Як користувачі можуть правильно використовувати батареї для накопичення енергії, щоб продовжити термін їх служби?

 

 

 

 

Із зростаючим попитом на виробництво сонячної енергії та резервне живлення вдома,побутові акумулятори енергіїстали важливим компонентом все більшої кількості домашніх енергетичних систем. Користувачі хочуть, щоб батареї стабільно працювали протягом тривалого періоду часу та мали максимальний термін служби, незалежно від того, чи використовуються вони-настінні, стійки-чи вбудовані домашні системи зберігання енергії. Однак термін служби батареї визначається не тільки самим елементом. Температура, глибина заряду/розряду, швидкість заряду/розряду, стан заряду (SOC), середовище встановлення та відповідність інвертора – усе це значно впливає на довгострокове-зниження ємності. Дослідження показують, що старіння літій-іонного акумулятора тісно пов’язане з температурою, швидкістю заряду, глибиною розряду, SOC та умовами циклу.

 

Для побутових систем накопичення енергії, які використовують технологію LiFePO4 (літій-залізофосфат), правильний підхід полягає не просто у «використанні якомога меншої кількості батарей», а в зменшенні непотрібного електрохімічного стресу за допомогою розумних налаштувань системних параметрів, водночас задовольняючи потреби домашнього-самоспоживання, пікового стирання та заповнення долини, резервного живлення в разі збою електроенергії та-постачання електроенергії від мережі. BLOO POWER пропонує настінні-батареї,стійки-батареї, а також інтегровані рішення для зберігання енергії для домашнього зберігання енергії. Під час використання продукту користувачі повинні звертатися до таблиці даних, логіки захисту BMS та офіційних вимог до встановлення конкретної моделі.

 

 

 

 

Уникайте підтримки 100% заряду протягом тривалих періодів; Встановіть робочий діапазон розумного стану заряду (SOC).

 

Багато користувачів вважають, що «чим повніше заряджений акумулятор, тим краще», і тому чекають свогосистеми сонячної енергіїщодня заряджати свої побутові акумулятори до 100% і підтримувати цей стан протягом тривалого часу. Насправді повний заряд сам по собі не обов’язково є помилкою, але тривале високе значення SOC посилює стрес старіння деяких літій-іонних акумуляторів. Дослідження LiFePO4/графітових акумуляторів також показують, що коливання температури та умови високого SOC впливають на поведінку старіння. Таким чином, для домогосподарств, які не потребують 100% резервної ємності щодня, щоденні ліміти SOC і резервний SOC слід встановлювати розумно на основі фактичних потреб в електроенергії та допустимого діапазону керування виробом, а не залишати батарею в екстремальних умовах протягом тривалого часу.

 

● Для режиму щоденного-самоспоживання розумний ліміт SOC можна встановити відповідно до посібника з продукту.

 

● Збільшуйте резервну ємність лише в таких ситуаціях, як тайфуни, хуртовини або підвищений ризик відключення електроенергії.

 

● Тривалий-бездіяльність на повному заряді швидше спричинить проблеми зі старінням календаря, ніж звичайне заряджання та розряджання.

 

● Конкретні параметри SOC повинні відповідати допустимому діапазону BMS батареї BLOO POWER і відповідного інвертора.

 

 

 

Уникайте частого глибокого розряду до мінімальної ємності системи

 

Ще одна поширена помилка щодо побутових накопичувачів енергії полягає в ідеї «використовувати» батарею щодня, вважаючи, що тільки повністю розрядивши батарею, можна повністю використати інвестиції. Насправді, чим більша глибина розряду (DOD), тим більший електрохімічний стрес зазвичай відчуває батарея протягом одного повного циклу. Дослідження та моделі терміну служби батареї зазвичай вказують DOD як важливу змінну, що впливає на старіння циклу; деякі дослідження вказують на те, що вищий DOD зазвичай призводить до швидшого зниження ємності, а дослідження, пов’язані з NREL-, пов’язані з терміном служби батареї, також вказують DOD як ключовий фактор старіння, який слід враховувати. Таким чином, правильний підхід полягає не в тому, щоб штучно переслідувати крайню межу від 0% до 100% щоденних циклів, а радше підтримувати розумний запас безпеки через BMS та інвертор.

