การปรับขนาดแบตเตอรี่สำหรับแอปพลิเคชันที่กำหนดเป็นอย่างไร
การใช้พลังงานแสงอาทิตย์นอกกริดกำลังเป็นที่นิยมมากขึ้นสำหรับการใช้งานในประเทศ อุตสาหกรรม และเทศบาล เนื่องจากธรรมชาติที่ผันแปรของแหล่งพลังงานหมุนเวียน การติดตั้งจำนวนมากจึงรวมถึงระบบกักเก็บพลังงานเพื่อให้มีอุปทานสำหรับความต้องการสูงสุดและเมื่อการผลิตพลังงานมีจำกัด มีเทคโนโลยีการจัดเก็บข้อมูลทางเลือกแต่ วิธีการคำนวณ ขนาดแบตเตอรี่ของ แบตเตอรี่กรดตะกั่ว นั้นเป็นเรื่องปกติสำหรับนักเคมีทุกประเภท เพื่อให้แน่ใจว่าระบบที่ตรงตามข้อกำหนดการใช้งาน จำเป็นต้องได้รับภาพที่มีรายละเอียดที่สมเหตุสมผลของความเป็นอิสระของเวลาในการโหลดและรันของแบตเตอรี่
วิธีคำนวณขนาดแบตเตอรี่ - วิธีคำนวณขนาดแบตเตอรี่
ต้องเสียค่าเผื่อประสิทธิภาพของส่วนประกอบในระบบในการแปลงพลังงานจากแหล่งอินพุตเป็นความต้องการแบตเตอรี่ ด้วยเหตุนี้ ขนาดของการโหลดแต่ละครั้ง โหลดทั้งหมด และเวลาทำงานแต่ละครั้งเป็นปัจจัยสำคัญในการคำนวณความจุของแบตเตอรี่ที่แม่นยำสำหรับความต้องการของระบบ ไม่ว่าจะเป็นแหล่งพลังงานไฟฟ้าเพียงแหล่งเดียวหรือเป็นเชื้อเพลิงไฮบริด ต้องเข้าใจคุณลักษณะของอุปกรณ์และการใช้งานอย่างละเอียดถี่ถ้วนเพื่อออกแบบและระบุการติดตั้งที่มีประสิทธิภาพและปราศจากปัญหา ในการจ่ายกระแสไฟฟ้าในตอนกลางคืน ไม่ว่าทั้งหมดหรือบางส่วน จากแผง โซลา ร์เซลล์พลังงานแสงอาทิตย์ จำเป็นต้องใช้แบตเตอรี่สำหรับเก็บพลังงานไฟฟ้า
ขนาดแบตเตอรี่คืออะไร?
วิธีการที่พิถีพิถันในการคำนวณโหลดอิสระจะช่วยให้มั่นใจได้ว่าการเลือก แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ จะแม่นยำ ข้อมูลจำเพาะของแบตเตอรี่ที่ถูกต้องจะไม่เพียงรับประกันความเป็นอิสระที่น่าพอใจเท่านั้น แต่ยังรวมถึงอายุการใช้งานแบตเตอรี่ที่ยาวนานและคุ้มค่าอีกด้วย ต่อไปนี้คือแนวทางในการรับข้อมูลโดยละเอียดและถูกต้องซึ่งจำเป็นในการคำนวณขนาดแบตเตอรี่ที่ต้องการเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ ประหยัดพลังงาน และความคุ้มค่าสูงสุด
บทสรุปของวิธีการ: ส่วนนี้ให้ความเข้าใจเกี่ยวกับวิธีการโดยรวมเพื่อให้คำอธิบายของวิธีการที่ใช้ในการรับข้อมูล การคำนวณโดยละเอียดและวิธีการรับโหลดและประสิทธิภาพแสดงไว้ในส่วนการดำเนินการ
ขนาดแบตเตอรี่ที่ไม่เหมาะสมอาจทำให้...
