Kiel Kalkuli la Bezonatan BMS-Fluenton por Hejma Energiakumulilo

Enkonduko

Elekti la kurentan rangigon de bateria mastruma sistemo (BMS) por hejma energiakumulilo ne estas simple afero de kongruigo de la BMS kun la bateria kapacito en amperoj-horoj (Ah). La pli utila deirpunkto estas la maksimuma kurento, kiun la bateriaro devas liveri aŭ akcepti dum normala funkciado, inkluzive de la efiko de la inverter-potenco, bateria tensio kaj konverta efikeco.

Ekzemple, kliento kun 5-kilovata (kW) invetilo povas supozi, ke 100-ampera (A) BMS sufiĉas por 48-volta klaso de baterio. Tiu supozo povas esti malĝusta se la bateriotensio falas sub ŝarĝo aŭ se la invetilo funkcias proksime al sia nominala eligo dum plilongigita periodo.

Ĉi tiu gvidilo klarigas kiel taksi la baterian malŝarĝan kurenton, kiel kontroli la ŝarĝan kurenton aparte, kaj kiel kompari la rezulton kun la kontinuaj kurentaj rangigoj de la 4-a generacio LK kaj LM hejmaj energiakumulaj BMS-modeloj de DALY.

1. Komencu kun la Baterio-Flanka Kurento, Ne Nur la Ah-Takso

Bateriokapacito, mezurata en amperoj-horoj (Ah), priskribas kiom da ŝargo baterio povas stoki sub specifaj kondiĉoj. Ĝi mem ne indikas la maksimuman kurenton, kiun la baterio devas liveri al invetilo.

Baterio de 100 Ah povus esti uzata kun malsamaj potenco-niveloj kaj funkciaj profiloj de la inversigilo. La bezonata BMS-fluo tial dependas de la potenco-postulo de la sistemo kaj la funkcia tensio de la baterio, same kiel la limoj de la ĉeloj kaj la resto de la elektra sistemo.

Por invetilo provizanta alternkurentan (AC) potencon el baterio, taksu la kontinukurentan (DC) kurenton tiratan el la baterio uzante:

• I_DC= taksita kontinua kurento tirata de la baterio, en amperoj (A)
• P_AC= inversiga AC-eliga potenco, en vatoj (W)
• V_baterio= bateria tensio ĉe la taksata funkcianta kondiĉo, en voltoj (V)
• η = la konverta efikeco de la inversigilo esprimita kiel decimalo (ekzemple, 90% = 0,90)

Jen takso por la direkto de malŝarĝo. Uzu la specifojn de la fabrikanto de la invetilo por la nominala elira potenco, efikeco kaj minimuma funkcianta bateria tensio kie ajn haveblaj. Kalkulo uzanta nur la nominalan baterian tension povas subtaksi la kurenton kiam la bateria tensio estas pli malalta.

2. Ekzemplo prilaborita: 5-kW Invertilo sur 48-V-klasa baterio

La sekva ekzemplo estas ilustra, ne universala specifo pri bateriotensio. Supozu, ke invetilo devas liveri 5 000 vatojn (W) da alterna kurento, la bateriotensio ĉe la funkciadopunkto estas 44 voltoj (V), kaj la efikeco de la invetilo ĉe tiu funkciadopunkto estas supozebla je 90%. Ĉi tiuj du funkciaj valoroj estas ekzemplaj supozoj, ne DALY-produktaj specifoj.

La fina dezajno devas ankaŭ kontroli la faktajn limojn de kontinua kurento (DC) de la invetilo, la permesitan kontinuan malŝarĝan kurenton de la baterioĉeloj, la rangigojn de la drataroj kaj konektiloj, la fuzeojn aŭ alian protekton kontraŭ trokurento, la termikajn kondiĉojn, kaj ajnan postulon pri pliiĝo.

3. Komparu la rezulton kun la BMS-kontinua kurenta rangigo

Post takso de la bezonata bateria fluo, komparu ĝin kun la kontinua ŝarga/malŝarga fluo publikigita por la preciza BMS-modelo kaj konsiderata konfiguracio.