 

● Не рекомендується штучно обходити функцію захисту BMS від низького SOC.

 

● Встановіть розумний мінімальний SOC на основі нічного навантаження домогосподарства.

 

● Системи великої-ємності можуть зменшити відносну щоденну DOD за рахунок збільшення ємності акумулятора.

 

● Конкретний допустимий DOD має суворо відповідати специфікаціям продукту BLOO POWER.

 

Наприклад, якщо домогосподарству потрібно 15 кВт·год заряду батареї на день, налаштування лише батареї невеликої-ємності може призвести до того, що система працюватиме в глибокому циклі протягом тривалого періоду. Однак, якщо ємність накопичення енергії відповідно збільшити залежно від навантаження, відносна DOD для тих самих 15 кВт·год споживання електроенергії може зменшитися. Важливо зазначити, що збільшення потужності не обов’язково підходить для всіх проектів, і користувачі все одно повинні всебічно враховувати інвестиційні витрати, виробництво сонячної енергії, потужність інвертора та фактичне навантаження.

 

 

Контролюйте потужність заряджання та розряджання, щоб уникнути тривалої роботи на надзвичайно високих частотах

 

Термін служби батареї в побутових системах зберігання енергії також пов’язаний зі струмом і швидкістю заряду/розряду. Дослідження акумуляторів показують, що швидкість заряджання, глибина розряду та температура – ​​все це сприяє процесу старіння акумулятора. Коли побутове навантаження раптово зростає, наприклад коли кондиціонери, електричні духовки, водонагрівачі, зарядні пристрої для електромобілів та інші потужні-пристрої запускаються одночасно,мала система накопичення енергіїможе знадобитися, щоб акумулятор працював на високій потужності протягом тривалого часу. Часта робота під високим -струмом збільшує внутрішній нагрів батареї та електрохімічний стрес. Таким чином, на етапах проектування та використання ємність батареї та потужність інвертора повинні бути належним чином узгоджені з піковим побутовим навантаженням.

 

● Уникайте тривалого навантаження на батареї малої-ємності надмірно високих-навантажень, що перевищують нормативні характеристики.

 

● Встановіть розумні максимальні струми заряджання та розряджання.

 

● Якщо є багато -навантажень із високою потужністю, спершу потрібно повторно порівняти ємність і потужність системи.

 

● Використовуйте інвертор і керування зв'язком BMS; вимикати заводське обмеження струму вручну не рекомендується.

 

Конфігуруючи рішення BLOO POWER для настінного-монтування,-монтування в стійці та домашнього накопичення енергії для проекту, інсталятор повинен спроектувати систему на основі конкретної моделі батареї, кількості батарей, підключених паралельно, і параметрів інвертора. Зокрема, для багато-батарейних паралельних систем не слід припускати, що «більша кількість батарей означає необмежений струм». Зв’язок, струмоприймач, кабелі, автоматичні вимикачі та номінальний робочий діапазон кожного модуля все ще потрібно враховувати.

 

 

Встановлюйте батарею в середовищі з відповідною температурою, уникаючи високих і екстремально низьких температур.

 

Температура є вирішальним фактором, що впливає на продуктивність, безпеку та термін служби літієвих батарей. Дослідження NREL та інших установ показують, що поведінка літій-іонних батарей дуже чутлива до температури, а вплив температури залежить від хімічної системи та умов експлуатації. Для накопичення енергії в житлових приміщеннях найпоширенішими проблемами є встановлення батарей на стінах, які піддаються тривалому впливу сонячного світла, у закритих приміщеннях із високотемпературним-обладнанням або поблизу котлів чи інших джерел тепла. Надмірно високі температури навколишнього середовища можуть прискорити побічні реакції та зниження ємності; надмірно низькі температури можуть призвести до збільшення внутрішнього опору та зниження продуктивності заряджання. Таким чином, подовження терміну служби батареї полягає не в тому, щоб просто запам’ятати фіксоване число температури, а в суворому дотриманні діапазонів температур заряджання, розряджання та зберігання, зазначених у паспорті продукту.

