Терминология, касающаяся емкости домашних аккумуляторных батарей, становится намного проще, если разделить понятия энергии, мощности и эксплуатационных ограничений. kWh Показатель кВт указывает, сколько энергии может хранить батарея, кВт показывает, как быстро она может отдавать эту энергию, а полезная емкость показывает, какая часть номинальной емкости фактически доступна в пределах рабочих ограничений производителя.
Самое важное правило при сравнении бытовых аккумуляторов простое: не сравнивайте товары по заголовкам. kWh в одиночестве.
kWh в кВт в домашней батарее
kWh кВт измеряет количество энергии, запасенной в батарее, а кВт — скорость, с которой батарея или инвертор могут обеспечить подачу этой энергии.
| Срок | Ед. | Что он измеряет | Вопрос домовладельца |
|---|---|---|---|
| Энергоемкость | kWh | Количество запасенной энергии | Как долго могут длиться мои перевозки? |
| Непрерывная сила | kW | Устойчивый темп производства | Что можно запускать непрерывно? |
| Пиковая/импульсная мощность | kW | Кратковременная максимальная выходная мощность | Может ли система запустить двигатель или компрессор системы отопления, вентиляции и кондиционирования? |
| Рабочий диапазон | Ah | Электрический заряд | Какова мощность батареи при заданном напряжении? |
| C-рейтинг | C | Скорость заряда/разряда относительно емкости | Насколько быстро может заряжаться или разряжаться батарея? |
A 15 kWh аккумулятор Подключенный к инвертору мощностью 3 кВт, он может обладать достаточным запасом энергии, но при этом не сможет обеспечить одновременную работу группы приборов, потребляющих 5 кВт.
И наоборот, система мощностью 10 кВт всего с 5 kWh Полезной энергии достаточно для поддержания высокой нагрузки, но лишь в течение короткого периода времени.
Avepower Это различие объясняется более подробно в его руководство по номинальной мощности и руководство по выходной мощности инвертора.
Номинальная, суммарная и полезная емкость батареи
Номинальная или общая емкость описывает номинальный запас энергии при заданных условиях, тогда как полезная емкость — это та часть, которую система управления батареей предоставляет для нормальной работы. Для сравнения времени работы и стоимости покупки используется полезная емкость. kWh обычно имеет более высокую ценность, чем заголовок номинального kWh.
Производители не всегда используют одинаковую терминологию, поэтому всегда читайте определения в техническом описании.
Номинальная емкость или номинальная энергия
Номинальная энергия — это эталонный показатель энергии, присваиваемый батарее при определенных условиях.
Для простой батареи постоянного тока:
Энергия (Вт·ч) ≈ Номинальное напряжение (В) × Емкость (А·ч)
Например:
51.2 В × 100 А·ч = 5,120 Вт·ч
5,120 Вт·ч ÷ 1,000 = 5.12 kWh
Avepower имеет отдельное объяснение номинальная энергия батареи и kWh формула.
Общая мощность
«Общая» или «брутто» мощность обычно относится к полному номинальному запасу энергии системы.
Это может включать энергию, которая BMS не позволяет домовладельцу получить доступ во время обычного использования.
Полезная емкость
Полезная мощность — это энергия, доступная в пределах допустимого рабочего диапазона.
Например, если:
Номинальная энергия = 10 kWh
Полезный рабочий диапазон = 90%
Тогда:
10 × 0.90 = 9 kWh полезная энергия
Однако не следует выполнять этот расчет, если производитель уже опубликовал подтвержденные данные о полезной энергии.
В противном случае вы можете случайно применить DoD двукратное снижение.
Для более подробного описания см. AvepowerАвтора Руководство по номинальной и полезной емкости солнечных батарей.
Глубина разряда и состояние заряда
Показатель «Уровень заряда» отображает оставшийся заряд, а «Глубина разряда» описывает степень использования батареи.
Простое соотношение выглядит так:
DoD + оставшиеся SOC ≈ 100%
при измерении от полностью заряженного аккумулятора при запуске.
Если батарея запускается со 100% зарядом SOC и завершает работу на уровне 20%. SOC:
DoD = 100% − 20% = 80%
Это не обязательно означает, что клетки физически прошли ровно 80% своего абсолютного диапазона хранения химических веществ.
Современные BMS Программное обеспечение может поддерживать защитные резервы выше или ниже уровня, видимого пользователю. SOC .
Вот почему продукт, рекламируемый как позволяющий «100% DoD«Это не следует автоматически интерпретировать как физическую разрядку каждой ячейки до ее абсолютного минимального напряжения».
AvepowerАвтора Руководство по глубине сброса и SOC руководство по батарее Объясните эти понятия по отдельности.
Резервный резерв
Резервный запас — это энергия, которая намеренно хранится в батарее на случай будущего отключения электроэнергии, поэтому он может уменьшить количество энергии, доступной для ежедневного самопотребления солнечной энергии или оптимизации использования времени суток, даже если технические характеристики полезной емкости батареи не изменились.
