電池尺寸
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如何針對給定應用進行電池尺寸調整?

太陽能離網能源供應的使用在家庭,工業和市政應用中越來越受歡迎。 由於可再生能源的可變性,許多裝置包括一個儲能系統,以便在高峰需求和能源生產有限時提供供應。 有替代的存儲技術,但 計算鉛酸電池所需電池尺寸的方法對所有化學品都是通用的。 為了確保系統滿足使用要求,有必要獲得電池的負載和運行時間自主性的合理詳細的圖像。

如何進行電池尺寸計算 - 如何計算電池尺寸

必須考慮到系統中元件在將能量從輸入源轉換為電池需求方面的效率。 為此,單個負載的大小、總負載和單個運行時間是計算系統要求的準確電池容量的關鍵因素。 無論是作為唯一的電力來源還是作為混合動力燃料供應,都需要徹底了解設備的特性和應用,以設計和指定有效且無故障的安裝。 為了在夜間全部或部分從太陽能 光伏 陣列提供電力,需要電池來存儲電能。

什麼是電池尺寸?

一絲不苟地計算自主負載的方法也將確保 太陽能電池 的選擇是準確的。 正確的電池規格不僅可以確保令人滿意的自主性,還可以確保長而經濟高效的電池壽命。 以下是獲取計算電池尺寸所需的詳細和正確資訊的指南,以最大限度地提高其性能,能源效率和成本效益。

方法摘要:本節提供對整體方法的理解,以解釋用於獲取數據的方法。 操作部分給出了獲得負載和效率的詳細計算和方法。

電池尺寸不當會導致電池尺寸調整

電池大小調整不當可能會很快產生不必要的結果。 在大型電池安裝中,由於電池尺寸不正確,故障可能會很快發生。 由此產生的容量可能不足以為給定負載提供所需的小時數。 確保仔細調整電池尺寸非常重要。 Microtex 説明所有客戶,如果需要進行任何電池尺寸調整。

微泰提供:

  • 用於 UPS 的電池大小調整
  • 太陽能系統電池尺寸
  • 太陽能電池陣列的電池尺寸
  • 電動汽車電池選型
  • 離網系統的電池選型
  • 逆變器的電池尺寸
  • 變電站電池選型
  • 根據負載調整電池大小

如何計算所需電池的大小

  • 以小時為單位的自主權估計值 (H)

這是電池必須在不充電的情況下運行的時間。 這被指定為H通常,來自各種設備的多個負載,並且這些負載可能無法連續運行。 對於這些單獨的負載,將有單獨的自治。 這些將單獨列為負載1,2,3等,並具有相應的運行時間,即相應的自治。 這些單獨的自治被指定為 h1、h2。 h3 等

  • 計算總載荷和平均載荷(Lt 和 La)

評估電池在運行期間需要提供的總安培小時數非常重要。 但是,瞭解載荷的變化和所使用的載荷類型也很重要。 載荷計算可以通過兩種方式完成:

  • 根據設備額定值進行估算
  • 直接測量負載

為了根據元件額定值進行估計,不僅要知道指示的值,還要知道功率因數。這一點很重要。 許多負載都有電感元件,如電視、冰箱或LED燈。 單個負載(以瓦特小時為單位)被指定為 l1、l2、l3 等。

必須通過將負載乘以功率因數來調整負載的銘牌額定值。 如果載荷是通過測量獲得的,則不需要此步驟,並且可以直接使用測量值。 負載和平均負載可以通過取單個負載或測量的最大負載(Lt)的總和,然後除以電池運行的小時數(H)來計算,得到平均負載(La)。 更準確的方法是查看單個負載及其運行時間。 為了計算所需的總瓦時,負載乘以它們的運行時間。
系統的效率

太陽能光伏或可再生能源電源的基本工作原理是,它必須將功率(瓦特)轉換為具有受控電壓的形式,用於存儲或直接使用 逆變器或 DC:DC 轉換器,其中存在恆定電壓電源。 從電源到負載的每個操作都會有效率損失,在計算自主期間的可用能量時必須考慮這一點。 系統的總效率取決於電源、負載和每個階段的效率百分比之間的級數。