 

● Уникайте встановлення батареї в місцях, які піддаються тривалому впливу сонячного світла.

 

● Не розташовуйте батарею в тісному контакті з котлами, радіаторами, водонагрівачами чи іншим високо{0}}температурним обладнанням.

 

● Переконайтеся, що простір для встановлення має належну вентиляцію та розсіювання тепла.

 

● Допустимість заряджання в умовах низьких-температур має визначатися BMS продукту та офіційними характеристиками.

 

 

 

Пріоритет використання повних функцій захисту BMS; не вимикайте логіку захисту вручну.

 

BMS, або система керування батареями, є ключовим компонентом-для довгострокової стабільної роботи сучасних побутових акумуляторних батарей. Він не лише відстежує напругу, струм і температуру окремих елементів або батарейних модулів, але також виконує захист від перезаряду,-розряду, перевантаження по струму, короткого-замикання та температури відповідно до конструкції системи. Користувачі, які намагаються отримати більше «корисної потужності», змінюючи порогові значення захисту, обходячи захист від низької-напруги або використовуючи неофіційні методи примусового заряджання, можуть фактично скоротити термін служби батареї та збільшити системний ризик. Правильне довго-користування має дозволити BMS виконувати свою захисну функцію та координувати роботу акумулятора та пристроїв живлення через звичайний інверторний зв’язок.

 

● Не рекомендовано змінювати основні параметри захисту BMS без дозволу виробника.

 

● Після-сигналу тривоги про перевищену температуру або перевищення струму слід спочатку дослідити причину.

 

● Часті дії захисту вказують на можливу проблему конфігурації системи.

 

● Регулярно перевіряйте стан зв'язку BMS і чи може інвертор правильно зчитувати дані.

 

Для рішень BLOO POWER для накопичення електроенергії в житлових приміщеннях користувачі повинні віддати перевагу використанню методів зв’язку, сумісних із продуктом, і офіційно підтримуваними конфігураціями системи. Метою системи керування батареєю (BMS) є не обмеження використання батареї, а встановлення балансу між корисною ємністю, вихідною продуктивністю та довготривалим-терміном служби. Якщо система часто й автоматично припиняє вихід або постійно відображає ненормальні показники SOC, вам слід негайно зв’язатися з установником або технічною підтримкою, а не продовжувати роботу, вимикаючи функції захисту.

 

 

Виберіть сумісний інвертор і правильно налаштуйте параметри зв’язку батареї

 

Сумісність батареї та інвертора безпосередньо впливає на зарядну напругу, струм, ідентифікацію SOC і належне виконання логіки захисту. Якщо протокол зв’язку або тип батареї встановлено неправильно, інвертор може не отримати точну інформацію BMS, що потенційно може призвести до невиправданих стратегій заряджання, неточного відображення SOC або частого спрацьовування захисту. Таким чином, щоб подовжити термін служби побутових акумуляторів енергії, потрібно більше, ніж просто зосередитися на самій батареї; дуже важливо забезпечити належну координацію «батареї-BMS-інвертора-EMS» усієї системи.

 

● Використовуйте моделі інвертора, які явно підтримуються або перевірені виробником.

 

● Правильно виберіть режим зв'язку літієвої батареї та інтерфейси, такі як CAN/RS485.

 

● Не підключайте продукти з різними платформами напруги неправильно.

 

● Оновлення програмного забезпечення та модифікації параметрів слід виконувати відповідно до технічних вимог виробника.

 

Офіційна інформація про продукт BLOO POWER стосується таких застосувань, як домашні накопичувачі енергії, настінні-батареї, стійки-батареї та вбудовані накопичувачі енергії. У реальних проектах сумісність конкретної батареї та інвертора все ще має ґрунтуватися на списку сумісності, технічному протоколі та інформації про встановлення відповідної моделі. Не можна судити про те, що їх можна використовувати безпосередньо лише тому, що вони обидва «48 В» або «обидва літієві батареї».

