Kích thước pin được thực hiện như thế nào cho một ứng dụng nhất định?
Việc sử dụng nguồn cung cấp năng lượng mặt trời không nối lưới ngày càng trở nên phổ biến cho các ứng dụng sinh hoạt, công nghiệp và thành phố. Do tính chất thay đổi của các nguồn năng lượng tái tạo, nhiều cơ sở lắp đặt bao gồm hệ thống lưu trữ năng lượng để cung cấp cho nhu cầu cao điểm và khi việc sản xuất năng lượng bị hạn chế. Có các công nghệ lưu trữ thay thế nhưng Phương pháp tính toán kích thước pin của pin axit chì yêu cầu là phổ biến cho tất cả các nhà máy hóa học. Để đảm bảo một hệ thống đáp ứng các yêu cầu sử dụng, cần phải có được một bức tranh chi tiết hợp lý về quyền tự chủ thời gian tải và chạy của pin.
Cách tính toán kích thước pin - cách tính toán kích thước pin
Phụ cấp phải được thực hiện cho hiệu quả của các bộ phận trong hệ thống trong việc chuyển đổi năng lượng từ nguồn đầu vào thành nhu cầu trên pin. Vì vậy, kích thước của từng tải, tổng tải và thời gian chạy riêng là những yếu tố quan trọng trong việc tính toán dung lượng pin chính xác cho yêu cầu của hệ thống. Cho dù là nguồn điện duy nhất hay là nguồn cung cấp nhiên liệu hỗn hợp, các đặc tính của thiết bị và ứng dụng cần được hiểu kỹ lưỡng để thiết kế và chỉ định cách lắp đặt hiệu quả và không gặp sự cố. Để cung cấp điện vào ban đêm, toàn bộ hoặc một phần, từ mảng quang điện mặt trời cần có pin để lưu trữ năng lượng điện.
Định cỡ pin là gì?
Cách tiếp cận tỉ mỉ để tính toán tải tự chủ cũng sẽ đảm bảo rằng việc lựa chọn pin năng lượng mặt trời sẽ chính xác. Thông số kỹ thuật pin chính xác sẽ không chỉ đảm bảo khả năng tự chủ thỏa đáng mà còn đảm bảo tuổi thọ pin lâu dài và tiết kiệm chi phí. Sau đây là hướng dẫn để có được thông tin chi tiết và chính xác cần thiết để tính toán kích thước pin cần thiết để tối đa hóa hiệu suất, hiệu quả năng lượng và hiệu quả về chi phí.
Tóm tắt phương pháp: Phần này cung cấp sự hiểu biết về phương pháp tổng thể để cung cấp giải thích về phương pháp được sử dụng để lấy dữ liệu. Tính toán chi tiết và các phương pháp thu được tải và hiệu suất được đưa ra trong phần hoạt động.
Định cỡ pin không phù hợp có thể dẫn đến ...
Định cỡ pin không phù hợp có thể nhanh chóng dẫn đến kết quả không mong muốn. Trong các trường hợp lắp đặt pin lớn, lỗi có thể xảy ra nhanh chóng do định cỡ pin không phù hợp. Công suất kết quả có thể không đủ để cung cấp số giờ cần thiết cho một tải nhất định. Điều rất quan trọng là đảm bảo việc định cỡ pin được thực hiện cẩn thận. Microtex giúp tất cả khách hàng của họ nếu cần thực hiện bất kỳ kích thước pin nào.
Ưu đãi của Microtex:
- Định cỡ pin để nâng cấp
- Định cỡ pin cho hệ thống năng lượng mặt trời
- Định cỡ pin cho mảng năng lượng mặt trời
- Định cỡ pin cho xe điện
- Định cỡ pin cho các hệ thống không nối lưới
- Định cỡ pin cho biến tần
- Định cỡ pin cho trạm biến áp
- Định cỡ pin để tải
làm thế nào để tính toán kích thước của pin cần thiết
- Ước tính quyền tự chủ trong giờ (H)
Đây là thời gian mà pin phải hoạt động mà không cần sạc lại. Điều này được ký hiệu là H Nói chung, có nhiều hơn một tải từ các thiết bị khác nhau và các tải này có thể không hoạt động liên tục. Đối với các tải riêng lẻ này sẽ có các tự trị riêng lẻ. Chúng sẽ được liệt kê riêng biệt như tải 1, 2, 3, v.v., với thời gian hoạt động tương ứng, tức là các tự động tương ứng. Các tự trị riêng lẻ này được ký hiệu là h1, h2. h3 v.v.
