Как потребителите могат да използват правилно батериите за съхранение на енергия, за да удължат живота им?

 

 

 

 

С нарастващото търсене на производство на слънчева енергия и домашно резервно захранване,битови батерии за съхранение на енергиясе превърнаха във важен компонент на все повече домашни енергийни системи. Независимо дали става дума за стенен-монтиран, -монтиран в стелаж или интегриран домашен акумулатор на енергия, потребителите искат батериите да работят стабилно за продължителни периоди и действителният им живот да е максимално удължен. Продължителността на живота на батерията обаче не се определя единствено от самата клетка. Температура, дълбочина на зареждане/разреждане, скорост на зареждане/разреждане, състояние на зареждане (SOC), инсталационна среда и съвпадение на инвертора, всички те влияят значително върху дългосрочното-влошаване на капацитета. Изследванията показват, че стареенето на литиево-йонната батерия е тясно свързано с температурата, скоростта на зареждане, дълбочината на разреждане, SOC и условията на цикъл.

 

За жилищни системи за съхранение на енергия, използващи LiFePO4 (литиево-железен фосфат) технология, правилният подход не е просто да „използвате възможно най-малко батерии“, а по-скоро да намалите ненужния електрохимичен стрес чрез разумни настройки на системните параметри, като същевременно отговаряте на нуждите на домашното-самопотребление, пиково бръснене и пълнене в долината, резервно захранване при прекъсване на електрозахранването и захранване извън-мрежата. BLOO POWER предлага стенни-батерии,батерии,-монтирани в шкафи интегрирани решения за съхранение на енергия за домашни приложения за съхранение на енергия. Потребителите трябва да се позовават на листа с данни, логиката за защита на BMS и официалните изисквания за инсталиране на конкретния модел, когато използват продукта.

 

 

 

 

Избягвайте поддържането на 100% такса за продължителни периоди; Задайте работен диапазон за разумно състояние на заряд (SOC).

 

Много потребители вярват, че "колкото по-пълно заредена е батерията, толкова по-добре" и следователно очакват своетосистеми за слънчева енергияда зареждат битовите си батерии до 100% всеки ден и да поддържат това състояние за продължителни периоди. В действителност пълното зареждане само по себе си не е непременно грешка, но продължителният висок SOC увеличава стреса от календарно стареене на някои литиево-йонни батерии. Изследване на LiFePO4/графитни батерии също така показва, че температурните вариации и високите SOC условия влияят върху поведението на стареене. Следователно, за домакинствата, които не изискват 100% резервен капацитет дневно, дневните граници на SOC и резервния SOC трябва да бъдат зададени разумно въз основа на действителните нужди от електроенергия и допустимия обхват на управление на продукта, вместо да оставят батерията в екстремни условия за продължителни периоди.

 

● За ежедневен режим-на самоконсумация може да се зададе разумен SOC лимит според ръководството на продукта.

 

● Увеличавайте резервния капацитет само в ситуации като тайфуни, виелици или повишен риск от прекъсване на захранването.

 

● Продължителното бездействие при пълно{0}}зареждане е по-вероятно да причини проблеми със стареенето на календара, отколкото нормалното зареждане и разреждане.

 

● Конкретните настройки на SOC трябва да отговарят на допустимия обхват на BMS на батерията BLOO POWER и съответния инвертор.

 

 

 

Избягвайте честото дълбоко разреждане до минималния капацитет на системата

 

Друго често срещано погрешно схващане за битовите батерии за съхранение на енергия е идеята за „изразходване“ на батерията всеки ден, вярвайки, че само чрез пълно разреждане на батерията инвестицията може да бъде напълно използвана. В действителност, колкото по-голяма е дълбочината на разреждане (DOD), толкова по-голям е електрохимичният стрес, който батерията обикновено изпитва по време на един пълен цикъл. Изследванията и моделите за живот на батерията обикновено изброяват DOD като решаваща променлива, засягаща стареенето на цикъла; някои проучвания показват, че по-високият DOD обикновено води до по-бърз спад на капацитета, а свързаните с NREL{2}}проучвания за живота на батерията също посочват DOD като ключов фактор за стареене, който трябва да се вземе предвид. Следователно, правилният подход не е изкуствено да се преследва крайната граница от 0% до 100% дневни цикли, а по-скоро да се поддържа разумен марж на безопасност чрез BMS и инвертора.