 

 

Уникайте тривалої роботи під повним-навантаженням і підтримуйте розумний запас потужності в акумуляторній системі

 

Багато домогосподарств розробляють свої системи накопичення енергії виключно на основі середньодобового споживання електроенергії, нехтуючи миттєвими потребами в електроенергії. Наприклад, загальне щоденне споживання електроенергії в домогосподарстві може бути невеликим, але якщо багато-потужних пристроїв часто запускаються одночасно, акумулятор і інвертор все одно можуть мати високу-вихідну потужність. Тривала робота з повним-навантаженням збільшує струм і тепло; тому, з точки зору продовження терміну служби, система повинна мати певну потужність і запас потужності, а не працювати в екстремальних умовах щодня.

 

● Виберіть потужність інвертора на основі максимального одночасного навантаження.

 

● Виберіть ємність акумулятора на основі фактичного щоденного споживання електроенергії.

 

● Рекомендовано використовувати пристрої високої-потужності в години не-пік.

 

● Багато{0}}паралельні системи мають забезпечувати збалансовану роботу всіх модулів.

 

Візьмемо, наприклад, модульне рішення для накопичення електроенергії для житлових будинків BLOO POWER: у міру збільшення побутового навантаження ємність може бути розширена відповідно до паралельних можливостей конкретного продукту та офіційних вимог. Цінність розумного розширення ємності полягає не тільки в збільшенні часу резервного живлення, але й у потенційному зниженні відносного навантаження, яке несе один модуль батареї протягом тривалого періоду. Однак для розширення ємності необхідно використовувати акумуляторні модулі, які мають однакові технічні характеристики, відповідають вимогам і офіційно схвалені. Батареї різних марок, ємності або рівня старіння не можна змішувати та поєднувати за бажанням.

 

 

Зменште непотрібні-високочастотні заряджання та розряджання та раціонально плануйте стратегії споживання сонячної енергії та електроенергії

 

Подовження терміну служби батареї не означає повного скорочення циклів, якакумуляторні батареїза своєю суттю призначені для заряджання та розряджання. Чого справді потрібно уникати, так це неефективних циклів без економічної чи практичної цінності, таких як ті, що спричинені неправильними налаштуваннями параметрів, що призводять до кількох малих{1}}амплітудних, частих і безглуздих циклів заряджання-розряду протягом дня. Дослідження показують, що кількість циклів, історія SOC, глибина циклу та поточні умови разом впливають на довгострокове-деградацію потужності. Таким чином, домашні системи управління енергією повинні надавати пріоритет роботі відповідно до логіки «сонячна енергія спочатку для навантажень-розумна зарядка залишкової енергії-розрядка у встановлений час і за встановлених умов».

 

● Раціонально налаштуйте режими власного-споживання, режим очікування або пік-долини арбітражних режимів.

 

● Уникайте конфліктів параметрів, які спричиняють часте заряджання та розряджання акумулятора.

 

● Розробіть операційну стратегію на основі місцевих цін на електроенергію та моделі виробництва сонячної енергії.

 

● Регулярно перевіряйте криву заряду батареї та кількість циклів протягом дня.

 

Наприклад, якщо інвертор через проблеми з налаштуваннями параметрів змушує акумулятор негайно розряджатися до навантаження після заряджання, а потім заряджається від мережі, це може створити непотрібний «внутрішній цикл». Користувачі можуть переглядати криві зарядки та розрядки через платформу моніторингу. Якщо виявлено ненормально часті перемикання живлення, слід попросити монтажника перевірити EMS, режим роботи інвертора та налаштування періоду часу.

 

 

Не вимикайте довільно живлення та не зберігайте батареї під час тривалих-періодів простою; керуйте ними відповідно до вимог виробника до зберігання.

 

Деякідомогосподарства використовують лише системи накопичення енергіїпід час відключення електроенергії, тому батареї можуть -перебувати в стані низького споживання протягом тривалого періоду протягом року. Важливо зазначити, що батареї будуть старіти за календарем навіть без циклу; отже, «повністю невикористаний» не означає «ніколи не деградував». SOC, температура та час зберігання під час зберігання можуть впливати на стан батареї. Дослідження чітко визначили історію SOC і температуру як важливі фактори, що впливають на термін служби літій-іонної батареї. Таким чином, у разі тривалої-відсутності або сезонного використання суворо дотримуйтесь інструкцій щодо конкретного продукту щодо управління зберіганням.

