نحوه انتخاب یک باتری ذخیره انرژی 48 ولت LiFePO4 BMS برای بسته‌های باتری خانگی

انتخاب یک سیستم مدیریت باتری (BMS) برای یک باتری لیتیوم-فسفات-۴ خانگی کلاس ۴۸ ولتی با طراحی باتری شروع می‌شود - نه با نام محصول. بررسی‌های کلیدی عبارتند از تعداد سلول‌های سری، جریان دشارژ و شارژ، ارتباط اینورتر، شرایط دما و هرگونه برنامه‌ای برای اتصال موازی باتری‌ها.

این راهنما به تولیدکنندگان بسته‌های باتری و یکپارچه‌سازان سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی کمک می‌کند تا این الزامات را آماده کرده و مشخص کنند که کدام گزینه‌های BMS ذخیره‌سازی خانگی DALY نیاز به بررسی فنی بیشتر دارند.

«16S» به معنی 16 سلول یا گروه سلولی است که به صورت سری متصل شده‌اند. با استفاده از ولتاژ اسمی سلول LiFePO4 معمولی 3.2 ولت، ولتاژ اسمی بسته 16 × 3.2 ولت = 51.2 ولت است. چنین بسته‌هایی معمولاً به عنوان سیستم‌های کلاس 48 ولت توصیف می‌شوند؛ «48 ولت» به تنهایی تعداد سری‌ها را مشخص نمی‌کند.

قبل از انتخاب BMS، ترکیب شیمیایی سلول، تعداد سری‌ها، محدودیت‌های ولتاژ سازنده سلول و محدوده ولتاژ عملیاتی باتری را تأیید کنید. یک آموزش عمومی سیم‌کشی DALY 16S برای درک حسگری سلول سری موجود است، اما جایگزینی برای نمودار سیم‌کشی ارائه شده با مدل دقیق LK یا LM نیست.

جریان تخلیه سمت باتری را از توان خروجی AC پیوسته اینورتر، کمترین ولتاژ باتری مربوطه و راندمان اینورتر تخمین بزنید: جریان DC تخمینی (A) ≈ توان خروجی AC (W) ÷ [ولتاژ باتری (V) × راندمان].

برای مثال، ۵۰۰۰ وات ÷ (۴۸ ولت × ۰.۹۰) ≈ ۱۱۶ آمپر. در ولتاژ باتری فرضی پایین‌تر ۴۴ ولت، همین محاسبه تقریباً ۱۲۶ آمپر را نشان می‌دهد. این ارقام نشان می‌دهند که چرا برچسب اسمی ۴۸ ولت کافی نیست؛ هیچ‌کدام از این ارقام، رتبه‌بندی نهایی BMS را تعیین نمی‌کنند.

مدت زمان توان مداوم و نوسان ولتاژ اینورتر، حداقل ولتاژ باتری در حال کار، میزان دشارژ مجاز پک، مقادیر نامی پیوسته و پیک BMS، دمای کارکرد و شرایط محفظه را بررسی کنید. حداکثر جریان شارژ از شارژر یا اینورتر و مشخصات سلول باتری را جداگانه بررسی کنید. فرض نکنید که انتخاب جریان نامی بالاتر بعدی به طور خودکار مناسب بودن را تضمین می‌کند.

تأیید کنید که آیا اینورتر به لینک ارتباطی باتری نیاز دارد یا می‌تواند تحت یک استراتژی کنترل مبتنی بر ولتاژ که به طور جداگانه تأیید شده است، کار کند. CAN (شبکه ناحیه کنترل‌کننده) و RS485 رابط‌های ارتباطی هستند؛ تطبیق رابط به این معنی نیست که BMS و اینورتر از پیام‌ها یا قوانین کنترلی یکسانی استفاده می‌کنند.

سازنده اینورتر و مدل دقیق، پروتکل و نسخه مورد نیاز و هرگونه اسناد ادغام موجود را ارائه دهید. از DALY بخواهید پشتیبانی یا امکان‌سنجی تطبیق پروتکل سفارشی برای پیکربندی BMS پیشنهادی را تأیید کند. یک ویژگی CAN/RS485 عمومی را به عنوان ادعای سازگاری در نظر نگیرید.