- Tính toán tổng và tải trọng trung bình (Lt và La)
Điều quan trọng là phải đánh giá tổng số ampe-giờ mà pin cần cung cấp trong quá trình hoạt động. Tuy nhiên, điều quan trọng là phải biết sự thay đổi của tải và loại tải được sử dụng. Việc tính toán tải có thể được thực hiện theo 2 cách:
- Ước tính từ xếp hạng thiết bị
- Đo trực tiếp tải
Để ước tính từ đánh giá thành phần, điều quan trọng là phải biết không chỉ giá trị được chỉ định mà còn cả hệ số công suất. Nhiều tải có phần tử cảm ứng như TV, tủ lạnh hoặc đèn LED. Các tải riêng lẻ (tính bằng oát-giờ) được ký hiệu l1, l2, l3, v.v.
Đánh giá trên bảng tên của tải phải được điều chỉnh theo hệ số công suất của nó bằng cách nhân tải với hệ số công suất. Nếu tải thu được bằng phép đo thì bước này là không cần thiết và có thể sử dụng trực tiếp giá trị đo được. Tải và tải trung bình có thể được tính bằng cách lấy tổng các tải riêng lẻ hoặc tải tối đa đo được (Lt) sau đó chia cho số giờ hoạt động của ắc quy (H) để cho tải trung bình (La). Một phương pháp chính xác hơn là xem xét các tải riêng lẻ và thời gian hoạt động của chúng. Để tính toán tổng số watt-giờ cần thiết, các tải được nhân với thời gian hoạt động của chúng.
Hiệu quả của hệ thống
Nguyên tắc hoạt động cơ bản đối với nguồn cung cấp năng lượng tái tạo hoặc quang điện mặt trời là nó phải chuyển đổi công suất (watt) thành dạng có điện áp được kiểm soát để lưu trữ hoặc sử dụng trực tiếp thông qua bộ biến tần hoặc bộ chuyển đổi DC: DC trong đó không đổi cung cấp điện áp. Mỗi hoạt động từ nguồn cung cấp đến tải sẽ có tổn thất hiệu suất phải được xem xét khi tính toán lượng năng lượng có sẵn cho thời kỳ tự trị. Tổng hiệu suất của hệ thống phụ thuộc vào số giai đoạn giữa nguồn điện, phụ tải và% hiệu suất ở mỗi giai đoạn.
Nguyên tắc hoạt động cơ bản đối với nguồn cung cấp năng lượng tái tạo hoặc quang điện mặt trời là nó phải chuyển đổi công suất (watt) thành dạng có điện áp được kiểm soát để lưu trữ hoặc sử dụng trực tiếp thông qua bộ biến tần hoặc bộ chuyển đổi DC: DC trong đó không đổi cung cấp điện áp. Mỗi hoạt động từ nguồn cung cấp đến tải sẽ có tổn thất hiệu suất phải được xem xét khi tính toán lượng năng lượng có sẵn cho thời kỳ tự trị. Tổng hiệu suất của hệ thống phụ thuộc vào số giai đoạn giữa nguồn điện, phụ tải và% hiệu suất ở mỗi giai đoạn. Ví dụ, tổng hiệu suất của một hệ thống đơn giản không có tích trữ năng lượng sẽ là:
- Mảng PV ————> DC: DC ————-> Biến tần ————–> Trọng tải
Đầu ra từ các tấm pin mặt trời x Hiệu suất bộ chuyển đổi DC (EDC) x Hiệu suất Biến tần (EI) = tổng sản lượng khả dụng.
Với việc lưu trữ năng lượng, hiệu quả của bộ sạc pin, hiệu quả của hóa học trong pin khi xả và sạc cũng phải được xem xét. Suy hao điện áp qua các dây cáp là một yếu tố khác được thêm vào để tính toán yêu cầu đầu ra định cỡ pin .
- Yêu cầu đầu ra từ pin Mặt trời.
Có thể tính toán yêu cầu đầu ra đơn giản từ tổng số watt-giờ cần thiết trong thời gian tự chủ bằng cách sử dụng các giá trị đo được hoặc được tính toán, như được giải thích trong phần 2. Tuy nhiên, kích thước pin của Hệ mặt trời cần thiết để cung cấp đầu ra này đòi hỏi một cách tiếp cận chi tiết hơn. Các thông số sau nên được biết:
- Trạng thái sạc tối thiểu của pin khi kết thúc quyền tự chủ
- Trạng thái sạc tối đa của pin khi kết thúc chu kỳ sạc
- Tải cao nhất trên pin trong thời gian tự động
- Thời điểm tải cao điểm xảy ra
- Tổn thất điện áp giữa pin và tải DC và tổn thất điện áp giữa biến tần và tải AC
- Nhiệt độ hoạt động của pin
Trạng thái sạc tối đa và tối thiểu này rất quan trọng để đảm bảo rằng pin không chỉ cung cấp đủ năng lượng cho thời gian hoạt động tự động mà còn để pin đạt được nhiệm vụ chu kỳ dự kiến và sẽ có đủ năng lượng đầu vào trong thời gian sạc lại để hoàn thành chu kỳ làm việc. Tải đỉnh và sự xuất hiện của chúng trong thời gian phóng điện là rất quan trọng vì điều này sẽ gây ra sụt áp.