ขนาดแบตเตอรี่ที่ไม่เหมาะสมสามารถให้ผลลัพธ์ที่ไม่ต้องการได้อย่างรวดเร็ว ในการติดตั้งแบตเตอรี่ขนาดใหญ่ ความล้มเหลวสามารถเกิดขึ้นได้อย่างรวดเร็วเนื่องจากขนาดแบตเตอรี่ที่ไม่เหมาะสม ความจุผลลัพธ์อาจไม่เพียงพอต่อการส่งจำนวนชั่วโมงที่ต้องการสำหรับการโหลดที่กำหนด เป็นสิ่งสำคัญมากที่จะต้องแน่ใจว่าการปรับขนาดแบตเตอรี่ทำได้อย่างระมัดระวัง ไมโครเท็กซ์ช่วยเหลือลูกค้าทุกคนหากจำเป็นต้องปรับขนาดแบตเตอรี่
ข้อเสนอไมโครเท็กซ์:
- ขนาดแบตเตอรี่สำหรับอัพ
- ขนาดแบตเตอรี่สำหรับระบบสุริยะ
- ขนาดแบตเตอรี่สำหรับแผงโซลาร์เซลล์
- ขนาดแบตเตอรี่สำหรับรถยนต์ไฟฟ้า
- ขนาดแบตเตอรี่สำหรับระบบนอกกริด
- ขนาดแบตเตอรี่สำหรับอินเวอร์เตอร์
- ขนาดแบตเตอรี่สำหรับสถานีย่อย
- ขนาดแบตเตอรี่ที่จะโหลด
วิธีคำนวนขนาดแบตเตอรี่ที่ต้องการ
- การประเมินความเป็นอิสระในหน่วยชั่วโมง (H)
เป็นช่วงที่แบตเตอรี่ต้องทำงานโดยไม่ต้องชาร์จ สิ่งนี้ถูกกำหนดให้เป็น H โดยทั่วไปมีมากกว่าหนึ่งโหลดจากอุปกรณ์ต่าง ๆ และโหลดเหล่านี้อาจไม่ทำงานอย่างต่อเนื่อง สำหรับการโหลดแต่ละรายการเหล่านี้จะมีอิสระส่วนบุคคล สิ่งเหล่านี้จะถูกแสดงรายการแยกกันเป็นภาระ 1, 2, 3 ฯลฯ โดยมีเวลาในการใช้งานที่สอดคล้องกัน กล่าวคือ อิสระที่สอดคล้องกัน ความเป็นอิสระส่วนบุคคลเหล่านี้ถูกกำหนดเป็น h1, h2 h3 เป็นต้น
- การคำนวณโหลดทั้งหมดและค่าเฉลี่ย (Lt และ La)
สิ่งสำคัญคือต้องประเมินจำนวนแอมแปร์-ชั่วโมงทั้งหมดที่แบตเตอรี่ต้องจ่ายระหว่างการทำงาน อย่างไรก็ตาม สิ่งสำคัญคือต้องทราบความแปรผันของโหลดและประเภทของโหลดที่ใช้ การคำนวณโหลดสามารถทำได้ 2 วิธี:
- ประมาณการจากเรตติ้งอุปกรณ์
- การวัดโหลดโดยตรง
สำหรับการประมาณค่าจากการจัดอันดับส่วนประกอบ สิ่งสำคัญคือต้องทราบไม่เพียงแต่ค่าที่ระบุ แต่ยังรวมถึงปัจจัยด้านกำลังด้วย โหลดจำนวนมากมีองค์ประกอบอุปนัย เช่น ทีวี ตู้เย็น หรือไฟ LED โหลดแต่ละรายการ (เป็นวัตต์-ชั่วโมง) ถูกกำหนดเป็น l1, l2, l3 เป็นต้น
พิกัดพิกัดของโหลดต้องปรับค่าสำหรับตัวประกอบกำลังโดยคูณโหลดด้วยตัวประกอบกำลัง หากได้โหลดจากการวัด ขั้นตอนนี้ไม่จำเป็น และสามารถใช้ค่าที่วัดได้โดยตรง โหลดและโหลดเฉลี่ยสามารถคำนวณได้โดยนำผลรวมของโหลดแต่ละรายการหรือโหลดสูงสุดที่วัดได้ (Lt) แล้วหารด้วยจำนวนชั่วโมงสำหรับการทำงานของแบตเตอรี่ (H) เพื่อให้โหลดเฉลี่ย (La) วิธีที่แม่นยำยิ่งขึ้นคือการดูที่โหลดแต่ละรายการและเวลาในการดำเนินการ ในการคำนวณจำนวนวัตต์-ชั่วโมงที่ต้องการ โหลดจะถูกคูณด้วยเวลาทำงาน