دمای مجاز شارژ و دشارژ توسط سازنده سلول و محیط نصب مورد نظر را بررسی کنید. محدودیت‌های شارژ در هوای سرد و هرگونه نیاز به گرمایش باید برای سلول‌ها و سیستم واقعی ارزیابی شود. فرض نکنید که یک DALY BMS خاص شامل کنترل گرمایش است، مگر اینکه برای آن پیکربندی تأیید شده باشد.

متعادل‌سازی سلول ممکن است به مدیریت تفاوت‌های بین سلول‌های متصل به صورت سری کمک کند، اما نمی‌تواند جایگزین تطبیق سلول شود یا طراحی نامناسب باتری را اصلاح کند. تأیید کنید که آیا BMS پیشنهادی از متعادل‌سازی غیرفعال یا پیکربندی متعادل‌سازی فعال اختیاری استفاده می‌کند و شرایط جریان و عملکرد را برای گزینه دقیق تأیید کنید.

اگر در نصب از چندین بسته باتری به صورت موازی استفاده می‌شود، سیستم مدیریت باتری (BMS) نصب شده روی هر بسته، طراحی تقسیم جریان و حفاظت، تطبیق ولتاژ بسته، ارتباطات، ایزولاسیون خطا و روش راه‌اندازی را تأیید کنید. حداکثر تعداد اعلام شده برای بسته‌های موازی، دلیلی بر این نیست که هر ترکیبی از بسته‌ها و اینورترها با هم ایمن کار خواهند کرد.

درخواست بررسی در سطح سیستم برای پیکربندی‌های موازی. جزئیات سیم‌کشی و مراحل راه‌اندازی در دفترچه‌های راهنمای محصول و مستندات طراحی سیستم مربوطه آمده است، نه در این مرور کلی انتخاب.

آخرین برگه مقایسه LK/LM نسل چهارم DALY که برای این مقاله ارائه شده است، پیکربندی‌های LiFePO4 8S/16S و گزینه‌های جریان شارژ/دشارژ مداوم زیر را فهرست می‌کند. اینها رتبه‌بندی‌های کاندید هستند، نه تطابق خودکار با یک اینورتر معین.

LK: نرخ شارژ/دشارژ مداوم ۱۰۰ آمپر. LM: نرخ شارژ/دشارژ مداوم ۱۵۰ آمپر یا ۲۰۰ آمپر. برگه مقایسه همچنین بالانس فعال اختیاری را مشخص می‌کند؛ فرض نکنید که هر واحدی شامل آن می‌شود.

برای طرحی که تخمین زده می‌شود تحت یک شرایط عملیاتی تقریباً ۱۱۶ آمپر جریان بکشد، جریان نامی مداوم ۱۰۰ آمپر آن شرایط تخمینی را برآورده نمی‌کند. گزینه ۱۵۰ آمپر ممکن است ارزش ارزیابی داشته باشد، اما انتخاب نهایی همچنان نیاز به بررسی حداقل ولتاژ بسته، پیک‌های جریان، جریان شارژ، شرایط حرارتی، پیکربندی و برگه اطلاعات دقیق محصول دارد.

برای بررسی فنی اولیه، موارد زیر را ارائه دهید: ترکیب شیمیایی باتری و تعداد سری‌ها (برای مثال، 16S LiFePO4)؛ ظرفیت بسته (آه)؛ محدودیت‌های ولتاژ سلول؛ سازنده/مدل اینورتر و توان مداوم/افزایشی؛ جریان شارژ و دشارژ مداوم مورد نیاز؛ جریان اوج و مدت زمان؛ الزامات ارتباطی؛ دمای نصب مورد انتظار؛ تعداد بسته‌های موازی؛ و مقدار سفارش مورد انتظار.

DALY می‌تواند از این اطلاعات برای ارزیابی پیکربندی‌های مناسب LK/LM، شناسایی هرگونه اطلاعات مورد نیاز و بحث در مورد اسناد فنی موجود و گزینه‌های قیمت‌گذاری استفاده کند. انتخاب نهایی مدل و پشتیبانی پروتکل باید برای پیکربندی درخواستی تأیید شود.