کارایی رفت و برگشت انرژی که می‌تواند پس از شارژ و دشارژ سیستم بازیابی شود را اندازه‌گیری می‌کند. اگر سیستم در طول شارژ 10 کیلووات-ساعت از سمت AC جذب کند و بعداً 9.5 کیلووات-ساعت را به سمت AC بازگرداند، کارایی رفت و برگشت آن 95% است.

محاسبه ساده است:

برای یک سیستم کامل خانگی به صورت AC هم‌سو یا DC هم‌سو، اتلاف‌ها از چندین مولفه فیزیکی ناشی می‌شود. یک پک LFP با ولتاژ 51.2V معمولاً شامل شانزده سلول نامی 3.2V در سری می‌شود. سلول‌ها و باسبارها مقاومت‌پذیری ایجاد می‌کنند. BMS مقدار اندکی نیرو مصرف می‌کند. ترانزیستورهای MOSFET، فیوزها، کنتاکتورها و کابل‌ها اتلاف بیشتری ایجاد می‌کنند. اینورتر هیبریدی سپس AC را به DC حین شارژ تبدیل می‌کند و DC را به AC دوباره در هنگام دشارژ تبدیل می‌کند.

در دمای ۲۵°C و حدود ۰.۵°C، باتری لیتیوم آهن فسفات با ظرفیت ۱۰.۲۴ کیلووات-ساعت با کیفیت خوب ممکن است بازده باتری DC را تا ۹۷–۹۹۱TP5T در یک آزمون کنترل شده تا حد زیادی به دست آورد. این به این معنا نیست که نصب کامل به ۹۷–۹۹۱TP5T می‌رسد. اینورتر هیبرید ممکن است در محدوده عملیاتی کارآمد به ۹۶–۹۸۱TP5T برسد، در حالی که مصرف در حالت آماده به کار، تبدیل MPPT و تعویض بار کم، نتیجه را در مرز سیستم کاهش می‌دهد.

دو مسیر معمول برای باتری nominal با ظرفیت ۱۰ کیلووات-ساعت را در نظر بگیرید:

تنظیم به‌صورت افقی پیمایش کنید در صفحات کوچک

شرایط آزمایش به همان اندازه که درصد اهمیت دارند. بپرسید آیا تامین‌کننده عملکرد از DC تا DC یا AC تا AC را اندازه‌گیری کرده است، آیا رقم مصرف در حالت استندبای شامل می‌شود، و آیا باتری از پنجره قابل استفاده کامل استفاده کرده است. ادعایی که در 0.5C و 25°C اندازه‌گیری شود، نمی‌تواند همان نتیجه میدانی را که ادعایی در 0.1C با اینورتر از محاسبه جدا شده است نمایندگی کند.

فرض کنید یک خانوار روزانه 10 کیلووات‌ساعت به باتری ارسال کند و انرژی ذخیره‌شده را همان شب استفاده کند. با کارایی رفت و برگشت 95%، خانه تقریباً 9.5 کیلووات‌ساعت بازمی‌گردد. با 90%، تقریباً 9 کیلووات‌ساعت بازمی‌گردد. سیستمی با کارایی پایین‌تر هر روز 0.5 کیلووات‌ساعت بیشتر از دست می‌دهد.

در طول سالی که به‌طور روزانه چرخش انجام می‌شود، آن تفاوت تقریباً 182.5 کیلووات‌ساعت می‌شود. در ده سال، حدود 1,825 کیلووات‌ساعت قبل از محاسبه برای سیکل‌های فصلی، کاهش ظرفیت و دوره‌هایی که باتری خاموش است. با مقدار برق €0.30 برای هر کیلووات‌ساعت، هزینه اضافی انرژی در طول ده سال تقریباً €547.50 است. با €0.15 برای هر کیلووات‌ساعت، تقریباً €273.75 است.

این محاسبه به‌خودی خود موجب می‌شود محصول 95% خرید بهتری باشد. سیستم با کارایی بالاتر ممکن است گران‌تر باشد، از اینورتر بزرگ‌تری استفاده کند یا طراحی خنک‌کننده متفاوتی نیاز داشته باشد. مقایسه صحیح از انرژی کل تحویل‌شده است، نه فقط قیمت خرید.

قرار دادن تصویر پروژه / نصب سیستم

برای یک اینورتر 5 کیلووات، یک بسته LFP 10 کیلووات-ساعت با کارکرد 0.5C یک تخلیه کامل عملی با توان کامل را ارائه می‌دهد. در آن بار، مقاومت سلول و تلفات سوئیچینگ اینورتر مشخص می‌شود. اگر همان سیستم بیشترین زمان را به صورت نیمه‌شب در 300 وات سپری کند، مصرف ثابت اینورتر می‌تواند قسمت تلفات را غالب کند. سیستمی که در نزدیکی 95% با تقریباً 0.5C آزمایش می‌شود ممکن است به مدت طولانی با بار بسیار کم کمتر از 90% عمل کند مگر اینکه اینورتر وارد حالت خواب کارآمد شود.

دمای محیط شکاف دیگری ایجاد می‌کند. شارژ کردن LFP زیر 0°C به یک محدودیت BMS یا یک گرم‌کن باتری، بسته به طراحی محصول، نیاز دارد. در دمای 45°C محیطی، BMS ممکن است جریان شارژ یا تخلیه را برای حفاظت از سلول‌ها کاهش دهد. همچنین تلفات الکتریکی با افزایش مقاومت سلولی بالا می‌رود. برای نصابان در اروپا شمالی، یک محفظه داخلی گرم‌شده و هدف عملکردی 5–35°C می‌تواند کارایی ادعاشده را محافظت کند. برای مناطق گرم، جریان هوا، مسیرهای گرمایی و محفظه‌ای با درجه‌بندی مناسب برای محیط نصب، اهمیت بیشتری نسبت به اوج آزمایشگاهی دارند.

