Как указать пользовательский аккумулятор для системы хранения энергии солнечных панелей

Проект хранения энергии солнечной фотоэлектрической (PV) не становится подходящей спецификацией аккумулятора просто потому, что мощность PV преобразуется в мощность аккумулятора.

Для ОЕМ, солнечных ЭПК, интеграторов систем и поставщиков решений для хранения энергии батарея должна соответствовать профилю нагрузки проекта, целям хранения, инвертору или ПЭС, условиям установки и целевому рынку. Когда стандартные продукты не могут удовлетворить эти требования, следующий шаг — определить индивидуальную спецификацию батареи, которую может оценить, создать прототип и произвести производитель.

Это руководство объясняет, как перейти от требований к проекту к спецификации и RFQ, готовой для изготовления.

Шаг 1: Определите, что аккумулятор должен делать

Начните с приложения, а не с модели батареи.

Определите, как будет использоваться аккумулятор, и чего ожидается от солнечной фотоэлектрической системы. Например, проект может использовать аккумулятор для увеличения самопотребления солнечной энергии, снижения пиковой нагрузки, обеспечения аварийного питания или поддержки применения в условиях отсутствия электросети. Каждый случай использования создает различные требования к емкости аккумулятора, мощности, режиму работы и управлению.</p>

Базовая информация о проекте должна включать мощность фотоэлектрической установки, типичную и пиковую нагрузку, критическую нагрузку, если требуется резервное питание, желаемую продолжительность хранения, существующую или планируемую конфигурацию фотоэлектрической установки и условия установки. Для существующей системы также необходимо указать текущий инвертор или ПСК и определить, будет ли батарея подключена через Архитектура с переменным или постоянным током<р>.<р>

Рассмотрим проект C&I с 500 кВт·ч фотоэлектрических панелей, пиковой нагрузкой 350 кВт и требованием двухчасового резервного питания. Эти цифры дают отправную точку для определения емкости батареи, но сами по себе не определяют окончательную емкость аккумулятора.

Важный результат этого шага — четкое описание функции аккумулятора в системе. Это становится основой для электрических требований на следующем этапе.

Шаг 2: Определите необходимую энергию и мощность

Спецификация аккумулятора требует двух отдельных целей: пользовательская энергия в кВт·ч и мощность в кВт<р>.<р>

Для приложений резервного копирования, полезным начальным вычислением является:

Необходимая полезная энергия ≈ критическая нагрузка × необходимая продолжительность резервного питания

Если критическая нагрузка составляет 200 кВт, а необходимая продолжительность резервного питания составляет два часа, то система потребует примерно 400 кВт·ч полезной энергии. Требуемая номинальная емкость аккумулятора обычно будет выше, потому что при проектировании также необходимо учитывать степень разряда, потери при преобразовании, рабочие условия и необходимую производительность в течение срока службы аккумулятора.

Для солнечного самопотребления или уменьшения пиковой нагрузки, расчёт должен отражать фактический режим работы объекта. Батарея может заряжаться, когда генерация солнечной энергии превышает нагрузку, и разряжаться в выбранные периоды. В этих приложениях данные по часовой нагрузке и генерации солнечной энергии могут предоставить гораздо более надёжную основу для расчёта размеров, чем только мощность солнечной энергетической установки.

Мощность должна быть проверена независимо. Если система должна отдавать 200 кВт, то аккумулятор с 400 кВт·ч полезной энергии обеспечивает примерно два часа теоретического времени разряда при этой мощности:

Длительность хранения = используемая энергия ÷ мощность разряда

Фактический дизайн всё ещё должен учитывать ограничения инвертора/ПВС, ограничения работы аккумулятора и потери в системе.

В конце этого шага проект должен иметь определённую целевую величину используемой энергии и непрерывную целевую мощность. Эти показатели становятся основными электрическими требованиями для пользовательской батареи.

Шаг 3: Проверьте требования Инвертора, PCS и BMS

Аккумулятор не может быть указан независимо от оборудования, с которым он должен работать.

Для новой системы подтвердите запланированные требования к инвертору или ПСК до окончательного подбора батареи. Для проекта модернизации эти требования ещё более важны, поскольку существующее оборудование может накладывать фиксированные ограничения.

