كفاءة الرحلة ذهاباً وإياباً تقيس الطاقة التي يمكنك استردادها بعد الشحن والتفريغ للنظام. إذا امتص النظام 10 كيلووات-ساعة من جانب التيار المتردد أثناء الشحن ثم أعاد 9.5 كيلووات-ساعة إلى جانب التيار المتردد لاحقاً، فالكفاءة في جولة العودة هي 95%.

الحساب بسيط:

لنظام منزلي كامل متصل بالتيار المتردد أو مقترن بالتيار المستمر، تأتي الخسائر من عدة مكونات مادية. عادةً ما يحتوي حزمة بطاريات LFP بجهد 51.2 فولت على ستة عشر خلية اسمية بجهد 3.2 فولت على التوالي. الخلايا وقُطع التوصيل تخلق فقداً مقاومياً. يستهلك نظام إدارة البطارية جزءاً صغيراً من الطاقة. تضيف MOSFETs، والصواعق، وموصلات الكابلات مزيداً منها. ثم يقوم العاكس الهجين بتحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر أثناء الشحن وبالعكس أثناء التفريغ.

عند 25°C وحوالي 0.5°C، قد يحقق بطارية ليف لو-فوس (LFP) بسعة 10.24 كWh مطوّرة جيداً كفاءة بطارية نيابة DC بين 97–99% في اختبار محكوم. هذا لا يعني أن التثبيت الكامل يحقق 97–99%. قد يصل العاكس الهجين إلى 96–98% في نطاق تشغيله الكفؤ، بينما يقلل الاستهلاك أثناء وضع الاستعداد، وتحويل MPPT، والتبديل عند الحمل المنخفض من النتيجة عند حدود النظام.

اعتبر مسارين نموذجيين لبطارية اسمية 10 كWh:

التمرير الأفقي على الشاشات الصغيرة

تهم شروط الاختبار تماماً مثل النسبة المئوية. اسأل ما إذا كان المزود قد قاس الأداء DC-to-DC أم AC-to-AC، سواء كان الرقم يشمل استهلاك وضع الاستعداد، وما إذا كانت البطارية استخدمت نافذتها القابلة للاستخدام الكاملة. لا يمكن أن يمثل الادعاء المقاس عند 0.5C و25°C نفس النتيجة الميدانية كما ادعاء مقاس عند 0.1C مع فاصل العاكس عن الحساب.

افترض أن منزلًا يرسل 10 كWh إلى البطارية كل يوم ويستخدم الطاقة المخزنة في وقت لاحق من المساء. عند كفاءة الرحلة ذهابًا وإيابًا لـ 95%، يتلقى المنزل نحو 9.5 كWh مرة أخرى. عند 90%، يتلقى نحو 9 كWh. يفقد النظام الأكثر انخفاضاً في الكفاءة 0.5 كWh إضافية كل يوم.

على مدى عام من الدورة اليومية، يصبح ذلك الفرق نحو 182.5 كWh. وعلى مدى عشر سنوات، يصل إلى 1,825 كWh قبل أخذ التدوير الموسمي وتلاشي السعة والفترات التي تبقى البطارية خلالها خاملة بعين الاعتبار. عند قيمة كهرباء قدرها 0.30 يورو لكل كWh، تكون تكلفة الطاقة الإضافية نحو 547.50 يورو على مدى عشر سنوات. عند 0.15 يورو لكل كWh، تكون نحو 273.75 يورو.

هذه الحسابات لا تجعل من منتج 95% شراءً أفضل تلقائياً. قد تكلف النظام الأكثر كفاءة أكثر، أو يستخدم محولاً أكبر، أو يتطلب تصميم تبريد مختلف. المقارنة الصحيحة تستخدم الطاقة الإجمالية الموردة، وليس سعر الشراء فقط.

إدراج صورة المشروع / تركيب النظام

لومي inverter بقوة 5 كيلووات، حزمة LFP بسعة 10 كWh تعمل عند 0.5C توفر تفريغاً عملياً كاملاً. عند هذا الحمل، تصبح مقاومة الخلية وخسائر تبديل العاكس ظاهرة. إذا قضت نفس النظام معظم وقتها عند 300 واط خلال الليل، يمكن أن يهيمن استهلاك العاكس الثابت على نسبة الخسارة. قد يؤدي نظام يختبر عند 95% قرب 0.5C إلى أداء دون 90% خلال فترات طويلة من الحمل المنخفض جداً ما لم يدخل العاكس وضع نوم كفء.

يخلق الحرارة فجوة أخرى. الشحن باستخدام بطاريات LFP تحت 0°C يتطلب قيود من BMS أو سخان بطارية، اعتماداً على تصميم المنتج. عند 45°C محيطياً، قد يقلل BMS من تيار الشحن أو التفريغ لحماية الخلايا. كما يزداد الفقد الكهربائي مع زيادة مقاومة الخلية. للمركبين في أوروبا الشمالية، قد تحمي حاوية داخلية مدفأة ونطاق تشغيل 5–35°C الكفاءة المعلنة. في المناطق الحارة، تعتبر تدفق الهواء ومسارات الحرارة وغلاف مُصنّف لبيئة التثبيت أكثر أهمية من ذروة مختبر.