کارایی تا حدی از مشخصات سلول و تا حدی از تصمیمِ یکپارچه‌سازی سیستم است. یک شریک معتبر OEM یا ODM باید بتواند نشان دهد که افت کارایی کجاست و کدام پارامترها کارخانه می‌تواند برای خط محصول شما تنظیم کند.

اولین اهرم، معماری الکتریکی است. بسته LFP با 51.2 ولت، 200 آمپر تقریباً دارای ظرفیت اسمی 10.24 کیلووات-ساعت است. اندازه‌گذاری صحیح بُس، کاهش طول سیم‌کشی، کنتاکتورهای با مقاومت پایین و ترموکشی مناسب ترمینال‌ها تلفات DC را کاهش می‌دهد. برای بار 5 کیلووات، جریان پَک در ولتاژ اسمی تقریباً به 98 آمپر می‌رسد. ترمینال شل یا کابل با مقیاس کوچک می‌تواند در آن جریان حرارت ایجاد کرده و افت ولتاژ قابل اندازه‌گیری به وجود آورد.

دومین اهرم، ارتباط BMS و اینورتر است. ارتباط CAN یا RS485 به باتری این امکان را می‌دهد تا SOC، دما، حداکثر جریان شارژ قابل قبول و حداکثر جریان تخلیه قابل قبول را گزارش کند. سپس اینورتر می‌تواند از فشردن پَکی سرد یا گرم با جریان ثابت پرهیز کند. BMS که تنها مقدار تخمینی SOC را می‌فرستد ممکن است به بالانس بالای غیرضروری، قطع‌های محافظه‌کارانه یا محدودیت‌های مکرر جریان منجر شود که همگی انرژی قابل استفاده را کاهش می‌دهند.

سومین اهرم، فریم‌ور است. کارخانه ODM می‌تواند آستانه‌های خواب، رفتار پایان‌شارژ، کالیبراسیون SOC و محدودیت‌های جریان برای برند اینورتر شما را تنظیم کند. همچنین می‌تواند واریانت‌های کانکتور، مستندات پین‌آوت، برچسب‌های برنددار، نمایشگرهای چندزبانه و محفظه با نشان سفید-برچسب را ارائه دهد. نمونه‌های واحد با فریم‌ور تولید-عملی درخواست کنید، نه فریم‌ور مهندسی که رفتار حالت آماده به کار را پنهان می‌کند.

وارد کردن تصویر اعتبارسنجی کارخانه

دسته چهارم اعتبارسنجی است. گزارش تست AC-to-AC را در 0.25°C، 0.5°C و 1°C درخواست کنید، به‌علاوه نتایج در 10°C، 25°C و 40°C. پنجره SOC قابل استفاده، قدرت تخلیه، مدل اینورتر، قدرت بی‌عمل و وضعیت حفظ ظرفیت را تقاضا کنید. کارگاهی که می‌تواند ماتریس آزمایش و زمان نمونه‌برداری را به‌صورت هفته‌ای برگرداند، نسبت به ارائه یک درصد گرد شده واحد آسان‌تر برای تأیید است.

مقایسه زیر از سیستم LFP با 10.24 کیلووات ساعت و 51.2 ولت، چرخه روزانه و یک اینورتر هیبریدی 5 کیلووات استفاده می‌کند. مقدارها ارقام برنامه‌ریزی هستند و جایگزین گزارش تست محصول نیستند.

تنظیم به‌صورت افقی پیمایش کنید در صفحات کوچک

برای باتری که تنها در خاموشی‌های گاه به گاه دوره می‌شود، سیستم 90% می‌تواند از نظر تجاری معقول باشد. انرژی کیلووات-ساعتی کمتری از دست می‌دهد چون به ندرت انرژی را جابه‌جا می‌کند. برای باتری که هر روز انرژی خورشیدی را تحت تعرفه مصرف-در-زمان تغییر می‌دهد، معمولاً 95% زودتر ارزش افزوده خود را به دست می‌آورد.

عدم مقایسه بازده بدون بررسی پنجره قابل استفاده SOC. محصولی که ادعا می‌کند 95% در DOD قابل استفاده 90% ممکن است انرژی روزانه کمتری نسبت به محصول 90% با بسته بزرگ‌تر یا پنجره عملیاتی معتبر وسیع‌تر ارائه دهد. قیمت خرید را بر حسب کیلووات-ساعت‌های Delivered در طول عمر برآورد شده تقسیم کنید تا مقایسه عادلانه باشد.

وقتی یک تأمین‌کننده ذخیره‌سازی خانگی را تایید می‌کنید، به جای پذیرش یک رقم کارایی اوج باتری، به گزارش آزمون AC به AC مراجعه کنید. کارخانه را با ولتاژ سیستم، مدل اینورتر، منحنی بار روزانه، هدف DOD، دامنه دمای نصب و تعداد چرخه‌های مورد انتظار مطلع کنید. ما ظرف 24 ساعت BOM اولیه، برنامه آزمون کارایی و فرضیات گارانتی را ارائه خواهیم کرد.