Проверьте модель инвертора или ПКС, диапазон напряжения постоянного тока, максимальный ток заряда и разряда, требования к стороне аккумулятора и интерфейс связи. БМС может потребоваться обмениваться информацией с инвертором, ПКС или СЭМ через CAN, RS485 или другой указанный протокол.

Это не просто вопрос подтверждения того, используют ли два продукта один и тот же разъём. Диапазон напряжения аккумулятора, способность по току, логика BMS, пределы защиты и поведение коммуникации должны быть совместимы с системой.

Например, если ПСТ требует, чтобы аккумулятор работал в определённом диапазоне постоянного напряжения, конфигурация аккумулятора должна быть разработана с учётом этого диапазона. Если ПСТ зависит от коммуникации БСУ для управления зарядкой и разрядкой, необходимый протокол коммуникации и обмен данными должны быть определены до окончательного проектирования аккумулятора.

Для подробных рассмотрений соответствия инвертора и аккумулятора, проект также может обратиться к существующему руководству ACE Battery по Как совместить инвертор солнечной энергии с аккумулятором LiFePO4<р>.<р>

Результатом этого шага является определённый набор электрических и коммуникационных ограничений, которым должен соответствовать пользовательский аккумулятор.

Шаг 4: Определите, что действительно нужно настроить

Как только требования к системе станут ясными, определите, может ли стандартный аккумулятор их удовлетворить.

Стандартный продукт может быть подходящим, когда его напряжение, ёмкость, мощность, размеры, интерфейс связи и совместимость с инвертором уже соответствуют проекту. Персонализация становится актуальной, когда одно или несколько критических требований выходят за рамки стандартной конфигурации продукта.

Например, настройка может быть рассмотрена, если проект требует конкретного напряжения или ёмкости, имеет строгие ограничения по пространству, нуждается в определённых функциях БСМ, требует интеграции с конкретным инвертором или ПКС, или нуждается в другой механической конфигурации.

Тот же принцип применяется к проектам OEM и товарным знакам. Аккумулятор может соответствовать электрическим требованиям, но всё ещё потребовать изменений в конфигурации продукта или процессе производства.

Целью, следовательно, не является настройка как можно большего количества параметров. Это выявление тех требований, которые не могут быть выполнены подходящим стандартным продуктом, и настройка только там, где это необходимо.</p>

Это различие может сократить ненужную инженерную работу, сохранив при этом аккумулятор в соответствии с реальным применением.

Шаг 5: Создание пользовательской спецификации аккумулятора

После определения необходимой настройки, превратите требования проекта в единый технический спецификация.

Спецификация должна определять параметры, против которых должен проектировать производитель, а не просто описывать проект в общих словах.

На электрическом уровне укажите химическую технологию аккумулятора, номинальное напряжение, доступную вместимость, номинальную мощность заряда/разряда, глубину разряда и требуемую цель циклической жизни.

На уровне интеграции определите инвертор или ПКС, диапазон рабочих напряжений, интерфейс связи, требования к БМС и требования к СЭМ.

Механические и экологические требования должны охватывать доступное пространство для установки, максимальные размеры, конфигурацию установки, рабочую температуру и требования к корпусу, где это применимо.

Наконец, определите целевую нишу и требования к соблюдению, которые применяются к запланированной батарее и конфигурации системы.

Полезное описание, следовательно, может выглядеть примерно так:

Применение солнечной энергии C&I / LFP / заданное номинальное напряжение / заданная полезная емкость / заданная непрерывная мощность / заданный DoD / CAN-коммуникация с целевым PCS / наружная установка / заданные габаритные размеры / требования целевого рынка

чем просто:

Система солнечных панелей 500 кВт + аккумулятор 1 МВт·ч

Первый даёт производителю точку старта для проектирования. Второй предоставляет только описание на уровне проекта.

Спецификация также должна различать обязательные требования и предпочтительные требования. Это даёт производителю возможность предложить альтернативные конфигурации, где они могут достичь той же цели проекта более эффективно.