ประสิทธิภาพของระบบ
หลักการทำงานของแผงโซลาร์เซลล์หรือการจ่ายพลังงานหมุนเวียนคือต้องแปลงกำลังไฟฟ้า (วัตต์) ให้อยู่ในรูปแบบที่มีแรงดันควบคุมสำหรับการจัดเก็บหรือใช้งานโดยตรงผ่าน อินเวอร์เตอร์ หรือ DC: DC converter ที่มีค่าคงที่ แหล่งจ่ายไฟฟ้า การทำงานแต่ละครั้งตั้งแต่แหล่งจ่ายไฟไปจนถึงโหลดจะมีการสูญเสียประสิทธิภาพ ซึ่งต้องนำมาพิจารณาเมื่อคำนวณปริมาณพลังงานที่มีอยู่สำหรับช่วงเวลาอิสระ ประสิทธิภาพโดยรวมของระบบขึ้นอยู่กับจำนวนขั้นตอนระหว่างแหล่งจ่ายไฟ โหลด และ % ประสิทธิภาพในแต่ละขั้นตอน
หลักการทำงานของแผงโซลาร์เซลล์หรือการจ่ายพลังงานหมุนเวียนคือต้องแปลงกำลังไฟฟ้า (วัตต์) ให้อยู่ในรูปแบบที่มีแรงดันควบคุมสำหรับการจัดเก็บหรือใช้งานโดยตรงผ่าน อินเวอร์เตอร์ หรือ DC: DC converter ที่มีค่าคงที่ แหล่งจ่ายไฟฟ้า การทำงานแต่ละครั้งตั้งแต่แหล่งจ่ายไฟไปจนถึงโหลดจะมีการสูญเสียประสิทธิภาพ ซึ่งต้องนำมาพิจารณาเมื่อคำนวณปริมาณพลังงานที่มีอยู่สำหรับช่วงเวลาอิสระ ประสิทธิภาพโดยรวมของระบบขึ้นอยู่กับจำนวนขั้นตอนระหว่างแหล่งจ่ายไฟ โหลด และ % ประสิทธิภาพในแต่ละขั้นตอน ตัวอย่างเช่น ประสิทธิภาพโดยรวมของระบบธรรมดาที่ไม่มีการจัดเก็บพลังงานจะเป็นดังนี้:
- อาร์เรย์ PV ————> ดีซี: ดีซี ————-> อินเวอร์เตอร์ ————–> โหลด
เอาต์พุตจากแผงโซลาร์เซลล์ x ประสิทธิภาพตัวแปลง DC (EDC) x ประสิทธิภาพอินเวอร์เตอร์ (EI) = เอาต์พุตทั้งหมดที่มี
ด้วยการจัดเก็บพลังงานต้องคำนึงถึงประสิทธิภาพของเครื่องชาร์จแบตเตอรี่ประสิทธิภาพ เคมี ของแบตเตอรี่ในการคายประจุและการชาร์จด้วย การสูญเสียแรงดันไฟฟ้าผ่านสายเคเบิลเป็นอีกปัจจัยหนึ่งที่ต้องเพิ่มในการคำนวณความต้องการเอาท์พุต การปรับขนาดแบตเตอรี่
- เอาต์พุตที่ต้องการจากแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์
สามารถคำนวณความต้องการเอาท์พุตได้ง่ายๆ จากจำนวนวัตต์-ชั่วโมงทั้งหมดที่ต้องการในช่วงเวลาที่เป็นอิสระโดยใช้ค่าที่วัดได้หรือค่าที่คำนวณได้ ดังที่อธิบายไว้ในหัวข้อที่ 2 อย่างไรก็ตาม ขนาดแบตเตอรี่ ของระบบสุริยะที่จำเป็นในการส่งเอาต์พุตนี้ต้องใช้วิธีการที่มีรายละเอียดมากกว่านี้ ควรทราบพารามิเตอร์ต่อไปนี้:
- สถานะการชาร์จขั้นต่ำของแบตเตอรี่เมื่อสิ้นสุดการทำงานอัตโนมัติ