Việc định cỡ pin năng lượng mặt trời nên được thực hiện để ngăn chặn sự sụt giảm này, bao gồm cả tổn thất điện áp trong hệ thống, giảm xuống dưới điện áp hoạt động cần thiết cho tải hoặc biến tần. Dung lượng pin mặt trời sẽ thay đổi theo nhiệt độ. Nhiệt độ càng thấp thì công suất càng giảm. Tuổi thọ của pin cũng sẽ phụ thuộc vào nhiệt độ hoạt động của pin: nói chung, nhiệt độ càng cao thì tuổi thọ của pin càng ngắn. Thông tin về kích thước pin này liên quan đến dung lượng và tuổi thọ sẽ được cung cấp bởi Đội ngũ kỹ thuật Microtex. Bạn có thể liên hệ với Microtex tại đây.
Ước tính dung lượng pin khả dụng bằng cách sử dụng tải trung bình
Tải trung bình có thể được tính toán bằng bất kỳ phương pháp nào được mô tả, bao gồm các phương pháp không hiệu quả, thời gian chạy, tải cao nhất và thời gian chúng xảy ra trong quá trình phóng điện. Điều này sẽ được sử dụng để ước tính dung lượng khả dụng theo yêu cầu của pin. Tuy nhiên, không chỉ tổng năng lượng cần thiết mới là điều quan trọng vì khó có khả năng xảy ra dòng điện đồng nhất trên toàn bộ quyền tự chủ. Tải đỉnh đặc biệt quan trọng nếu nó xảy ra gần cuối chu kỳ phóng điện vì nó có thể làm cho điện áp của ắc quy giảm xuống dưới mức tối thiểu cần thiết để vận hành thiết bị, mặc dù ắc quy có đủ dung lượng để cung cấp tổng năng lượng yêu cầu.
Định cỡ pin – Yêu cầu đầu vào để sạc pin
Bộ sạc phải có đủ dòng điện đầu ra để sạc pin đến trạng thái sạc cần thiết để hoàn thành giai đoạn tự động. Điều quan trọng là phải có được chế độ sạc lại chính xác từ Microtex cho loại pin năng lượng mặt trời được sử dụng và có đủ thời gian để sạc lại theo yêu cầu. Cần phải xem xét hiệu quả của bộ sạc và hiệu suất của pin được sạc. Hiệu suất của bộ sạc sẽ phụ thuộc vào tổn thất do chuyển đổi từ nguồn điện sang pin. Cho dù đó là máy biến áp, bộ chuyển đổi chế độ hay bộ sạc cao tần sẽ quyết định hiệu suất chuyển đổi.
Có những tổn thất khác do sự khác biệt giữa điện áp sạc pin và điện áp phóng điện sẽ phụ thuộc vào cấu hình sạc được sử dụng và trạng thái phần trăm sạc mà pin phải đạt được. Không được nhầm lẫn hiệu suất năng lượng tức là ampe x vôn x thời gian (oát-giờ) với hiệu suất đồng tổng hợp tức là ampe x thời gian (ampe-giờ). Phần lớn các công ty sản xuất pin chỉ trích dẫn hiệu suất sạc đồng tổ hợp trong tài liệu của họ. Đây không phải là thước đo thực sự về hiệu quả của hệ thống mà phải được đo bằng watt-giờ. Đội ngũ kỹ thuật của Microtex sẽ tư vấn về chế độ sạc và hiệu quả cho mục đích tính toán.
Định cỡ pin cho năng lượng mặt trời
Khi yêu cầu đầu ra được hiểu đầy đủ bằng cách sử dụng các phương pháp được mô tả và các đặc tính sạc lại được xác định, có thể tính toán kích thước pin năng lượng mặt trời. Đây là phương trình:
Tổng số watt bao gồm cả sự kém hiệu quả được đưa ra khỏi pin = tổng số watt bao gồm cả sự không hiệu quả được đưa vào pin.
Hai yếu tố nữa là nhiệt độ môi trường và độ sâu của quá trình xả và sạc lại để cung cấp tuổi thọ chu kỳ cần thiết và thời gian sạc lại cho hoạt động của pin. Lượng dung lượng pin đã sử dụng có thể được biểu thị bằng một phần nhỏ, ví dụ SOC tối thiểu = 20% và SOC tối đa = 95%, phần dung lượng là 75% hoặc 0,75. Nhiệt độ hoạt động sẽ cung cấp sự bù đắp cho dung lượng và DOD và% SOC sẽ xác định kích thước pin để:
- Kích thước pin = (tổng số watt ra / phần dung lượng) x bù nhiệt độ
Điều này sẽ cung cấp kích thước pin chính xác mà không có sai số. Khuyến nghị rằng có một khoản dự phòng + 5% được thêm vào giá trị cuối cùng này để đảm bảo vận hành không gặp sự cố.