Шаг 6: Превратите спецификацию в индивидуальный запрос на предложение по аккумулятору

Как только техническая спецификация будет готова, она может стать основой для индивидуального RFQ аккумулятора.

RFQ не должен повторять весь обсуждение проекта. Вместо этого используйте окончательную спецификацию в качестве технической основы и добавьте информацию, необходимую производителю для оценки разработки и производства.

Это обычно включает необходимое количество прототипов, ожидаемый объем производства, целевой график разработки, желаемую дату массового производства, а также любые требования к поддержке проверки или сертификации.

Например, покупатель может запросить:

Разработать и составить смету индивидуальной литий-железо-фосфатной батареи для промышленного и коммерческого солнечного фотоэлектрического приложения на основе приложенных электрических и механических спецификаций. Батарея должна взаимодействовать с указанным ППС, соответствовать определенному диапазону эксплуатации и быть проверенной до пилотного производства.

Это даёт производителю гораздо более чёткую основу для оценки осуществимости и стоимости, чем общая просьба о «солнечном аккумуляторе на заказ».

При сравнении предложений сосредоточьтесь на том, может ли производитель удовлетворить определенные технические требования, поддерживать необходимую интеграцию и проверку, а также масштабировать дизайн от прототипа до производства.

Для ОЕМ и интеграторов систем, ищущих долгосрочное партнёр OEM/ODM для солнечных аккумуляторов, это также момент, когда способность к разработке становится такой же важной, как начальная стоимость продукта.

Готовы ли вы с техническим заданием проекта? ACE Battery может работать с ОЕМ, интеграторами систем и поставщиками решений для хранения энергии, чтобы оценить индивидуальные требования к аккумуляторам и потребности в разработке.

Шаг 7: Проверьте аккумулятор до массового производства

Цитата производителя и прототип не подтверждают, что батарея готова к производству. Прототип должен быть протестирован в соответствии с требованиями, установленными на этапе разработки спецификации.

Начните с электрической проверки. Подтвердите фактическую емкость аккумулятора, диапазон напряжения, характеристики заряда/разряда, мощность и функции защиты.

Затем протестируйте интеграцию системы с запланированным инвертором или ПСО. Связь БСМ, тревоги, рабочие пределы и управление зарядкой/разрядкой должны быть проверены при представительных условиях.

Дополнительные испытания по окружающей среде, корпусу, безопасности и соблюдению требований могут потребоваться в зависимости от применения, целевого рынка и конечной конфигурации системы.

Процесс разработки, следовательно, должен следовать контролируемой последовательности:

Спецификация → Прототип → Проверка → Пилотное производство → Массовое производство

Цель проверки не только в том, чтобы подтвердить, что аккумулятор работает. Это подтверждение того, что он работает в пределах запланированной системы хранения солнечной энергии и в соответствии с согласованными техническими характеристиками.

Для проектов OEM и ODM выявление проблем с дизайном или интеграцией до пилотного или массового производства может помочь избежать последующих изменений в дизайне аккумулятора, инструментах, работах по сертификации и производственном процессе.

От требований к проекту солнечной фотоэлектрической системы до индивидуальной батареи

Проект настраиваемого аккумулятора легче контролировать, когда каждый этап предоставляет информацию, необходимую следующему:

Подача заявки на проект → Требования к энергии и мощности → Ограничения инвертора/ПКС → Решение о настройке → Характеристики аккумулятора → Запрос цен (RFQ) → Проверка прототипа → Производство

Этот подход избегает рассмотрения ёмкости аккумулятора как единственного параметра проектирования. Это также дает производителю достаточного технического контекста для оценки аккумулятора как части полной системы хранения энергии.

Для ОЕМ, солнечных EPC, интеграторов систем и брендов хранения энергии ACE Battery предоставляет разработку аккумуляторов и систем хранения энергии под специфические требования приложений.

Если вы разрабатываете проект солнечной фотоэлектрической системы + системой аккумулирования энергии и вам нужен аккумулятор, разработанный под вашу систему, свяжитесь с ACE Battery с вашими требованиями к проекту, чтобы обсудить спецификацию, разработку прототипа и производство<р>.<р>