- สถานะการชาร์จสูงสุดของแบตเตอรี่เมื่อสิ้นสุดระยะเวลา การชาร์จ
- ภาระสูงสุดของแบตเตอรี่ในช่วงเวลาเอกราช
- เวลาที่โหลดสูงสุดเกิดขึ้น
- การสูญเสียแรงดันไฟฟ้าระหว่างแบตเตอรี่และโหลด DC และการสูญเสียแรงดันไฟฟ้าระหว่างอินเวอร์เตอร์และโหลด AC
- อุณหภูมิการทำงานของแบตเตอรี่
สถานะการชาร์จสูงสุดและต่ำสุดเหล่านี้มีความสำคัญเพื่อให้แน่ใจว่าแบตเตอรี่ไม่เพียงให้พลังงานเพียงพอสำหรับช่วงเวลาอิสระเท่านั้น แต่ยังให้แบตเตอรี่ได้รับหน้าที่ตามรอบที่คาดไว้และจะมีพลังงานเข้าเพียงพอในช่วงระยะเวลาการชาร์จเพื่อให้รอบการทำงานสมบูรณ์ โหลดสูงสุดและการเกิดขึ้นในช่วงระยะเวลาการคายประจุมีความสำคัญ เนื่องจากจะทำให้แรงดันไฟฟ้าตก
ควรทำ ขนาดแบตเตอรี่ พลังงานแสงอาทิตย์เพื่อป้องกันการตกนี้ รวมถึงการสูญเสียแรงดันไฟในระบบ จากการตกต่ำกว่าแรงดันไฟในการทำงานที่จำเป็นสำหรับโหลดหรืออินเวอร์เตอร์ ความจุของแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์จะแปรผันตามอุณหภูมิ ยิ่งอุณหภูมิต่ำ ความจุก็จะยิ่งต่ำลง อายุการใช้งานของแบตเตอรี่จะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิการทำงานของแบตเตอรี่ด้วย โดยทั่วไป ยิ่งอุณหภูมิสูงขึ้นเท่าใด อายุการใช้งานของแบตเตอรี่ก็จะสั้นลงเท่านั้น ข้อมูลขนาดแบตเตอรี่นี้เกี่ยวกับความจุและอายุการใช้งานจะได้รับจาก ทีมเทคนิคไมโครเท็กซ์ คุณสามารถ ติดต่อไมโครเท็กซ์ได้ที่นี่
การประมาณความจุของแบตเตอรี่ที่ใช้ได้โดยใช้โหลดเฉลี่ย
โหลดเฉลี่ยอาจคำนวณได้โดยวิธีการใดๆ ที่อธิบายไว้ ซึ่งรวมถึงความไร้ประสิทธิภาพ เวลาใช้งาน โหลดสูงสุด และเวลาที่เกิดขึ้นระหว่างการคายประจุ ควรใช้เพื่อประเมินความจุที่ใช้ได้ของแบตเตอรี่ อย่างไรก็ตาม ไม่เพียงแต่พลังงานทั้งหมดที่จำเป็นเท่านั้นที่มีความสำคัญ เนื่องจากไม่น่าเป็นไปได้ที่จะมีการดึงกระแสที่สม่ำเสมอทั่วทั้งเอกเทศทั้งหมด โหลดสูงสุดมีความสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งหากเกิดขึ้นใกล้สิ้นสุดระยะเวลาการคายประจุ เนื่องจากอาจทำให้แรงดันไฟของแบตเตอรี่ลดลงต่ำกว่าค่าต่ำสุดที่จำเป็นในการใช้งานอุปกรณ์ แม้ว่าแบตเตอรี่จะมีความจุเพียงพอต่อความต้องการพลังงานทั้งหมด
ขนาดแบตเตอรี่ – อินพุตที่จำเป็นสำหรับการชาร์จแบตเตอรี่