 

● Не се препоръчва изкуствено заобикаляне на функцията за защита от нисък SOC на BMS.

 

● Задайте разумен минимален SOC въз основа на нощното натоварване на домакинството.

 

● Системите с-голям капацитет могат да намалят относителната дневна DOD чрез увеличаване на капацитета на батерията.

 

● Конкретният допустим DOD трябва стриктно да се придържа към съответните продуктови спецификации на BLOO POWER.

 

Например, ако едно домакинство се нуждае от 15kWh енергия от батерията на ден, конфигурирането само на батерия с малък-капацитет може да доведе до работа на системата в дълбок цикъл за продължителен период. Въпреки това, ако капацитетът за съхранение на енергия се увеличи по подходящ начин въз основа на натоварването, относителната DOD за същите 15kWh консумация на електроенергия може да намалее. Важно е да се отбележи, че увеличаването на капацитета не е непременно подходящо за всички проекти и потребителите трябва все пак да вземат под внимание инвестиционните разходи, генерирането на слънчева енергия, мощността на инвертора и действителния товар.

 

 

Контролирайте мощността на зареждане и разреждане, за да избегнете продължителна работа при изключително високи скорости

 

Животът на батерията в жилищните системи за съхранение на енергия също е свързан с тока и скоростта на зареждане/разреждане. Изследванията на батерията показват, че C-скоростта на зареждане, дълбочината на разреждане и температурата допринасят за процеса на стареене на батерията. Когато натоварването на домакинството внезапно се увеличи, като например когато климатици, електрически фурни, бойлери, зарядни устройства за електрически превозни средства и други устройства с висока-мощност стартират едновременно,малка система за съхранение на енергияможе да изисква батерията да работи на висока мощност за продължителни периоди. Честата работа с висок{1}}ток увеличава вътрешната топлина на батерията и електрохимичния стрес. Следователно, по време на фазите на проектиране и използване, капацитетът на батерията и мощността на инвертора трябва да бъдат подходящо съобразени с пиковото домакинско натоварване.

 

● Избягвайте да подлагате батериите с малък{0}}капацитет на прекомерно високи-мощни натоварвания извън проектните спецификации за продължителни периоди.

 

● Задайте разумни максимални токове на зареждане и разреждане.

 

● Когато има много-натоварвания с висока мощност, капацитетът и мощността на системата първо трябва да бъдат съпоставени.

 

● Използвайте инвертор и BMS комуникационен контрол; ръчното деактивиране на фабричното ограничение на тока не се препоръчва.

 

Когато конфигурира решенията на BLOO POWER за стенен -монтиран, стелаж-и домашно съхранение на енергия за даден проект, инсталаторът трябва да проектира системата въз основа на конкретния модел батерия, броя на батериите, свързани паралелно, и параметрите на инвертора. По-специално, за много-батерийни паралелни системи не трябва да се приема, че „повече батерии означават неограничен ток“. Комуникацията, събирането на ток, окабеляването, прекъсвачите и номиналният работен диапазон на всеки модул все още трябва да бъдат взети предвид.

 

 

Инсталирайте батерията в среда с подходяща температура, като избягвате високи и екстремно ниски температури.

 

Температурата е решаващ фактор, който влияе върху производителността, безопасността и продължителността на живота на литиевите батерии. Изследване на NREL и други институции показва, че поведението при стареене на литиево-йонните батерии е силно чувствително към температурата и ефектите от температурата варират в зависимост от химическата система и работните условия. За съхранение на енергия в жилищни сгради най-честите проблеми са инсталирането на батерии на стени, изложени на продължителна слънчева светлина, в затворени стаи с високо-температурно оборудване или в близост до котли или други източници на топлина. Твърде високите температури на околната среда могат да ускорят страничните реакции и намаляването на капацитета; твърде ниските температури могат да доведат до повишено вътрешно съпротивление и намалена производителност на зареждане. Следователно, удължаването на живота на батерията не означава просто запаметяване на фиксирано температурно число, а стриктно спазване на температурните диапазони на зареждане, разреждане и съхранение, посочени в листа с данни на продукта.

