كيف تستخدم أنظمة البطاريات الشمسية المنزلية تقنية التصريف عالية المعدل لتلبية متطلبات الطاقة الفورية
كيف تستخدم أنظمة البطاريات الشمسية المنزلية تقنية التصريف عالية المعدل لتلبية متطلبات الطاقة الفورية
1. السيناريوهات السكنية النموذجية التي تنطوي على قوة عالية الفوري
في الأسر الحديثة ، أصبحت سيناريوهات استخدام الطاقة تعقيدًا بشكل متزايد. من تشغيل الأجهزة الفردية إلى أجهزة متعددة تعمل في وقت واحد ، ومن شحن EV السريع إلى إدارة الطاقة الذكية ، يجب أن يتعامل نظام البطارية الشمسية المنزلية إلى تحديات أكثر تواتراً من ارتفاع الحمل المفاجئ.
· يمكن أن يصل بدء التشغيل الحالي لضواغط مكيف الهواء إلى 3 إلى 7 أضعاف قيمتها المقدرة.
· غالبًا ما تتجاوز الطاقة الفورية من الأفران الكهربائية وسخانات الماء ومطبوفات الأرز 2.5 كيلو واط.
· يمكن أن تصل حمولة ذروة الأسرة خلال ساعات المساء 6 – 10 كيلوواط ، مع تقلبات كبيرة.
· يزداد الطلب على الشحن السريع للمنزل بسرعة ، مع مخرجات الشاحن بين 7 و 11 كيلو واط.
مصادر: تقرير اتجاهات التحميل السكنية IEA 2023 ؛ معهد أبحاث الطاقة الشبكي: مسح هيكل الطاقة السكني
يحدد معدل التفريغ (معدل C) المعدل الذي يتم عنده تصريف البطارية بالنسبة إلى قدرتها المقدرة. على سبيل المثال:
· 1C يعني التفريغ الكامل في ساعة واحدة
· 2C يعني التفريغ الكامل في 30 دقيقة
· 10C يعني التفريغ الكامل في 6 دقائق
في نظام البطارية الشمسية المنزلية يشير التفريغ عالي معدل إلى البطارية ’ S القدرة على الاستجابة على الفور لتيار inrush من الأحمال الاستقرائية أو المقاومة مثل مكيفات الهواء والثلاجات وسخانات الماء. على الرغم من أن هذه العواصف قصيرة الأجل ، إلا أنها يمكن أن تسبب انخفاضات الجهد ، أو أعطال الأجهزة ، أو حتى إغلاق الحماية في الأنظمة التقليدية.
⚠ تجدر الإشارة: بينما تركز هذه المقالة على نسبة C عالية مثل 2C و 5C ، أ معدل التفريغ 0.5C لا يزال خط أساس حاسم لتقييم النظام ’ S الموثوقية على المدى الطويل والاستقرار.
الحفاظ على أ
التفريغ 0.5C
القدرة تقلل بشكل كبير من التراكم الحراري ، وتحسن كفاءة الطاقة ، ويطيل عمر دورة خلال التشغيل المستمر أو الممتد.
بالنسبة لمعظم مالكي المنازل ، حتى بدون مطالبة الناتج عالي الأداء ، مستقر وآمن نظام البطارية الشمسية المنزلية يجب على الحد الأدنى للدعم مستمر 0.5 درجة مئوية التفريغ — عتبة عملية لضمان التشغيل دون انقطاع للأحمال الأساسية مثل الإضاءة والتلفزيون وأجهزة التوجيه والثلاجات.
3. مقارنة الأداء الرئيسي
| المعلمة | المعيار الموصى به | النظم التقليدية | أنظمة عالية معدل |
|---|---|---|---|
| معدل التفريغ المستمر | & GE ؛ 0.5C (خط الأساس) ، & GE ؛ 2C (موصى به) | 0.3C – 0.5C | 2C – 5C |
| الذروة الفورية C-RATE | & GE ؛ 5C | 1C – 3C | 5C – 10C |
| الحد الأقصى للإخراج الحالي | & GE ؛ 100A | 50 – 80A | 100 – 200A |
| مدة دعم الطاقة الذروة | & GE ؛ 10 ثوان | < ثوان5 | 10 – ثوان30 |
| تردد استجابة BMS | & GE ؛ 1 كيلو هرتز | 100 – هرتز500 | & GE ؛ 1 كيلو هرتز |
| كفاءة النظام | & GE ؛ 92 ٪ | 85% – 90% | 91% – 95% |
تساعد مؤشرات الأداء هذه في تقييم ما إذا كان نظام البطارية بالطاقة الشمسية المنزلية يمكنه تلبية متطلبات المنزلية الديناميكية بشكل فعال وتحمل ظروف التحميل العالي دون المساس بالسلامة أو طول العمر.
