Показатель эффективности полного цикла измеряет ту энергию, которую можно вернуть после зарядки и разрядки системы. Если система поглощает 10 кВт⋅ч с стороны переменного тока во время зарядки и затем возвращает 9,5 кВт⋅ч на сторону переменного тока, её эффективность полного цикла составляет 95%.

Расчёт прост:

Для полной системы дома как с AC, так и с DC-кусовой связью потери возникают из нескольких физических компонентов. Набор LFP на 51,2 В обычно содержит шестнадцать элементoв с номинальным напряжением 3,2 В последовательно. Ячейки и шины создают сопротивляющие потери. BMS потребляет небольшую мощность. MOSFET, предохранители, контакторы и кабели добавляют ещё. Гибридный инвертор затем преобразует переменный ток в постоянный во время зарядки и обратно в переменный ток во время разрядки.

При 25°C и примерно 0,5°C хорошо сконструированный аккумулятор LFP емкостью 10,24 кВт·ч может достигать КПД батареи постоянного тока 97–99,1 TP5T в контролируемом тесте. Это не означает, что полная установка достигает 97–99,1 TP5T. Гибридный инвертор может достичь 96–98,1 TP5T в пределах своей эффективной рабочей области, в то время как потребление в режиме ожидания, преобразование MPPT и переход на малую нагрузку снижают результат на границе системы.

Рассмотрим два типичных сценария для номинального аккумулятора на 10 кВт·ч:

Прокручивать горизонтально на маленьких экранах

Условия тестирования столь же важны, как и процент. Узнайте, измерял ли поставщик производительность DC-to-DC или AC-to-AC, учитывает ли показатель потребление в режиме ожидания и использовался ли полный доступный интервал батареи. Утверждение, измеренное при 0.5C и 25°C, не может представлять тот же реальный результат на месте, что и утверждение, измеренное при 0.1C с разъемом инвертора от расчета.

Предположим, что дом отправляет в батарею 10 кВтч в день и использует сохраненную энергию позднее вечером. При цикле туда-обратно 95% дом получает обратно около 9,5 кВтч. При 90% он получает около 9 кВтч. Блок с более низкой эффективностью теряет дополнительно 0,5 кВтч каждый день.

За год ежедневного цикла эта разница составляет примерно 182,5 кВтч. За десять лет она достигает 1 825 кВтч до учета сезонного цикла, снижения мощности и периодов простоя батареи. При стоимости электроэнергии 0,30 € за кВтч дополнительная стоимость энергии составит около 547,50 € за десять лет. При 0,15 € за кВтч — около 273,75 €.

Эта حسابная запись не автоматически делает продукт 95% более выгодной покупкой. Система с более высокой эффективностью может стоить дороже, потребовать большего инвертора или потребовать другой дизайн охлаждения. Правильное сравнение использует общую доставленную энергию, а не только цену покупки.

Вставить изображение проекта / установка системы

Для инвертора мощностью 5 кВт аккумуляторная батарея LFP емкостью 10 кВтч, работающая на 0,5C, обеспечивает практически полный разряд. При такой нагрузке сопротивление элементов и потери инвертора становятся заметными. Если та же система большую часть времени работает на 300 Вт в ночное время, фиксированные потребления инвертора могут доминировать в процентах потери. Система, которая тестируется на 95% около 0,5C, может работать хуже 90% в течение длительных периодов очень низкой загрузки, если инвертор не перейдет в эффективный спящий режим.

Температура вызывает ещё один разрыв. Зарядка LFP при отрицательных температурах ниже 0°C требует ограничений BMS или нагревателя батареи, в зависимости от дизайна продукта. При 45°C окружающей среды BMS может снизить зарядный или разрядный ток для защиты элементов. Электрические потери возрастают по мере роста сопротивления элементов. Для установщиков в северной Европе обогреваемый внутренний кожух и рабочая цель 5–35°C могут обеспечить заявленную эффективность. В жарких регионах скорость воздушного потока, пути тепла и кожух, рассчитанный на рабочую среду установки, важнее лабораторного пика.

Эффективность отчасти зависит от спецификации ячейки и от решения по системной интеграции. Подлинный партнер OEM или ODM должен иметь возможность показать, где происходят потери и какие параметры фабрика может настроить для вашей линейки продуктов.

Первым рычагом является электрическая архитектура. Пак LFP на 51.2 В, 200 Ач имеет номинальную ёмкость примерно 10.24 кВт·ч. Правильное размеры шин, короткие участки кабелей, контакторы с низким сопротивлением и правильно затянутые клеммы уменьшают потери постоянного тока. Для нагрузки 5 кВт ток в паке приближается к 98 А при номинальном напряжении. Неплотная клемма или кабель малой длины могут вызывать нагрев и заметное падение напряжения при таком токе.

Вторым рычагом является коммуникация BMS и инвертора. Коммуникация CAN или RS485 позволяет батарее сообщать SOC, температуру, допустимый зарядный ток и допустимый разрядный ток. Затем инвертор может избегать подачи холодного или нагретого аккумулятора на фиксированном токе. BMS, который отправляет только приблизительное значение SOC, может вызвать ненужное верхнее балансирование, консервативные отключения или повторяющееся ограничение тока, что снижает usable energy.

Третьим рычагом является прошивка. Фабрика ODM может установить пороги сна, поведение по завершению зарядки, калибровку SOC и пределы тока для вашего бренда инвертора. Также может быть предоставлена вариации разъёмов, документация по распиновке, брендированные метки, многоязычные дисплеи и оболочка под белую этикетку. Запрашивайте образцы с прошивкой производственного назначения, а не инженерной прошивкой, которая скрывает поведение в режиме ожидания.

Вставьте изображение фабричной валидации

Четвертая рука — валидация. Запросите отчет об испытаниях AC-to-AC при 0.25C, 0.5C и 1C, а также результаты при 10°C, 25°C и 40°C. Запросите допустимое окно SOC, мощность разряда, модель инвертора, паразитную мощность в режиме ожидания и условие сохранения емкости. Завод, который может вернуть матрицу тестирования и ориентировочные сроки образцов в неделях, легче пройти квалификацию, чем тот, который предоставляет единую округленную величину в процентах.

Следующее сравнение использует систему LFP 10.24 kWh, 51.2 V, ежедневный цикл и гибридный инвертор мощностью 5 кВт. Значения являются плановыми и не заменяют собой конкретный тестовый отчет продукта.

Прокручивать горизонтально на маленьких экранах

Для аккумулятора, который циклируется только при редких отключениях, система 90% может быть коммерчески разумной. Она теряет меньше киловатт-часов, потому что энергия передается редко. Для аккумулятора, который каждый день перераспределяет солнечную энергию по тарифу с учетом времени использования, 95% обычно быстрее окупает свою премию.

Не сравнивайте КПД без проверки допустимого окна usable SOC. Продукт, который заявляет 95% при 90% допустимом DOD, может обеспечить меньше дневной энергии, чем продукт 90% с большим пакетом или более широким валидированным рабочим окном. Разделите цену покупки на ожидаемые за жизненный цикл выпускаемые киловатт-часов, чтобы сравнение было справедливым.

Когда вы квалифицируете поставщика домашнего хранения энергии, запросите тестовый отчет AC-to-AC, а не просто примите показатель пикового КПД батареи. Сообщите фабрике вашу системную напряжение, модель инвертора, дневной график нагрузки, целевой DOD, диапазон температуры установки и ожидаемое количество циклов. Мы вернем предварительный спецификационный перечень материалов (BOM), план тестирования эффективности и допущения по гарантии в течение 24 часов.