 

● Avoid installing the battery in locations exposed to prolonged sunlight.

 

● Не поставяйте батерията в близък контакт с бойлери, радиатори, бойлери или друго високо{0}}температурно оборудване.

 

● Уверете се, че мястото за инсталиране има подходяща вентилация и разсейване на топлината.

 

● Дали зареждането е допустимо при ниски-температурни среди трябва да се определи от BMS на продукта и официалните спецификации.

 

 

 

Дайте приоритет на използването на пълни функции за защита на BMS; не деактивирайте ръчно защитната логика.

 

BMS, или системата за управление на батерията, е ключов компонент за-дългосрочната стабилна работа на съвременните битови батерии за съхранение на енергия. Той не само следи напрежението, тока и температурата на отделните клетки или батерийни модули, но също така извършва защита срещу презареждане, пре-разреждане, свръхток, късо- съединение и температурна защита според дизайна на системата. Потребителите, които се опитват да получат повече „използваема мощност“ чрез модифициране на праговете на защита, заобикаляне на защитата от ниско-напрежение или използване на неофициални методи за принудително зареждане, всъщност могат да съкратят живота на батерията и да увеличат системния риск. Правилната дългосрочна-употреба трябва да позволи на BMS да изпълнява своята защитна функция и да координира между батерията и захранващите устройства чрез нормална инверторна комуникация.

 

● Не се препоръчва да се променят основни параметри за защита на BMS, които не са разрешени от производителя.

 

● След като възникнат аларми за пре-температура или свръхток, първо трябва да се проучи причината.

 

● Честите защитни действия показват възможен конфигурационен проблем в системата.

 

● Проверявайте редовно комуникационния статус на BMS и дали инверторът може правилно да чете данни.

 

За решенията за съхранение на енергия в жилищни сгради BLOO POWER потребителите трябва да дадат приоритет на използването на комуникационни методи, съвместими с продукта и официално поддържаните системни конфигурации. Целта на системата за управление на батерията (BMS) не е да ограничи използването на батерията, а да постигне баланс между използваем капацитет, изходна производителност и дългосрочен-живот. Ако системата често и автоматично прекъсва изхода или многократно показва ненормални показания на SOC, трябва незабавно да се свържете с инсталатора или техническата поддръжка, вместо да продължите да работите, като деактивирате защитните функции.

 

 

Изберете съвместим инвертор и правилно конфигурирайте комуникационните параметри на батерията

 

Съвместимостта между батерията и инвертора пряко влияе върху напрежението на зареждане, тока, SOC идентификацията и правилното изпълнение на защитната логика. Ако комуникационният протокол или типът на батерията са зададени неправилно, инверторът може да не успее да получи точно BMS информация, което потенциално води до неразумни стратегии за зареждане, неточно показване на SOC или често активиране на защита. Следователно, удължаването на живота на батериите за съхранение на енергия в жилищни сгради изисква повече от просто фокусиране върху самата батерия; от съществено значение е да се гарантира правилната координация на „батериен-BMS-инвертор-EMS на цялата система.

 

● Използвайте инверторни модели, изрично поддържани или потвърдени от производителя.

 

● Правилно изберете комуникационния режим на литиевата батерия и интерфейси като CAN/RS485.

 

● Не свързвайте неправилно продукти с платформи с различно напрежение.

 

● Надстройките на фърмуера и модификациите на параметрите трябва да се извършват в съответствие с техническите изисквания на производителя.

 

Официалната продуктова информация на BLOO POWER обхваща приложения като домашно съхранение на енергия, батерии-монтирани на стена, батерии-монтирани в шкаф и интегрирано съхранение на енергия. В действителните проекти дали конкретна батерия и инвертор са съвместими все още трябва да се основава на списъка за съвместимост, техническия протокол и информацията за инсталиране на съответния модел. Не може да се прецени, че могат да се използват директно само защото и двете са "48V" или "и двете са литиеви батерии".