 

● Установіть -SOC довгострокового зберігання відповідно до офіційних вимог.

 

● Не рекомендується залишати батареї бездіяльними протягом тривалого часу при надзвичайно низькому рівні SOC.

 

● Уникайте тривалого впливу 100% повного заряду та високих температур.

 

● Регулярно перевіряйте стан системи та виконуйте технічне обслуговування відповідно до вимог виробника.

 

Для акумуляторів BLOO POWER конкретний SOC зберігання, допустима температура зберігання та необхідність періодичної підзарядки повинні ґрунтуватися на посібнику користувача та технічній документації фактичної моделі продукту. Продукти з різною ємністю, структурою та стратегіями BMS можуть відрізнятися, тому не рекомендується безпосередньо застосовувати параметри зберігання акумуляторів інших марок.

 

 

Підтримуйте належне середовище встановлення та запобігайте потраплянню пилу, вологи та механічних пошкоджень.

 

На термін служби батареї впливають не лише внутрішні електрохімічні фактори, а й зовнішнє середовище встановлення. Житлові системи накопичення енергії повинні уникати тривалого впливу вологи, корозійних середовищ і великої кількості пилу, що перевищує рівень захисту виробу. Для систем, встановлених у гаражах, підвалах, кімнатах для обладнання або на відкритих майданчиках, також слід враховувати ризики вентиляції, накопичення води, сонячного світла, сольових бризок і механічного впливу. Особливо для зовнішнього застосування, навіть якщо батарея має певну здатність захисту IP, не можна ігнорувати вимоги до розташування та навколишнього середовища в посібнику зі встановлення продукту.

 

● Місце установки має уникати накопичення води та тривалої вологості.

 

● Не накопичуйте навколо батареї сміття, яке може перешкоджати розсіюванню тепла.

 

● Регулярно перевіряйте корпус, кабелі та клеми.

 

● Уникайте ударів транспортних засобів, важких предметів або будівельних робіт по акумуляторному обладнанню.

 

З точки зору безпеки стандарти випробувань продукції та встановлення систем накопичення енергії все більше наголошують на розповсюдженні теплових викидів та оцінці ризику в різних середовищах встановлення. UL 9540A є одним із важливих методів випробування для оцінки поведінки систем накопичення енергії при розповсюдженні теплового вогню та тісно пов’язаний з оцінкою безпеки системи у відповідних будівельних і протипожежних нормах. Таким чином, належне встановлення та використання не лише допомагають продовжити термін служби, але й зменшити довгострокові-експлуатаційні ризики.

 

 

Регулярно перевіряйте SOC, температуру, сигнали тривоги та зміни потужності; створити звички профілактичного обслуговування.

 

Побутові накопичувачі енергії зазвичай не вимагають складного щоденного обслуговування традиційного механічного обладнання, але «-необслуговування» не означає «ніколи не потребує перевірки». Користувачі можуть регулярно перевіряти SOC, температуру батареї, потужність заряду/розряду, коди тривог і історичні робочі дані за допомогою дисплея інвертора, мобільного додатку або платформи управління енергією. Якщо спостерігаються значне зменшення доступної ємності, ненормально довгий час заряджання, часті-спрацьовування захисту від перегріву або значні відмінності в SOC між кількома модулями батареї, необхідно негайно усунути несправності.

 

● Щомісяця переглядайте основні операційні дані.

 

● Звертайте увагу на повторювані схожі будильники.

 

● Зверніть увагу на значні відмінності між різними модулями.

 

● Вести записи про встановлення, технічне обслуговування та несправності.

 

Інструменти дослідження терміну служби батареї NREL і відповідні дослідження підкреслюють, що погіршення якості батареї пов’язане з попередніми умовами експлуатації, такими як температура, SOC, струм, глибина циклу та частота в реальних додатках. Таким чином, довгострокове-зберігання робочих даних має практичну цінність, допомагаючи інсталяторам визначити, чи спричинене зниження потужності нормальним старінням чи ненормальним погіршенням, спричиненим навколишнім середовищем, параметрами чи несправністю обладнання.

 

 

Виберіть правильну модель відповідно до ваших реальних побутових потреб; недостатня ємність також скоротить-тривалий термін служби.