Предположим, батарея обеспечивает:
10 kWh полезная мощность
и вы настраиваете:
Резервный фонд составляет 20%.
Энергия, доступная для обычной ежедневной отгрузки, составляет приблизительно:
10 × 0.80 = 8 kWh
Остальные 2 kWh Остается зарезервированным, если режим работы не позволяет его использовать во время отключения электроэнергии.
В результате получаются три разных показателя, которые домовладельцы часто путают:
| Уровень емкости | Пример |
|---|---|
| Номинальная энергия батареи | 11 kWh |
| Энергия, используемая производителем | 10 kWh |
| Суточная выработка энергии после 20% резервного запаса | 8 kWh |
А, в смысле, чем это отличается от kWh
Ампер-часы измеряют электрический заряд, а не саму энергию, поэтому сравнение ампер-часов следует проводить только при наличии информации о напряжении батареи. Для сравнения бытовых накопителей энергии... kWh Обычно это более информативно, поскольку две батареи с одинаковой емкостью в ампер-часах могут содержать совершенно разное количество энергии при разных напряжениях.
Упрощенный перевод выглядит следующим образом:
Втч = В × Ач
Например:
Батарея А:
51.2 В × 100 Ач = 5.12 kWh
Батарея Б:
25.6 В × 100 Ач = 2.56 kWh
Обе батареи имеют емкость 100 Ач.
Однако батарея А содержит примерно вдвое больше номинальной энергии.
Поэтому сказать «это 200Ah Одного слова «домашняя батарея» недостаточно для определения её емкости.
Avepower предоставляет специализированный Пошаговое руководство по ампер-часам для интерпретации показателей емкости аккумулятора в ампер-часах.
Коэффициент разряда C в системах хранения энергии для дома
Показатель C-rate описывает скорость зарядки или разрядки батареи относительно её ёмкости. Теоретически, скорость 0.5C соответствует двухчасовой зарядке или разрядке, а 1C — примерно одному часу, хотя реальные пределы зависят от тока, напряжения, температуры и т.д. BMS и ограничения инвертора.
Для аккумулятора с номинальной емкостью в ампер-часах:
Скорость разряда (C-rate) = Текущая мощность ÷ Емкость
Для батареи емкостью 200 Ач, разряжаемой током 100 А:
100 ÷ 200 = 0.5C
Для приближения, основанного на энергии:
Отношение мощности к энергии ≈ кВт ÷ kWh
В 10 kWh Аккумулятор мощностью 5 кВт имеет коэффициент преобразования мощности в энергию:
5 ÷ 10 = 0.5
Это означает, что при идеализированных расчетах разряд на полной мощности может длиться приблизительно два часа.
Не следует полагать, что показатель C-rate сам по себе отражает реальную выходную мощность переменного тока.
Окончательная версия системы все еще может быть ограничена следующими факторами:
- Ограничения по току батареи;
- номинальная мощность инвертора;
- кабельная проводка;
- снижение допустимой температуры;
- микропрограмма;
- напряжение батареи;
- BMS охрана;
- Ограничения режима сети или резервного режима.
Avepowerподробный руководство по емкости аккумулятора (C-rate) Включает примеры, основанные на измерении тока, и объясняет, почему максимальный ток не следует автоматически рассматривать как предпочтительную точку непрерывной работы.
Эффективность туда и обратно
КПД полного цикла измеряет, сколько энергии восстанавливается после хранения и последующего высвобождения электроэнергии, поэтому он включает потери, возникающие в течение всего процесса зарядки-хранения-разрядки. Его не следует путать с КПД инвертора, КПД разряда или процентом полезной емкости батареи.
Основная формула:
КПД в обоих направлениях = Возвращенная энергия ÷ Поданная энергия × 100%
Если 10 kWh входит в систему и 9 kWh впоследствии был обнаружен:
RTE = 9 ÷ 10 × 100% = 90%
Убытки могут возникнуть в следующих случаях:
- силовая электроника;
- внутреннее сопротивление батареи;
- проводка;
- BMS и вспомогательное оборудование;
- терморегулирование;
- зарядка;
- разрядка.
Точное значение также зависит от границ теста.
Измерения переменного тока в реальном времени и измерения постоянного тока только от батареи не следует сравнивать как измерения одной и той же системы.
Для более подробного анализа см. AvepowerАвтора руководство по эффективности работы батареи в обоих направлениях и руководство по эффективности батарей.
Цикл жизни, SOH и сохранение мощностей
Показатель «срок службы в циклах» указывает, на сколько заданных циклов заряда-разряда рассчитана или протестирована батарея, а показатели «состояние здоровья» и сохранения емкости описывают, насколько сохраняется производительность батареи по мере ее старения. Количество циклов имеет смысл только тогда, когда оно... DoDТакже указаны температура и условия испытаний.
Утверждение, подобное следующему:
8,000 циклов
Это неполное описание без условий проведения испытаний.
Более полезное описание выглядит следующим образом:
Более 8,000 циклов при 80% износе. DoD и 25°C
потому что глубина разряда и температура влияют на старение.