 

 

Избягвайте продължителна работа при пълно-натоварване и поддържайте разумен марж на мощността в акумулаторната система

 

Много домакинства проектират своите системи за съхранение на енергия въз основа единствено на средната си дневна консумация на електроенергия, пренебрегвайки моментните нужди от енергия. Например общата дневна консумация на електроенергия на домакинството може да не е висока, но ако много-мощни устройства често се стартират едновременно, батерията и инверторът все пак може да имат често висока-изходна мощност. Продължителната работа при пълно -натоварване увеличава тока и топлината; следователно, от гледна точка на удължаване на живота, системата трябва да има определен капацитет и запас от мощност, вместо да работи при екстремни условия всеки ден.

 

● Изберете мощност на инвертора въз основа на максималното едновременно натоварване.

 

● Изберете капацитет на батерията въз основа на действителната дневна консумация на електроенергия.

 

● Препоръчително е да използвате високо-мощни устройства по време на извън-пиковите часове.

 

● Паралелните системи с много-батерии трябва да гарантират, че всички модули участват в балансирана работа.

 

Като вземем за пример модулното решение за жилищно съхранение на енергия BLOO POWER, тъй като натоварването на домакинството се увеличава, капацитетът може да бъде разширен в съответствие с паралелните възможности на конкретния продукт и официалните изисквания. Стойността на разумното разширяване на капацитета се крие не само в увеличаването на времето за резервно копиране, но и в потенциалното намаляване на относителното натоварване, поемано от един модул на батерията за дълъг период от време. Разширяването на капацитета обаче трябва да използва батерийни модули, които са със същите спецификации, отговарят на изискванията и са официално одобрени. Батерии с различни марки, капацитет или нива на стареене не могат да се смесват и съчетават по желание.

 

 

Намалете ненужното високо{0}}честотно зареждане и разреждане и планирайте рационално стратегиите за потребление на слънчева енергия и електроенергия

 

Удължаването на живота на батерията не означава пълно намаляване на циклите, т.кбатерии за съхранение на енергияса предназначени по същество за зареждане и разреждане. Това, което наистина трябва да се избягва, са неефективните цикли без икономическа или практическа стойност, като например тези, причинени от неправилни настройки на параметри, водещи до множество малки{1}}амплитудни, чести и безсмислени цикли на зареждане-разреждане през целия ден. Изследванията показват, че броят на циклите, историята на SOC, дълбочината на цикъла и текущите условия влияят заедно върху дългосрочното-влошаване на капацитета. Следователно системите за управление на енергията в дома трябва да дават приоритет на работата според логиката на „първо слънчевата енергия за натоварвания-разумно зареждане на оставащата мощност-разреждане в определени часове и при определени условия.“

 

● Рационално настройте режимите на-собствено потребление, режим на готовност или пиков-долинен арбитраж.

 

● Избягвайте конфликти на параметри, които причиняват често зареждане и разреждане на батерията.

 

● Разработване на оперативни стратегии въз основа на местните цени на електроенергията и моделите на производство на слънчева енергия.

 

● Проверявайте редовно кривата на мощността на батерията и броя на циклите през целия ден.

 

Например, ако инверторът, поради проблеми с настройките на параметрите, причини незабавно разреждане на батерията до натоварване след зареждане и след това презареждане от мрежата, това може да създаде ненужен „вътрешен цикъл“. Потребителите могат да видят кривите на зареждане и разреждане чрез платформата за мониторинг. Ако се установи необичайно често превключване на захранването, инсталаторът трябва да бъде помолен да провери EMS, режима на работа на инвертора и настройките за период от време.

 

 

Не изключвайте произволно захранването и не съхранявайте батериите по време на дълги-периоди на неактивност; управлявайте ги според изискванията на производителя за съхранение.

 

някоидомакинствата използват само системи за съхранение на енергияпо време на прекъсване на електрозахранването, така че батериите може да са в състояние на ниска-употреба за продължителни периоди през годината. Важно е да се отбележи, че батериите ще претърпят календарно стареене дори без цикъл; следователно "напълно неизползван" не означава "никога не е разграждан". SOC, температурата и времето за съхранение по време на съхранение могат да повлияят на състоянието на батерията. Проучванията ясно идентифицираха историята на SOC и температурата като важни фактори, влияещи върху живота на литиево-йонната батерия. Следователно, за дългосрочни-отсъствия или сезонна употреба, следвайте стриктно ръководството за конкретния продукт за управление на съхранението.

