Новини за слънчеви инвертори и батерии | Minvon

Сърцето и житницата на слънчевото съхранение

Много хора са чували за слънчеви системи със складиране на енергия, но малцина ясно разбират какво всъщност правят инверторът и батерията.

Просто казано: слънчевите панели събират слънчева светлина и генерират електричество. Инверторът е „центърът за управление на енергията“ на цялата система. Батерията е голямата енергийна хранилища.

Само когато двете работят заедно, нестабилната слънчева енергия може да се превърне в надеждно, безопасно и употребимо за дома електричество.

Днес ще анализираме тези два основни компонента с прости думи, ще обясним логиката, стояща зад системите за слънчева енергия със складиране, и ще ви помогнем да избегнете често срещаните грешки при избор.

1. Инвертор: Центърът за управление на енергията в слънчевите системи със складиране

Битовите контакти доставят променлив ток (AC). Битови уреди като хладилници, вентилатори, осветление и телевизори работят изключително с променлив ток.

Обаче слънчевите панели и акумулаторните батерии произвеждат и съхраняват директен ток (DC). Директният ток не може да се използва директно от домакинските уреди. Затова съществува инверторът: той преобразува DC в променлив ток (AC) и обратно – от AC в DC, когато е необходимо.

Много хора мислят, че инверторът е просто прост „преобразувател на ток“. Но модерните хибридни инвертори правят много повече от това.

Какво прави хибридният инвертор

• MPPT – Проследяване на точката на максимална мощност Инверторът включва модул MPPT, който проследява реалното изходно напрежение на слънчевите панели. Когато интензитетът на слънчевата светлина се промени, той улавя максимално възможната мощност и подобрява използването на слънчевата енергия.
• Двуосева регулация на потока на енергия През деня слънчевите панели генерират DC енергия. Част от нея се използва директно от домакинските уреди. Излишната енергия се регулира от инвертора и се съхранява в батерията. През вечерта или в облачни дни батерията подава DC енергия, а инверторът я преобразува обратно в чист и стабилен AC ток за домакинството.
• Защита срещу опасности и превключване между режими Когато електрическата мрежа е достъпна, системата може да работи в режим на свързване с мрежата. Ако мрежата изпадне, квалифициран хибридни инвертор може бързо да превключи в резервен автономен режим, така че батерията продължава да захранва критичните потребители.
• Чист синусоиден изход Висококачественият инвертор осигурява изходен сигнал с чиста синусоида, подобен на този от електрическата мрежа. Това защитава чувствителната електроника, като например телевизори и компютри. Нискокачествените инвертори с модифицирана синусоида, напротив, могат да предизвикват колебания на напрежението и повреди на оборудването.

Основни типове инвертори

таблица

Пазарът хибриден инвертор в момента е основният избор за домашни слънчеви енергийни хранилища.

2. Батерия: Енергийният склад за слънчева енергия

Ако инверторът е сърцето на системата, батерията е енергийният склад.

Слънчевата генерация обикновено достига връхните си стойности през деня, но домакинското потребление често достига връхните си стойности вечер и нощем. Без батерия излишната слънчева енергия просто ще се загуби. Батерията съхранява тази излишна енергия и я освобождава, когато е необходимо.

Батериите LiFePO4 са текущият основен стандарт

Най-разпространената технология за съвременни домакински системи за съхранение е батерия от литиево фосфат на желяzo , често записвана като LiFePO4 .

В сравнение с по-старите оловно-киселинни батерии LiFePO4 предлага важни предимства:

• По-добра химическа стабилност
• По-добра термостабилност
• По-нисък риск от топлинен бяг
• По-дълъг цикъл на живот – обикновено 6000 цикъла или повече
• По-висока дълбочина на разреждане
• По-висока ефективност на преобразуване на енергия
• По-ниски загуби при зареждане и разреждане

В сравнение с тях оловно-киселинните батерии имат по-кратък срок на експлоатация — обикновено само 3–5 години — и не са подходящи за дълбоко циклиране. Затова днес те рядко се използват в нови проекти за домашно съхранение на енергия.

BMS: Мениджър за безопасност на батерията

Всяка система за съхранение на енергия включва СИСТЕМА ЗА УПРАВЛЕНИЕ НА БАТЕРИЯТА , или BMS. Представете си я като мениджър за безопасност на батерията.

Батерийният пакет се състои от множество клетки, свързани последователно. Леки разлики в напрежението между клетките са нормални, но ако не се поддържат в баланс, те могат да намалят производителността и да създадат рискове за безопасност.

