Batterisystem spelar en avgörande roll för att maximera fördelarna med solcellsinstallationer och andra energilösningar. I den här artikeln går vi igenom viktiga tekniska begrepp och skillnaderna mellan olika typer av batterisystem, inklusive AC- och DC-kopplade batterier. Detta är den första delen av en serie i två delar som täcker allt från grundläggande begrepp till mer avancerade tillämpningar av batteriteknik.
Viktiga tekniska begrepp
Kapacitet
Batterikapaciteten uttrycks vanligen i amperetimmar (Ah). Ett batteri med en kapacitet på 15 Ah kan leverera 15 ampere under en timme. För att konvertera detta till wattimmar (Wh) måste du ta hänsyn till systemets spänning. Till exempel ger ett batteri med 53 Ah och 3,2 V 169,6 Wh, vilket motsvarar 0,17 kWh. qapasity Arctic Series består av 32 sådana celler som är seriekopplade i varje batterimodul. Den här formeln kan hjälpa till att beräkna hur mycket energi ett batteri kan leverera.
Arctic-serien erbjuder relativt hög kapacitet jämfört med liknande system på marknaden, med en modulär design som kan skalas från 10,84 kWh till 37,94 kWh, från 2 till 7 moduler.
Hälsotillstånd (SoH)
Hälsotillståndet (SoH) anger hur mycket av batteriets ursprungliga kapacitet som finns kvar efter användning över tid. Till exempel kan ett batteri med en ursprunglig kapacitet på 10 kWh ha kvar endast 8 kWh när SoH sjunker till 80%. Nedbrytning sker naturligt på grund av kemiska reaktioner i batteriet.
C-skatt
C-rate beskriver hur snabbt ett batteri kan laddas eller urladdas. Ett C-värde på 1 innebär att batteriets fulla kapacitet kan laddas eller urladdas på en timme. Ett 5 kWh-batteri som laddas ur på en timme har t.ex. en C-rate på 1, medan ett 10 kWh-batteri som laddas ur på två timmar har en C-rate på 0,5. En högre C-rate möjliggör snabbare laddning och urladdning, vilket är viktigt för att hantera effekttoppar. qapasity Arctic Series har en C-rate på 1, vilket möjliggör snabba laddnings- och urladdningscykler.
Utsläppsdjup (DoD)
Urladdningsdjup (DoD) anger hur stor del av batteriets kapacitet som är förbrukad. Ett helt urladdat batteri har en DoD på 100%. Lägre DoD minskar batteriets stress och förlänger dess livslängd, men minskar också den användbara kapaciteten. Mer om detta i avsnittet "Cykellivslängd och energigenomströmning" nedan.
Laddningstillstånd (SoC)
State of Charge (SoC) mäter batteriets aktuella laddningsnivå, där 100% anger full laddning och 0% anger full urladdning. SoC är en viktig parameter för att övervaka och optimera batteriets prestanda.
Livslängd och energigenomströmning
Med cykellivslängd avses antalet fullständiga laddnings- och urladdningscykler som ett batteri klarar av. Om ett batteri t.ex. laddas från 15% till 75% SoC och sedan laddas ur tillbaka till 15%, räknas det som en cykel. Faktorer som laddningshastighet och driftstemperatur påverkar cykelns livslängd. Ett annat mått på livslängden är energigenomströmning, som anger den totala mängden energi som har passerat genom batteriet. Arctic-serien är konstruerad för över 6.000 cykler, vilket garanterar en lång livslängd.
Effektivitet
Batteriets effektivitet mäter hur mycket energi som kan lagras och hämtas i förhållande till den mängd energi som matas in. Vissa batterityper har högre verkningsgrad än andra, vilket är viktigt att ta hänsyn till när man utformar ett energisystem. Förluster i systemet bör alltid tas med i beräkningen för att skapa realistiska förväntningar, t.ex. vid beräkning av återbetalningstiden.
Konfigurationer av batterisystem
AC-kopplade system
I ett AC-kopplat system finns det två växelriktare: en för att omvandla likström från solpanelerna till växelström och en annan för att hantera batteriladdningen. Den här arkitekturen leder i allmänhet till högre energiförluster på grund av de många omvandlingsstegen. AC-kopplade system är dock flexibla och kan användas utan solpaneler, vilket gör dem lämpliga för tillämpningar där energin i första hand kommer från elnätet. Dessa system är ett bra alternativ för installationer där den befintliga växelriktaren inte är batteriklar.
DC-kopplade system
Ett DC-kopplat batteri laddas direkt från solpanelernas DC-utgång, vilket eliminerar behovet av omvandling innan energin lagras i batteriet. Dessa system använder vanligtvis en enda växelriktare för att hantera både solcellsproduktion och batteriladdning, vilket ger en enkel och effektiv lösning med minimala energiförluster. DC-kopplade system är populära eftersom de ofta har lägre installationskostnader och färre komponenter.
Hybridsystem
Hybridsystem kombinerar funktionaliteten hos både AC- och DC-kopplade system. De är anslutna till elnätet vid normal drift, men kan även fungera utanför nätet vid strömavbrott. Hybridsystem är idealiska för applikationer som kräver hög tillförlitlighet, t.ex. sjukhus eller annan kritisk infrastruktur där driftstopp kan få allvarliga konsekvenser. Hybridsystem inkluderar ofta UPS-funktionalitet (avbrottsfri strömförsörjning) för att säkerställa oavbruten strömförsörjning.
Off-grid-system
Off-grid-system är helt oberoende av elnätet och används ofta på avlägsna platser som sommarstugor eller husvagnar. Dessa system drivs vanligtvis med batterikonfigurationer på 12 V, 24 V eller 48 V. När växelström behövs kan en kombinerad laddningsregulator och inverterare användas. Större off-grid-system kan integrera solpaneler med andra energikällor som vind- eller dieselgeneratorer för att skapa ett mikronät.
Slutsats
Valet av rätt batterisystem beror på dina behov och förväntningar. DC-kopplade system är idealiska för att maximera effektiviteten, medan AC-kopplade system ger större flexibilitet. Hybridsystem ger en balans mellan båda världarna, och off-grid-system är perfekta för isolerade tillämpningar. Genom att förstå grunderna i batteriteknik och nyckelbegrepp kan du fatta ett välgrundat beslut för att framtidssäkra och optimera fastighetens energisystem.