Jen la publikigitaj LK kaj LM kontinuaj kurentaj opcioj uzitaj en ĉi tiu artikolo. Ne deduktu nelistitan norman rangigon aŭ supozu, ke adapto estas havebla sen skriba konfirmo por la petita konfiguracio.

Se la kalkulita kontinua postulo estas super 200 A, ne supozu, ke konekti plurajn BMS-unuojn paralele aŭtomate kreas taŭgan solvon por pli alta kurento. La kompleta bateria arkitekturo, kurenta kunhavigo, protekta strategio kaj aprobita konfiguracio devas esti reviziitaj de la inĝeniera teamo.

4. Kontrolu la ŝarĝan kurenton aparte

Malŝarĝa kurento estas nur unu flanko de la elekto. La BMS ankaŭ devas esti taŭga por la maksimuma ŝarĝa kurento, kiun la baterio povas ricevi de la invetilo/ŝargilo, suna ŝargilo aŭ alia ŝarĝa fonto.

Akiru la maksimuman baterian ŝarĝan kurenton el la dokumentaro de la ŝargilo aŭ invetilo kaj komparu ĝin kun la specifo pri ŝarĝa kurento de la BMS kaj la permesita ŝarĝa kurento de la ĉelproduktanto. Ne supozu, ke la ŝarĝa kurento egalas la malŝarĝan kurenton.

Por sistemo kun pli ol unu ŝarga fonto, difinu la maksimuman samtempan ŝargan kurenton sub la celitaj funkciaj kondiĉoj. La bateriodezajno kaj ŝargaj kontroloj devas esti konsiderataj kune.

5. Ne konfuzu kontinuan kurenton kun pinta aŭ subita kurento

Iuj ŝarĝoj altiras mallongdaŭran ondon dum startado. Ekzemploj povas inkluzivi motorojn, pumpilojn, kompresorojn kaj aliajn ekipaĵojn kun alta startbezono. Sistemo tial povas sperti pintan kurenton super sia normala funkcianta kurento.

Antaŭ ol elekti BMS-on, identigu kaj la kontinuan kurenton kaj la pintan kurenton, inkluzive de kiom longe la pinto daŭras kaj kiom ofte ĝi okazas. Poste kontrolu la precizan BMS-dokumentaron por la aplikebla pinta kurenta limo, daŭro kaj protekta konduto. Kontinua kurenta rangigo ne devas esti traktata kiel pinta kurenta rangigo, kaj pinta cifero ne devas esti traktata kiel kontinua rangigo.

6. Kontrolu la tutan baterian sistemon, ne nur la BMS-on

La BMS-rangigo ne sendepende determinas la sekuran kurentkapablon de la kompleta bateriaro. La efektiva sistema limo povas esti pli malalta pro la ĉeloj, busbaroj, kabloj, konektiloj, fuzeoj, terminaloj, termika dezajno aŭ invetillimoj.

• Baterioĉeloj: konfirmu la limojn de kontinua ŝargo kaj malŝargofluo de la ĉelproduktanto.
• Bateriotensio: uzu la plej malaltan koncernan funkcian tension por takso de malŝarĝa kurento, ne nur nominalan tension.
• Kabloj kaj konektoj: konfirmu nunajn rangigojn, instalaĵkondiĉojn kaj konektokvaliton.
• Protekto kontraŭ trokurento: kontrolu la elekton de fuzeo aŭ ŝaltilo kaj la kunordigon kun la sistemdezajno.
• Temperaturo: konsideru la funkcian medion de la baterio kaj BMS kaj iujn ajn temperatur-rilatajn nunajn limigojn.
• Invertilo: konfirmu kontinuan potencon, subitan potencon, kontinuan tensiintervalon kaj maksimuman baterian ŝarĝfluon.

La ĝusta elekto estas tiu, kiu plenumas la postulojn kaj limojn de la kompleta sistemo. Elekto de BMS kun pli alta kurento sur la kartuŝo ne kompensas por tro malgrandaj ĉeloj, drataro aŭ protektaparatoj.