太陽能光伏或可再生能源電源的基本工作原理是,它必須將功率(瓦特)轉換為具有受控電壓的形式,用於存儲或直接使用 逆變器或 DC:DC 轉換器,其中存在恆定電壓電源。 從電源到負載的每個操作都會有效率損失,在計算自主期間的可用能量時必須考慮這一點。 系統的總效率取決於電源、負載和每個階段的效率百分比之間的級數。 例如,沒有儲能的簡單系統的總效率為:

  • 光伏陣列———— > 直流:直流————- > 逆變器———— – > 負載

太陽能電池板的輸出 x 直流轉換器效率 (EDC) x 逆變器效率 (EI)= 總可用輸出。

對於能量存儲,電池充電器的效率, 電池化學 對放電和充電的效率也必須考慮在內。 通過電纜的電壓損耗是計算 電池尺寸 輸出要求的另一個因素。

  • 太陽能電池需要輸出。

如第2節所述,可以使用測量值或計算值,僅根據自主期間所需的總瓦時數來計算輸出要求。 然而,提供這種輸出所需的太陽系 的電池尺寸 需要更詳細的方法。 以下參數應該是已知的:

  • 電池在自主性結束時的最低充電狀態
  • 充電期結束時電池的最大 充電 狀態
  • 自主期間電池上的峰值負載
  • 峰值負載發生的時間
  • 電池與直流負載之間的電壓損耗以及逆變器與交流負載之間的電壓損耗
  • 電池的工作溫度

這些最大和最小充電狀態對於確保電池不僅為自主週期提供足夠的能量非常重要,而且電池獲得預期的迴圈佔空比,並且在充電期間將具有足夠的能量輸入以完成佔空比。 峰值負載及其在放電期間的發生很重要,因為這會導致電壓下降。

應進行太陽能 電池選型 ,以防止這種下降(包括系統中的電壓損耗)低於負載或逆變器所需的工作電壓。 太陽能電池容量將隨溫度而變化。 溫度越低,容量越低。 電池的壽命還取決於電池的工作溫度:通常,溫度越高,電池壽命越短。 有關容量和壽命的電池尺寸資訊將由 微泰技術團隊。 您可以 在此處聯絡 Microtex。

使用平均負載估計可用電池容量

平均負載可以通過所描述的任何方法計算,這些方法包括低效率,運行時間,峰值負載以及它們在放電期間發生的時間。 這應用於估計電池所需的可用容量。 然而,重要的不僅僅是所需的總能量,因為在整個自主範圍內不太可能有均勻的電流消耗。 峰值負載非常重要,特別是如果它發生在放電期接近尾聲時,因為它可能導致電池電壓降至運行設備所需的最小值以下,儘管電池具有足夠的容量來提供總能量需求。

電池大小調整 – 電池充電所需的輸入

充電器應具有足夠的輸出電流,以便將電池充電至完成自主週期所需的充電狀態。 重要的是要從Microtex獲得針對所用太陽能電池類型的正確重新充電方案,並且有足夠的時間進行所需的充電。 有必要考慮充電器的效率和被充電電池的效率。 充電器的效率將取決於從電源到電池的轉換所產生的損耗。 無論是變壓器、開關模式還是高頻充電器都將決定轉換效率。

由於電池充電電壓和放電電壓之間的差異,還會有進一步的損失,這取決於所使用的充電配置檔和電池必須達到的充電百分比狀態。 能量效率,即安培 x 伏特 x 時間(瓦時)不得與庫侖效率(即安培 x 時間(安培小時)混淆。 大多數電池公司在其文獻中僅引用庫侖充電效率。 這不是系統效率的真正衡量標準,應該以瓦特小時為單位。 Microtex 技術團隊將就充電制度和計算效率提供建議。

太陽能電池尺寸

微泰電池尺寸太陽能

一旦使用所描述的方法完全理解了輸出要求,並確定了充電特性,就可以計算太陽能電池的尺寸。 公式如下:
總瓦特(包括從電池中取出的低效率)= 總瓦特(包括放入電池的低效率)。

另外兩個因素是環境溫度以及放電和再充電的深度,以提供電池運行所需的迴圈壽命和充電時間。 使用的電池容量可以表示為分數,例如最小SOC = 20%,最大SOC = 95%,容量分數為75%或0.75。 工作溫度將提供容量補償,DOD 和 %SOC 將確定電池大小,以便:

  • 電池尺寸 = (總瓦特輸出/容量分數) x 溫度補償

這將提供正確的電池尺寸,沒有誤差餘地。 建議在此最終值中增加+5%的應急值,以確保無故障運行。

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