الكفاءة هي جزئياً مواصفة خلية وجزئياً قرار دمج النظام. يجب أن يكون الشريك الحقيقي OEM أو ODM قادراً على إظهار مكان حدوث الفقد وأي المعايير يمكن للمصنع ضبطها لسلسلة منتجك.

المِعوِّل الأول هو الهندسة الكهربائية. حزمة LFP بسعة 200 Ah وبجهد 51.2 فولت تستخدم حوالي 10.24 كWh كإجمالٍ افتراضي. تقليل حجم قضبان البيان بشكل صحيح، تقليل مسافات الكابلات، اختيار قواطع ذات مقاومة منخفضة وتثبيت الأطراف بربط محكم يقلل من فقد التيار المستمر. لحمل بقدرة 5 كيلواط، يقترب تيار الحزمة من 98 أمبير عند الجهد الاسمي. قد تسبب الموثوقية الأضعف في الطرف أو الكابل غير المناسب دفئاً وتراجعاً في الجهد عند ذلك التيار.

المِعوِّل الثاني هو تواصل BMS والمحولة. يتيح تواصل CAN أو RS485 للبِطارية الإبلاغ عن نسبة الحالة SOC، ودرجة الحرارة، وتيار الشحن المسموح وتيار التفريغ المسموح. يمكن للمحول عندها تجنّب دفع حزمة باردة أو حارة عند تيار ثابت. قد يتسبب BMS الذي يرسل فقط قيمة SOC تقريبية في إجراء توازن أعلى غير ضروري، أو انقطاعات مقيدة، أو تقييد تيار مكرر، وكل ذلك يقلل من الطاقة القابلة للاستخدام.

المِعوِّل الثالث هو البرمجيات الثابتة. يمكن لمصنع ODM ضبط عتبات النوم وسلوك إنهاء الشحن ومعايرة SOC وحدود التيار لعلامتك التجارية من المحولات. كما يمكنه أيضاً توفير أنواع موصلات، وتوثيق مخطط الأسلاك، وتسميات بعلامة تجارية، وعروض متعددة اللغات وشاسيه بشعار أبيض. اطلب عينات بوحدات إنتاجية ببرنامج فني واضح، وليس برمجيات هندسية تخفي وضع الاستعداد.

إدراج صورة تحقق للمصنع

العَتلة الرابعة هي التحقق من الصحة. اطلب تقرير اختبار AC-to-AC عند 0.25°C، 0.5°C و1°C، بالإضافة إلى النتائج عند 10°C و25°C و40°C. اطلب نافذة حالة الاستهلاك القابلة للاستخدام (SOC)، وقدرة التفريغ، طراز العاكس، طاقة الوضع والتدهور في السعة. المصنع الذي يمكنه إرجاع مصفوفة الاختبار والوقت المستهَل لتسليم العينة خلال أسابيع أسهل تأهيلاً من واحد يقدم نسبة مئوية مقربة واحدة.

المقارنة التالية تستخدم نظام بطارية من 10.24 kWh و51.2 فولت من نوع LFP، ودورات يومية، ومحول هجيني بقدرة 5 كوا، القيم هي أرقام تخطيطية وليست بديلاً عن تقرير اختبار المنتج المحدد.

التمرير الأفقي على الشاشات الصغيرة

لبطارية تدور فقط خلال الانقطاعات العرضية، قد يكون نظام 90% عمليةً تجارياً معقولاً. فهو يفقد عددًا أقل من كيلووات-ساعة لأنه لا ينقل الطاقة غالبًا. أما بطارية تُحوّل الطاقة الشمسية كل يوم بموجب تعريفة استخدام الوقت، فغالباً ما يحصل جهاز 95% على امتيازه بسرعة أكبر.

لا تقارن الكفاءة بدون فحص نافذة SOC القابلة للاستخدام. قد يوفر منتج يدعي 95% في قابلية استخدام 90% أقل من طاقة يومية من منتج 90% مع حزمة أكبر أو نافذة تشغيل مُوثقة أوسع. قسم سعر الشراء على الطاقة الكهربائية الممولة عبر العمر المتوقع للمقارنة لتكون عادلة.

عندما تصدّق مزود تخزين منزلي، اطلب تقرير اختبار AC-to-AC بدلاً من قبول رقم كفاءة البطارية عند الذروة. قدّم للمصنع جهد نظامك، طراز العاكس، منحنى الحمل اليومي، الهدف من نسبة depth of discharge، نطاق درجات حرارة التثبيت، وعدد الدورات المتوقع. سنعيد لك BOM ابتدائي، وخطة اختبار الكفاءة، والافتراضات الخاصة بالضمان خلال 24 ساعة.