7. Kiel Uzi Ĉi Tiun Kalkulon Komparante DALY LK kaj LM

La 4a-generaciaj LK kaj LM hejmaj energiakumulaj BMS-modeloj de DALY estas listigitaj por 8S kaj 16S konfiguracioj (la nombro da ĉeloj konektitaj serie) kaj Li-jonaj (litio-jonaj) kaj LiFePO4 (litia fera fosfato) bateriaj kemiaĵoj en la produktaj informoj de DALY. La publikigitaj kontinuaj ŝargaj/malŝargaj kurentoj estas 100 A por LK kaj 150 A aŭ 200 A por LM.

La aktuala rangigo estas nur unu parto de la elekto. La projekto ankaŭ devus konfirmi la precizan konfiguracion de la bateria serio, kemion, modelon de la invetilo, komunikadan protokolon, planon por paralela pakaĵo, kaj bezonatajn laŭvolajn funkciojn. CAN (Controller Area Network) kaj RS-485 (normo por seria komunikada interfaco) estas komunikadaj opcioj sur la platformo; la ĉeesto de interfaco ne mem pruvas kongruecon kun ĉiu invetila modelo.

Por paralelaj bateriosistemoj, ne multipliku unuopan BMS-rangigon per la nombro de pakoj kaj supozu, ke la rezulto estas la aprobita sistema kurento. Paralela konfiguracio, kurenta distribuo, interpaka komunikado kaj protektolimoj devas esti reviziitaj por la efektiva dezajno.

8. Informoj por Prepari Antaŭ Peti BMS-Rekomendon

Utila teknika enketo devus inkluzivi la jenajn informojn:

1. Bateriokemio (ekzemple, LiFePO4 aŭ alia Li-jona kemio).
2. Nombro da ĉeloj en serio kaj la nominala kaj funkcianta tensiintervalo de la baterio.
3. Bateriokapacito (Ah) kaj ĉelmodelo aŭ ĉeldatenfolio, se havebla.
4. Fabrikisto kaj preciza modelo de la invetilo.
5. Kontinua elira potenco kaj subita potenco de la invetilo, inkluzive de subita daŭro.
6. Maksimuma bezonata kontinua bateria malŝarĝa kurento.
7. Maksimuma bateria ŝarga kurento kaj ŝargaj fontoj.
8. Bezonata pinta kurento kaj ĝia daŭro.
9. Bezonata komunikada interfaco kaj protokolo (se invetila komunikado estas bezonata).
10. Nombro da bateripakaĵoj planitaj por paralela funkciado.
11. Instalaĵa temperaturintervalo kaj ajnaj laŭvolaj funkcioj bezonataj.

Konkludo

Por elekti BMS-fluon-rangigon por hejma energiakumulilo, komencu per la potenca postulo de la invetilo kaj kalkulu la baterian flankan kurenton ĉe la koncerna bateria tensio kaj invetila efikeco. Poste kontrolu la ŝarĝan kurenton, pintan postulon, ĉelajn limojn, drataron, protektajn aparatojn, temperaturon kaj la precizan BMS-agordon.

Por la kvara-generacia hejma energiakumulilo de DALY, la publikigita LK-opcio estas taksita je 100 A kontinuaj, dum LM-opcioj estas taksitaj je 150 A aŭ 200 A kontinuaj. Ĉi tiuj taksoj provizas kandidatojn por taksado; la ĝusta elekto dependas de la konfirmitaj postuloj kaj limoj de la kompleta bateriosistemo.

Petu Teknikan BMS-Elektrevizio

Se vi disvolvas hejman energiakumulan baterion, dividu vian baterikemion, serian nombron, tensiintervalon, invetilmodelon, kontinuajn kaj pintajn kurentpostulojn, ŝargan kurenton, kaj planitan paralelan pakaĵkonfiguracion kun DALY. La teknika teamo povas revizii la informojn kaj konfirmi kiu LK/LM-konfiguracio, se ekzistas, taŭgas por la projekto.