4. كيف يتم تحقيق التصريف العالي
1) هندسة المواد
· استخدام مواد الكربون عالية التوصيل (على سبيل المثال ، الأنابيب النانوية الكربونية ، الجرافين) في الأقطاب الكهربائية لتعزيز تنقل الإلكترون.
· الشوارد الأمثل مع معززات الموصلية لتقليل المقاومة الداخلية.
· Lifepo ₄ (LFP) تفضل الكيمياء لاستقرارها الحراري وأداءها العالي ، ويستخدم عادة في أنظمة البطارية الشمسية ذات الجودة العالية.
2) التصميم الهيكلي والخلايا
· زيادة ضغط القطب الضغط العالي يزيد من كثافة الطاقة ويقلل من المقاومة.
· ينتشر التكوين المتوازي متعدد الخلايا الأحمال الحالية لتقليل التدفئة المترجمة.
· تصميم القطب المتماثل يحسن التوزيع الحالي الموحد عبر الخلايا.
3) BMS واستراتيجية التحكم
· المراقبة الحالية على مستوى الميلي ثانية للتحكم في التفريغ في الوقت الفعلي.
· خوارزميات جدولة الطاقة الذكية لتوقع تغييرات الحمل وقدرة التمسك مسبقًا.
· التكامل مع النماذج التنبؤية المستندة إلى الذكاء الاصطناعي لتعلم سلوك المستخدم وتحسين إدارة التحميل ديناميكيًا.
5. القيمة في حالات استخدام العالم الحقيقي
يجلب نظام البطارية الشمسية المنزلية ذات المعدل العالي فوائد ملموسة في الإعدادات المنزلية النموذجية:
· ضمان بدء تشغيل الأجهزة: قادرة على التعامل مع التيارات الداخلية للأحمال الاستقرائية (مثل ACS ، وغسالات ، والثلاجات).
· تشغيل ساعة الذروة مستقرة: لا حاجة إلى الحد من الطاقة عند تشغيل العديد من أجهزة المطبخ أو الترفيه بشكل متزامن.
· قوة طوارئ موثوقة: تبقى الأحمال الحرجة مثل الإضاءة والماء الساخن والإنترنت مدعومة أثناء انقطاع التيار الكهربائي.
· جاهز للتوسع في المستقبل: يدعم الشحن السريع EV ويتكامل مع الطاقة الشمسية على السطح ، مما يتيح حلول تخزين شمسية قابلة للتطوير ومرنة.
6. تحديات واتجاهات التحسين
· الحد من الحياة الحد: في 5C ، قد ينخفض عمر البطارية 15 – 25%. يتطلب تحسين الأجهزة/البرمجيات.
· فقدان الكفاءة: ارتفاع تيار يزيد من فقدان الطاقة. يجب تحسين المسار الموصل والإدارة الحرارية.
· زيادة الحمل الحراري: أصبحت أنظمة التبريد السائل قياسية في إعدادات التخزين عالية القيمة ، خاصة في المتقدمة أنظمة البطارية الشمسية المنزلية .
مراجع
· IEA – تقرير اتجاهات التحميل السكنية 2023
· تحالف تخزين الطاقة الصيني – ورقة تخزين الطاقة ورقة بيضاء 2024
· EPRI – معايير أداء ESS السكنية 2023
· شبكة الدولة – تقرير تحميل تكامل تخزين الطاقة المنزلية
· الأكاديمية الصينية للعلوم – بيانات المختبر على الخلايا العالية
نحن واثقون من القول إن خدمة التخصيص الخاصة بنا رائعة. فيما يلي واحدة من الشهادات من عميلنا القديم ، فهي قادرة للغاية على إنشاء الأشياء لمتطلباتنا الدقيقة.
إذا كان لديك أي سؤال ، يرجى الاتصال بنا.
بريد إلكتروني: سوزان@ enerlution.com.cn
إضافة: لا. 33 ، طريق Qiuju ، حديقة Baiyan Science and Technology ، منطقة التكنولوجيا الفائقة ، Hefei ، الصين