Avepowerнапример, списки Более 8,000 циклов при 80% износе. DoD на нескольких жилых LiFePO4 страницы продуктов. Так, kWh Avepower страница настенной батареи предоставляет как утверждение о цикле, так и его DoD состояние.
Для сравнения в долгосрочной перспективе также следует изучить:
- возможности по завершении гарантийного срока;
- лет гарантии;
- гарантированные циклы;
- гарантированная пропускная способность по энергии;
- рабочая температура;
- допустимый DoD;
- Условия мощности заряда/разряда.
В 10 kWh Аккумулятор, сохраняющий 70% своей емкости в течение всего срока службы, обеспечит приблизительно:
10 × 0.70 = 7 kWh
на той же самой заданной границе измерения.
Этот запас на старение может иметь значение в резервных системах, рассчитанных на обеспечение той же нагрузки в течение многих лет после установки.
Заключение: Какой показатель емкости домашней батареи наиболее важен?
годный к употреблению kWh Обычно это лучший первый показатель для оценки продолжительности хранения, но сам по себе он недостаточен. Разумное решение по выбору домашней батареи сочетает в себе полезную энергию с непрерывным потреблением кВт, пиковой мощностью, эффективностью. SOC ограничения, резервные настройки, износ, совместимость с инвертором и требования к установке.
Самый короткий способ запомнить терминологию:
- kWh = сколько у вас энергии.
- кВт = с какой скоростью вы можете его использовать.
- Номинальная емкость = номинальный энергетический резервуар.
- Полезная емкость = доступная энергия батареи.
- SOC = сколько осталось.
- DoD = сколько было использовано.
- Показатель C-rate = скорость зарядки или разрядки батареи относительно её ёмкости.
- RTE = количество энергии, которое восстанавливается после полного цикла хранения.
- SOH / Сохранение емкости = какой уровень емкости остается у батареи по мере ее старения.
Разделив эти термины, сравнение характеристик батарей становится гораздо более надежным.
Для монтажников, дистрибьюторов и покупателей энергетических проектов, которым необходима система, соответствующая реальным нагрузкам, а не заявленной мощности, Avepower предложения жилой LiFePO4 решения для хранения энергии от небольших бытовых аккумуляторов до масштабируемых многоблочных систем. информация о производственном предприятии, процесс контроля качества, ресурсы для сертификации и примеры жилых объектов Предоставьте дополнительную информацию для проверки проекта.
Планируете проект по созданию домашней аккумуляторной батареи? Отправить Avepower ваш необходимый полезный kWhУчитываются следующие параметры: суточный профиль нагрузки, пиковая мощность в кВт, марка/модель инвертора, размер солнечных батарей, требования к резервному питанию и страна назначения. Затем инженерная группа может проверить емкость батареи, ток, связь, совместимость с инвертором и необходимую документацию, прежде чем будет выбрана окончательная конфигурация.
Возьмите под контроль свою энергию с помощью Avepower!
Надежные решения для домашних солнечных батарей с OEM/ODM Индивидуальная настройка и собственное производство, адаптированные к потребностям дистрибьюторов, монтажников и энергетических партнеров.
FAQ
Емкость батареи обычно измеряется в kWhкВт измеряет мощность — скорость, с которой энергия может быть передана или поглощена.
Не обязательно. Проверьте, 10 ли kWh Относится к номинальной, общей или полезной энергии. Если указано, что энергия является полезной, применять это правило не следует. DoD процент во второй раз.
Номинальная емкость описывает номинальный запас энергии, а полезная емкость описывает часть энергии, доступную в пределах допустимого рабочего диапазона.
Не обязательно. Видимый пользователю диапазон рабочих оборотов от 0 до 100% может находиться в пределах защитных ограничений, поддерживаемых внутренними механизмами устройства. BMS.
Время работы зависит от доступной энергии и средней нагрузки. Девять kWh При средней нагрузке в 1 кВт, энергии хватает примерно на девять часов работы в упрощенных условиях.
Ни один из них сам по себе не является достаточным. kWh Определяет потенциальное время работы, а кВт определяет, какие нагрузки могут работать одновременно.
Скорость зарядки или разрядки 0.5C означает, что ток составляет приблизительно половину емкости батареи в амперах (Ач). Идеальная продолжительность полной зарядки/разрядки составляет примерно два часа.
Электрохимическое старение постепенно снижает способность батареи накапливать и отдавать энергию. Температура, условия циклической работы, скорость разряда (C-rate). SOC И календарный возраст, и все эти факторы влияют на деградацию.
Ач может быть полезен при проектировании электротехнических систем, но его нельзя корректно сравнивать без напряжения. kWh Как правило, это более полезный показатель энергопотребления для сравнения систем хранения энергии в домашних условиях.
Нет. Слишком большие емкости накопителей энергии могут увеличить затраты без увеличения полезной энергии, если солнечная батарея или период зарядки в непиковое время не позволяют регулярно их подзаряжать. Емкость должна соответствовать профилю нагрузки, выработке солнечной энергии и целям эксплуатации.