 

● Задайте SOC-за дългосрочно съхранение според официалните изисквания.

 

● Не се препоръчва да оставяте батериите празни за продължителни периоди при изключително ниски нива на SOC.

 

● Избягвайте продължително излагане на 100% пълен заряд и високи температури.

 

● Проверявайте редовно състоянието на системата и извършвайте поддръжка според изискванията на производителя.

 

За батериите за съхранение на енергия BLOO POWER специфичният SOC за съхранение, допустимата температура на съхранение и дали е необходимо периодично презареждане трябва да се базират на ръководството за потребителя и техническите документи на действителния модел на продукта. Продукти с различен капацитет, структура и BMS стратегии може да се различават, така че не се препоръчва директно прилагане на параметрите за съхранение на други марки батерии.

 

 

Поддържайте добра среда за монтаж и предотвратявайте прах, влага и механични повреди.

 

Животът на батерията се влияе не само от вътрешни електрохимични фактори, но и от външната инсталационна среда. Жилищните системи за съхранение на енергия трябва да избягват продължително излагане на влага, корозивни среди и големи количества прах, надвишаващи степента на защита на продукта. За системи, монтирани в гаражи, сутерени, стаи за оборудване или открити площи, трябва също да се вземат предвид рисковете от вентилация, натрупване на вода, слънчева светлина, солен спрей и механично въздействие. Особено за външни приложения, дори ако батерията има някаква IP защита, изискванията за местоположение и околната среда в ръководството за инсталиране на продукта не могат да бъдат пренебрегнати.

 

● Мястото за монтаж трябва да избягва натрупване на вода и продължителна влага.

 

● Не трупайте отпадъци около батерията, което може да попречи на разсейването на топлината.

 

● Проверявайте редовно корпуса, кабелите и клемите.

 

● Избягвайте удари върху акумулаторното оборудване от превозни средства, тежки предмети или строителни дейности.

 

От гледна точка на безопасността стандартите за изпитване на продукти и монтаж на системи за съхранение на енергия все повече наблягат на разпространението на термични вълни и оценката на риска при различни инсталационни среди. UL 9540A е един от важните методи за изпитване за оценка на поведението при разпространение на термичен огън на системи за съхранение на енергия и е тясно свързан с оценките на безопасността на системата в съответните кодекси за сградна и противопожарна защита. Следователно правилното инсталиране и използване не само спомагат за удължаване на живота, но също така помагат за намаляване на дългосрочните-оперативни рискове.

 

 

Редовно проверявайте SOC, температура, аларми и промени в капацитета; установете навици за превантивна поддръжка.

 

Жилищните батерии за съхранение на енергия обикновено не изискват сложната ежедневна поддръжка на традиционното механично оборудване, но „без{0}}поддръжка“ не означава „никога да не се нуждаят от проверка“. Потребителите могат редовно да проверяват SOC, температурата на батерията, мощността за зареждане/разреждане, алармените кодове и историческите работни данни чрез дисплея на инвертора, мобилното приложение или платформата за управление на енергията. Ако се наблюдава значително намаляване на наличния капацитет, необичайно дълго време за зареждане, чести -задействания на защита от прегряване или значителни разлики в SOC между множество модули на батерията, отстраняването на неизправности трябва да се извърши незабавно.

 

● Преглед на основните оперативни данни месечно.

 

● Обърнете специално внимание на повтарящи се подобни аларми.

 

● Наблюдавайте за значителни разлики между различните модули.

 

● Поддържайте записи за инсталиране, поддръжка и грешки.

 

Инструментите на NREL за изследване на живота на батерията и свързаните с тях проучвания подчертават, че влошаването на батерията е свързано с исторически условия на работа като температура, SOC, ток, дълбочина на цикъла и честота в действителни приложения. Следователно дългосрочното-съхраняване на оперативни данни е от практическа стойност, като помага на монтажниците да определят дали влошаването на капацитета се дължи на нормално стареене или необичайно влошаване, причинено от неизправности в околната среда, параметри или оборудване.

 

 

Изберете правилния модел според вашите реални битови нужди; недостатъчният капацитет също ще съкрати дългосрочния-живот.