BMS непрекъснато следи:

• Напрежение на клетка
• Текущи
• Температура
• Състояние на заряд (SOC)

Тя също извършва активно или пасивно балансиране на клетките и осигурява защита срещу:

• Преваряне
• Преизчерпване на заряда
• Надмощие
• Висока температура
• Ниска температура

Ако възникне аномалия, системата за управление на батерията (BMS) може да прекъсне веригата, за да се предотврати повреждане. Без защита от BMS батерийният пакет може да пострада от несъответствие между клетките, раздуване или дори инциденти, свързани с безопасността.

3. Инверторът и батерията трябва да са правилно съчетани

Инверторът и батерията не се свързват просто чрез включване. Те трябва да комуникират и да сътрудничат коректно.

Инверторът чете реалновременни данни от BMS на батерията, включително:

• Оставащата капацитет на батерията или SOC
• Температура на батерията
• Максимален ток на зареждане
• Максимален ток за разрядяване

Въз основа на тази информация инверторът динамично регулира мощността за зареждане.

Когато батерията е напълно заредена, инверторът спира зареждането. Когато батерията достигне долния граничен праг за защита, инверторът спира разреждането. Това предпазва батерията от прекомерно разреждане и удължава нейния срок на експлоатация.

Съвместимостта при комуникация е от решаващо значение

Ако инверторът и батерията нямат съвместим протокол за комуникация, могат да възникнат сериозни проблеми, включително:

• Неконтролируемо зареждане
• Нарушаване на функциите за защита
• Съкращаване на срока на експлоатация на батерията
• Увеличаване на рисковете за безопасност

Поради тази причина обикновено е по-безопасно да се избере пълна, нативно съвместима система, вместо произволно да се смесват различни марки.

4. Често срещани грешки при избора, които трябва да се избягват

Грешка 1: Предположението, че по-голямата батерия винаги е по-добра

Капацитетът на батерията трябва да съответства както на размера на слънчевата инсталация, така и на потреблението на електрическа енергия от домакинството.

Ако слънчевата инсталация е относително малка, може да няма достатъчно излишна енергия през деня, за да се зареди голяма батерия. В този случай по-голямата батерия ще увеличи само разходите, без да осигури пропорционално по-голяма стойност.

Грешка 2: Случаен избор на мощността на инвертора

Номиналната изходна мощност на инвертора определя колко уреда могат да работят едновременно.

Устройствата с висока мощност, като климатични инсталации и водни помпи, често имат върхови токове при стартиране. Ако мощността на инвертора е твърде малка, тези върхове могат да предизвикат автоматично изключване поради защита.

Грешка 3: Игнориране на средата за инсталиране

Инверторът и батерията изискват добро вентилиране и охлаждане.

Затворена среда с висока температура ускорява стареенето и намалява експлоатационния срок. Влажната среда може също да корозира кабелите и да повлияе неблагоприятно върху дългосрочната надеждност.

5. Каква стойност може да предложи една система за съхранение на слънчева енергия?

Добре проектирана система „слънце плюс съхранение“ може да осигури практически ползи:

• По-ниски сметки за електричество в региони с високи тарифи за електроенергия от мрежата
• Резервно питание по време на прекъсвания, особено за осветление, хладилни устройства и комуникационно оборудване
• Дългосрочно използване на чиста енергия чрез увеличаване на собственото потребление на слънчева енергия
• Намалено използване на изкопаеми горива и по-ниски домакински емисии на въглерод

Това казано, соларното съхранение не е напълно без поддръжка.

Основната поддръжка включва:

• Редовна проверка на индикаторите за състояние
• Слушане за необичайни шумове
• Наблюдение за прегряване
• Периодична инспекция на клемите
• Поддържане на оборудването чисто, сухо и добре проветрено
• Никога не разглобявайте инвертора или батерията без професионална подготовка

При правилен подбор, професионална инсталация и редовна поддръжка системата от инвертор и батерия може да работи надеждно в продължение на много години.

Обобщение

Инверторът е отговорен за:

• Преобразуване на постояннотоковото напрежение в променливо
• Разпределение на енергията
• Превключване между режими
• Системна защита

Батерията отговаря за:

• Съхраняване на излишната слънчева енергия
• Доставка на електричество при нужда
• Защита на клетките чрез системата за управление на батерията (BMS)

Заедно те образуват пълна домакинска система за слънчева енергия с натрупване.

Изборът на добре съчетани инвертор и батерия е от решаващо значение за безопасността, стабилността и дългия експлоатационен живот. Само по този начин слънчевата светлина може да се превърне в надеждно домакинско електричество.

Ако планирате проект за домашно натрупване на енергия, започнете с оценка на капацитета на слънчевите панели на покрива ви и профила на вашето дневно електрическо натоварване. След това определете подходящата мощност на инвертора и капацитета на батерията.