 

І, нарешті, про важливість вибору правильної моделі перед покупкою побутової системи накопичення енергії, яку легко не помітити. Багато акумуляторів зазнають значного погіршення продуктивності передчасно, не лише через проблеми з якістю продукту, але також через те, що ємність системи була обрана надто малою з самого початку. Наприклад, домогосподарство, яке потребує великої кількості електроенергії вночі, зазнає частих відключень електроенергії та має численні високі-електричні навантаження, може піддаватися тривалому глибокому циклу, високій-швидкості заряджання та розряджання та частому циклу, якщо встановлено лише дуже малу систему зберігання енергії. Навпаки, правильне налаштування потужності та потужності дозволить системі працювати в діапазоні, який більше відповідає її проектним цілям.

 

● Розрахуйте необхідну доступну потужність на основі щоденного споживання електроенергії домогосподарством.

 

● Визначте потужність інвертора на основі пікового навантаження.

 

● Визначте резервну потужність на основі тривалості відключень електроенергії.

 

● Зарезервуйте місце для майбутніх збільшень навантажень, таких як кондиціонери та електромобілі.

 

 

Домашні накопичувачі енергії від BLOO POWER охоплюють настінне{0}}монтування, стійку-монтування та інтегровані накопичувачі енергії, що дозволяє вибрати відповідні рішення на основі фактичного домашнього навантаження, сонячної потужності та майбутніх потреб у розширенні під час розробки проекту. Система, справді корисна для подовження терміну служби, полягає не просто у виборі найбільшої ємності чи прагненні до найнижчої закупівельної ціни, а радше в досягненні розумного балансу між ємністю акумулятора, потужністю інвертора, генерацією сонячної енергії, стратегією циклу та вимогами до резервного копіювання.

 

 

Висновок: подовження терміну служби побутових акумуляторів енергії залежить від уникнення тривалої екстремальної роботи.

 

Загалом керування тривалістю життя побутових акумуляторів енергії можна підсумувати таким чином: уникнення тривалих високих температур, уникнення непотрібних екстремальних SOC, контроль надто глибоких циклів, зменшення тривалої високо-швидкісної роботи, забезпечення належної роботи BMS, правильне підбору інвертора, зменшення неефективних циклів, керування тривалими-періодами простою та оперативне виявлення аномалій шляхом постійного моніторингу. Термін служби батареї ніколи не визначається одним параметром, а скоріше комбінованим впливом температури, SOC, DOD, швидкості заряду/розряду, частоти циклів і часу.

 

Для житлових систем накопичення енергії BLOO POWER, які використовують технологію LiFePO4, правильне використання захисту BMS, встановлення відповідно до офіційних вимог, використання відповідного інвертора та розумна конфігурація стратегій домашнього керування енергією мають вирішальне значення для досягнення довгострокової-стабільної роботи. Користувачі також повинні розуміти, що кількість циклів або проектний термін служби, рекламований у специфікаціях продукту, зазвичай є показниками продуктивності, отриманими за конкретних умов випробувань. Фактична тривалість служби домашнього господарства залежить від температури навколишнього середовища, кількості щоденних циклів, DOD (дизайн розряду), потужності навантаження та умов встановлення. Таким чином, найбільш науковий підхід полягає не просто в тому, щоб «повністю заряджати, а потім повністю розряджати батарею щодня», а радше в тому, щоб забезпечити стабільну роботу батареї протягом тривалого періоду в межах заданого робочого вікна.

 

Під час остаточного встановлення та налаштування параметрів завжди звертайтеся до офіційної таблиці даних, посібника зі встановлення, вимог до зв’язку BMS та документації щодо сумісності інвертора для відповідної моделі BLOO POWER. Якщо система демонструє ненормальне нагрівання, запах, дим, пошкодження корпусу, повторювані сигнали тривоги або нездатність нормально заряджати чи розряджати, негайно дотримуйтесь інструкцій з техніки безпеки продукту, щоб вимкнути й ізолювати систему, а потім зверніться до професійного інсталятора або служби технічної підтримки виробника. Користувачам рекомендується не намагатися самостійно розібрати корпус акумулятора для ремонту.