác định xem dự án có sử dụng bảng dự phòng chuyên dụng, sắp xếp chuyển giao toàn bộ nhà rộng hơn, thiết bị quản lý tải, hoặc kiến trúc được phê duyệt khác hay không.

Mã điện quốc gia bao gồm các yêu cầu liên quan đến hệ thống lưu trữ năng lượng theo Điều 706, trong khi việc lắp đặt thực tế phải tuân theo mã địa phương đã được thông qua, danh sách thiết bị và yêu cầu của AHJ.Tổng quan NFPA NEC

Báo giá Bắc Mỹ của tôi cần bốn số

Trước khi chọn gói ESS cho gia đình, tôi muốn:

1. Tải dự phòng liên tục tối đa tính bằng kW

2. Yêu cầu khởi động/simultaneous lớn nhất

3. Năng lượng dự phòng sử dụng cần thiết tính bằng kWh

4. Kiến trúc bảng dịch vụ và dự phòng hiện có

Sau đó tôi xác minh:

Đầu ra 120/240V phân pha

Khả năng L1/L2

công suất xả của pin

đánh giá liên tục và đột biến của inverter

năng lượng sử dụng của pin

yêu cầu chuyển giao/quản lý tải

tính tương thích giữa pin và inverter

và các phê duyệt thị trường áp dụng.

Một ngôi nhà Bắc Mỹ có thể có dịch vụ 200A.

Điều đó cho tôi biết dịch vụ điện được thiết kế để đáp ứng cái gì.

Nó không cho tôi biết pin phải cung cấp bao nhiêu trong thời gian mất điện. Các tải dự phòng thì có.

Câu hỏi thường gặp

1. Làm thế nào để xác định kích thước hệ thống pin dự phòng cho một ngôi nhà 120/240V?

Bắt đầu vớitải dự phòng đồng thời tối đa, yêu cầu khởi động hoặc đột biến, và thời gian dự phòng cần thiết. Công suất kW của inverter xác định lượng điện có thể cung cấp, trong khi kWh sử dụng của pin xác định thời gian mà các tải đã chọn có thể hoạt động.

2. Bảng dịch vụ 200A có yêu cầu hệ thống pin dự phòng 200A không?

Không. Đánh giá dịch vụ 200A mô tả khả năng cung cấp điện, không phải nhu cầu dự phòng thực tế của ngôi nhà. Kích thước pin và bộ chuyển đổi nên dựa trêncác tải cần hoạt động trong thời gian mất điện.

3. Tại sao khả năng phân pha lại quan trọng đối với pin nhà ở Bắc Mỹ?

Các ngôi nhà Bắc Mỹ thường sử dụngđiện áp phân pha 120/240V. Bộ chuyển đổi dự phòng phải hỗ trợ đúng tải 120V trên L1 và L2 cũng như các thiết bị 240V, đồng thời tuân thủ các giới hạn công suất tổng và bất kỳ giới hạn nào trên mỗi nhánh.

4. Bảng tải thiết yếu có tốt hơn dự phòng toàn bộ ngôi nhà không?

Điều này phụ thuộc vào yêu cầu của chủ nhà. Mộtbảng tải thiết yếucó thể loại trừ các thiết bị tiêu thụ điện cao và kéo dài thời gian hoạt động với một hệ thống nhỏ hơn. Dự phòng toàn bộ ngôi nhà cung cấp phạm vi bảo vệ rộng hơn nhưng có thể yêu cầu công suất bộ chuyển đổi cao hơn, dung lượng pin lớn hơn, thiết bị chuyển đổi và quản lý tải.

5. Các nhà lắp đặt nên kiểm tra gì trước khi báo giá một hệ thống ESS cho ngôi nhà Bắc Mỹ?

Xác minhđánh giá bảng dịch vụ, kiến trúc 120/240V, tải thiết yếu và 240V, yêu cầu khởi động, thời gian hoạt động cần thiết, khả năng phân pha của bộ chuyển đổi, giới hạn xả pin, sắp xếp chuyển đổi, khả năng tương thích giữa pin và bộ chuyển đổi, và các phê duyệt áp dụng.