 

И накрая, което най-лесно се пренебрегва, е значението на избора на правилния модел, преди да закупите система за съхранение на енергия за жилища. Много батерии претърпяват значително влошаване на производителността преждевременно, не само поради проблеми с качеството на продукта, но и защото капацитетът на системата е избран твърде малък от самото начало. Например домакинство, което се нуждае от голямо количество електричество през нощта, има чести прекъсвания на електрозахранването и има множество високи-мощни натоварвания, може да бъде подложено на продължителни дълбоки цикли, високо-скоростно зареждане и разреждане и чести цикли, ако е инсталирана само много малка система за съхранение на енергия. Обратно, правилното конфигуриране на капацитета и мощността ще позволи на системата да работи в диапазон, който е по-съгласуван с целите на нейния дизайн.

 

● Изчислете необходимата налична мощност на базата на дневната консумация на енергия на домакинството.

 

● Определете мощността на инвертора въз основа на пиковия товар.

 

● Определете резервния капацитет въз основа на продължителността на прекъсванията на захранването.

 

● Запазете място за бъдещи увеличения на натоварванията като климатици и електрически превозни средства.

 

 

Продуктите за домашно съхранение на енергия на BLOO POWER обхващат -монтирани на стена, монтирани в стелажи-и интегрирано съхранение на енергия, което позволява избор на подходящи решения въз основа на действителното натоварване на домакинството, слънчев капацитет и бъдещи нужди от разширение по време на проектирането на проекта. Една наистина полезна система за удължаване на живота не е просто избирането на най-големия капацитет или преследването на най-ниската покупна цена, а по-скоро постигането на разумен баланс между капацитет на батерията, мощност на инвертора, генериране на слънчева енергия, стратегия за цикъл и изисквания за резервно копиране.

 

 

Заключение: Удължаването на живота на битовите батерии за съхранение на енергия зависи от избягването на продължителна екстремна работа.

 

Като цяло, управлението на продължителността на живота на батериите за съхранение на енергия в жилищни помещения може да се обобщи като: избягване на продължителни високи температури, избягване на ненужни екстремни SOC, контролиране на прекомерно дълбоки цикли, намаляване на продължителната работа с висока-скорост, осигуряване на правилна работа на BMS, правилно съвпадение на инвертора, намаляване на неефективните цикли, управление на дългосрочни-периоди на бездействие и своевременно идентифициране на аномалии чрез непрекъснат мониторинг. Продължителността на живота на батерията никога не се определя от един параметър, а по-скоро от комбинираните ефекти на температура, SOC, DOD, скорост на зареждане/разреждане, честота на цикъла и време.

 

За жилищните системи за съхранение на енергия BLOO POWER, използващи технологията LiFePO4, правилното използване на BMS защита, инсталирането според официалните изисквания, използването на съответстващ инвертор и разумната конфигурация на стратегии за управление на енергията в дома са от решаващо значение за постигане на дългосрочна-стабилна работа. Потребителите също трябва да разберат, че броят на циклите или проектният живот, рекламирани в спецификациите на продукта, обикновено са показатели за ефективност, получени при специфични условия на изпитване. Действителният живот на домакинството се влияе от температурата на околната среда, броя на дневните цикли, DOD (дизайн за разреждане), мощността на натоварване и условията на инсталиране. Ето защо, най-научният подход не е просто „напълно зареждане и след това напълно разреждане на батерията всеки ден“, а по-скоро да се гарантира, че батерията работи стабилно за дълъг период от време в рамките на определения работен прозорец.

 

По време на окончателната инсталация и настройките на параметрите винаги се обръщайте към официалния лист с данни, ръководството за инсталиране, комуникационните изисквания на BMS и документацията за съвместимост на инвертора за съответния модел BLOO POWER. Ако системата показва необичайно нагряване, миризма, дим, повреда на корпуса, повтарящи се аларми или невъзможност за нормално зареждане или разреждане, незабавно следвайте инструкциите за безопасност на продукта, за да изключите и изолирате системата и се свържете с професионален монтажник или техническата поддръжка на производителя. Съветваме потребителите да не се опитват сами да разглобяват корпуса на батерията за ремонт.