เครื่องชาร์จควรมีกระแสไฟขาออกเพียงพอที่จะชาร์จแบตเตอรี่ใหม่ได้จนถึงระดับการชาร์จที่จำเป็นเพื่อให้ครบระยะเวลาที่เป็นอิสระ สิ่งสำคัญคือต้องได้รับระบอบการชาร์จใหม่ที่ถูกต้องจาก Microtex สำหรับประเภทของแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ที่ใช้และมีเวลาเพียงพอสำหรับการชาร์จตามที่ต้องการ จำเป็นต้องพิจารณาถึงประสิทธิภาพของเครื่องชาร์จและประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ที่กำลังชาร์จ ประสิทธิภาพของเครื่องชาร์จจะขึ้นอยู่กับความสูญเสียที่เกิดจากการแปลงจากแหล่งพลังงานเป็นแบตเตอรี่ ไม่ว่าจะเป็นหม้อแปลงไฟฟ้าโหมดสวิตช์หรือเครื่องชาร์จความถี่สูงจะเป็นตัวกำหนดประสิทธิภาพการแปลง
มีความสูญเสียเพิ่มเติมเนื่องจากความแตกต่างระหว่างแรงดันการชาร์จของแบตเตอรี่และแรงดันการคายประจุซึ่งจะขึ้นอยู่กับรูปแบบการชาร์จที่ใช้และสถานะร้อยละของประจุที่แบตเตอรี่ต้องถึง จะต้องไม่สับสนในการประหยัดพลังงาน เช่น แอมป์ x โวลต์ x เวลา (วัตต์-ชั่วโมง) กับประสิทธิภาพแบบคูลอมบิก เช่น แอมป์ x เวลา (แอมแปร์-ชั่วโมง) บริษัทแบตเตอรี่ส่วนใหญ่เสนอราคาเฉพาะประสิทธิภาพการชาร์จแบบคูลอมบิกในเอกสารของพวกเขา นี่ไม่ใช่การวัดประสิทธิภาพของระบบที่แท้จริงซึ่งควรวัดเป็นหน่วยวัตต์-ชั่วโมง ทีมเทคนิคของ Microtex จะให้คำแนะนำเกี่ยวกับระบบการชาร์จและประสิทธิภาพเพื่อการคำนวณ
ขนาดแบตเตอรี่สำหรับโซลาร์เซลล์
เมื่อเข้าใจความต้องการเอาต์พุตอย่างสมบูรณ์โดยใช้วิธีการที่อธิบายไว้ และระบุลักษณะการชาร์จแล้ว จะสามารถคำนวณขนาดแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ได้ นี่คือสมการ:
วัตต์รวมรวมทั้งความไร้ประสิทธิภาพที่นำออกจากแบตเตอรี่ = วัตต์รวมรวมทั้งความไร้ประสิทธิภาพที่ใส่ลงในแบตเตอรี่
ปัจจัยอีกสองประการคืออุณหภูมิแวดล้อมและความลึกของการคายประจุและการชาร์จเพื่อให้วงจรชีวิตและเวลาในการชาร์จที่จำเป็นสำหรับการทำงานของแบตเตอรี่ ปริมาณความจุของแบตเตอรี่ที่ใช้สามารถแสดงเป็นเศษส่วนได้ เช่น SOC ขั้นต่ำ = 20% และ SOC สูงสุด = 95% เศษความจุคือ 75% หรือ 0.75 อุณหภูมิในการทำงานจะชดเชยความจุ และ DOD และ %SOC จะกำหนดขนาดแบตเตอรี่เพื่อ:
- ขนาดแบตเตอรี่ = (กำลังวัตต์ออกทั้งหมด/เศษความจุ) x การชดเชยอุณหภูมิ
ซึ่งจะทำให้ขนาดแบตเตอรี่ถูกต้องโดยไม่มีข้อผิดพลาด ขอแนะนำให้เพิ่มค่าเผื่อ +5% ในค่าสุดท้ายนี้เพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานจะปราศจากปัญหา
