Hoe om die vereiste BMS-stroom vir 'n huishoudelike energiebergingsbattery te bereken

Inleiding

Die keuse van 'n batterybestuurstelsel (BMS) se stroomgradering vir 'n huishoudelike energiebergingsbattery is nie bloot 'n kwessie van die ooreenstemming van die BMS met die batterykapasiteit in ampère-ure (Ah) nie. Die meer bruikbare beginpunt is die maksimum stroom wat die batterypak tydens normale werking moet lewer of aanvaar, insluitend die effek van omsetterdrywing, batteryspanning en omskakelingsdoeltreffendheid.

Byvoorbeeld, 'n kliënt met 'n 5 kilowatt (kW) omsetter kan aanvaar dat 'n 100 ampère (A) BMS voldoende is vir 'n 48-volt-klas battery. Daardie aanname kan verkeerd wees as die batteryspanning onder las daal of as die omsetter vir 'n lang tydperk naby sy gegradeerde uitset werk.

Hierdie gids verduidelik hoe om die batterykant-ontladingsstroom te skat, hoe om die laaistroom afsonderlik te kontroleer, en hoe om die resultaat te vergelyk met die deurlopende stroomgraderings van DALY se 4de generasie LK- en LM-huisenergiebergings-BMS-modelle.

1. Begin met die batterystroom, nie net die Ah-gradering nie

Batterykapasiteit, gemeet in ampère-ure (Ah), beskryf hoeveel lading 'n battery onder spesifieke toestande kan stoor. Dit sê nie op sigself vir jou die maksimum stroom wat die battery aan 'n omsetter moet lewer nie.

'n 100 Ah-batterypak kan met verskillende omsetterkragvlakke en bedryfsprofiele gebruik word. Die vereiste BMS-stroom hang dus af van die stelsel se kragaanvraag en die battery se bedryfspanning, sowel as die perke van die selle en die res van die elektriese stelsel.

Vir 'n omsetter wat wisselstroom (WS) krag vanaf 'n battery lewer, skat die gelykstroom (GS) stroom wat uit die battery getrek word deur:

• I_DC= geskatte GS-stroom wat van die battery getrek word, in ampère (A)
• P_AC= omsetter WS-uitsetkrag, in watt (W)
• V_battery= batteryspanning by die bedryfstoestand wat geëvalueer word, in volt (V)
• η = omskakelaar-omskakelingsdoeltreffendheid uitgedruk as 'n desimaal (byvoorbeeld, 90% = 0.90)

Dit is 'n skatting vir die ontladingsrigting. Gebruik die omsettervervaardiger se spesifikasies vir gegradeerde uitsetkrag, doeltreffendheid en minimum bedryfsbatteryspanning waar beskikbaar. 'n Berekening met slegs nominale batteryspanning kan die stroom onderskat wanneer die batteryspanning laer is.

2. Uitgewerkte voorbeeld: 'n 5 kW-omsetter op 'n 48 V-klas battery

Die volgende voorbeeld is illustratief, nie 'n universele batteryspanningspesifikasie nie. Neem aan dat 'n omsetter 5 000 watt (W) WS moet lewer, die batteryspanning by die bedryfspunt is 44 volt (V), en die omsetterdoeltreffendheid by daardie bedryfspunt word as 90% aanvaar. Hierdie twee bedryfswaardes is voorbeeldaannames, nie DALY-produkspesifikasies nie.

Die finale ontwerp moet ook die omsetter se werklike GS-insetlimiete, die batteryselle se toegelate deurlopende ontladingsstroom, bedrading- en konnektorgraderings, sekerings of ander oorstroombeskerming, termiese toestande en enige piekvereiste nagaan.

3. Vergelyk die resultaat met die BMS se deurlopende stroomgradering

Nadat die vereiste batterystroom beraam is, vergelyk dit met die deurlopende laai-/ontlaaistroomgradering wat gepubliseer is vir die presiese BMS-model en konfigurasie wat oorweeg word.

Dit is die gepubliseerde LK- en LM-kontinue stroomopsies wat in hierdie artikel gebruik word. Moenie 'n ongelyste standaardgradering aflei of aanvaar dat 'n aanpassing beskikbaar is sonder skriftelike bevestiging vir die versoekte konfigurasie nie.

Indien die berekende deurlopende vereiste bo 200 A is, moet nie aanvaar word dat die parallelkoppeling van verskeie BMS-eenhede outomaties 'n geskikte hoërstroomoplossing skep nie. Die volledige batteryargitektuur, stroomdeling, beskermingsstrategie en goedgekeurde konfigurasie moet deur die ingenieurspan hersien word.

4. Kontroleer laaistroom afsonderlik

Ontladingsstroom is slegs een kant van die keuse. Die BMS moet ook geskik wees vir die maksimum laaistroom wat die battery van die omsetter/laaier, sonkraglaaier of ander laaibron kan ontvang.

Kry die maksimum batterylaaistroom uit die laaier- of omsetterdokumentasie en vergelyk dit met die BMS-laaistroomspesifikasie en die selvervaardiger se toegelate laaistroom. Moenie aanvaar dat die laaistroom gelyk is aan die ontladingsstroom nie.

Vir 'n stelsel met meer as een laaibron, bepaal die maksimum gelyktydige laaistroom onder die beoogde bedryfstoestande. Die batteryontwerp en laaikontroles moet saam oorweeg word.

5. Moenie deurlopende stroom met piek- of stootstroom verwar nie

Sommige laste trek 'n kortstondige piek wanneer hulle aanskakel. Voorbeelde kan motors, pompe, kompressors en ander toerusting met hoë aanskakelvereistes insluit. 'n Stelsel kan dus 'n piekstroom bo sy normale bedryfsstroom ervaar.

Voordat u 'n BMS kies, identifiseer beide die deurlopende stroom en die piekstroom, insluitend hoe lank die piek duur en hoe gereeld dit voorkom. Gaan dan die presiese BMS-dokumentasie na vir die toepaslike piekstroomlimiet, duur en beskermingsgedrag. 'n Deurlopende stroomgradering moet nie as 'n piekstroomgradering behandel word nie, en 'n pieksyfer moet nie as 'n deurlopende gradering behandel word nie.

6. Kontroleer die hele batterystelsel, nie net die BMS nie

Die BMS-gradering bepaal nie onafhanklik die veilige stroomvermoë van die volledige batterypak nie. Die werklike stelsellimiet kan laer wees as gevolg van die selle, busstawe, kabels, verbindings, sekerings, terminale, termiese ontwerp of omsetterlimiete.

• Batteryselle: bevestig die selvervaardiger se deurlopende laai- en ontlaaistroomlimiete.
• Batteryspanning: gebruik die laagste relevante bedryfspanning vir die skatting van die ontladingsstroom, nie net nominale spanning nie.
• Kabels en verbindings: bevestig stroomgraderings, installasietoestande en verbindingskwaliteit.
• Oorstroombeskerming: kontroleer sekering- of stroombrekerkeuse en koördinasie met die stelselontwerp.
• Temperatuur: oorweeg die battery- en BMS-bedryfsomgewing en enige temperatuurverwante stroombeperkings.
• Omsetter: bevestig deurlopende krag, piekkrag, GS-spanningsbereik en maksimum batterylaaistroom.

Die korrekte keuse is die een wat aan die vereistes en beperkings van die volledige stelsel voldoen. Die keuse van 'n BMS met 'n hoër naamplaatstroom vergoed nie vir ondermaatse selle, bedrading of beskermingstoestelle nie.

7. Hoe om hierdie berekening te gebruik wanneer DALY LK en LM vergelyk word

DALY se 4de generasie LK- en LM-huisenergiebergings-BMS-modelle word gelys vir 8S- en 16S-konfigurasies (die aantal selle wat in serie gekoppel is) en Li-ioon (litium-ioon) en LiFePO4 (litiumysterfosfaat) batterychemie in DALY se produkinligting. Die gepubliseerde deurlopende laai-/ontlaaistroomgraderings is 100 A vir LK en 150 A of 200 A vir LM.

Die huidige gradering is slegs een deel van die keuse. Die projek moet ook die presiese batteryreekskonfigurasie, chemie, omsettermodel, kommunikasieprotokol, parallelpakplan en vereiste opsionele funksies bevestig. CAN (Controller Area Network) en RS-485 (’n seriële kommunikasie-koppelvlakstandaard) is kommunikasie-opsies op die platform; die teenwoordigheid van ’n koppelvlak bewys nie op sigself versoenbaarheid met elke omsettermodel nie.

Vir parallelle batterystelsels, moenie 'n enkele BMS-gradering met die aantal pakke vermenigvuldig en aanvaar dat die resultaat die goedgekeurde stelselstroom is nie. Parallelle konfigurasie, stroomverspreiding, kommunikasie tussen pakke en beskermingslimiete moet vir die werklike ontwerp hersien word.

8. Inligting om voor te berei voordat u 'n BMS-aanbeveling aanvra

'n Nuttige tegniese navraag behoort die volgende inligting in te sluit:

1. Batterychemie (byvoorbeeld LiFePO4 of 'n ander Li-ioonchemie).
2. Aantal selle in serie en die battery se nominale en bedryfspanningsbereik.
3. Batterykapasiteit (Ah) en selmodel of seldatablad, indien beskikbaar.
4. Omskakelaarvervaardiger en presiese model.
5. Omskakelaar se deurlopende uitsetkrag en piekkrag, insluitend die piekduur.
6. Maksimum vereiste deurlopende batteryontladingsstroom.
7. Maksimum batterylaaistroom en laaibronne.
8. Vereiste piekstroom en die duur daarvan.
9. Vereiste kommunikasie-koppelvlak en protokol (indien omsetterkommunikasie benodig word).
10. Aantal batterypakke beplan vir parallelle werking.
11. Installasietemperatuurreeks en enige opsionele funksies wat benodig word.

Gevolgtrekking

Om 'n BMS-stroomgradering vir 'n huishoudelike energiebergingsbattery te kies, begin met die omsetter se kragvraag en bereken die batterystroom by die relevante batteryspanning en omsetterdoeltreffendheid. Kontroleer dan laaistroom, piekvraag, selslimiete, bedrading, beskermingstoestelle, temperatuur en die presiese BMS-konfigurasie.

Vir DALY se 4de generasie huishoudelike energiebergingsreeks word die gepubliseerde LK-opsie teen 100 A aaneenlopend gegradeer, terwyl LM-opsies teen 150 A of 200 A aaneenlopend gegradeer word. Hierdie graderings bied kandidate vir evaluering; die korrekte keuse hang af van die geverifieerde vereistes en beperkings van die volledige batterystelsel.

Versoek 'n tegniese BMS-keuringsoorsig

As jy 'n tuis-energiebergingsbatterypak ontwikkel, deel jou batterychemie, serietelling, spanningsbereik, omsettermodel, deurlopende en piekstroomvereistes, laaistroom en beplande parallelpakkonfigurasie met DALY. Die tegniese span kan die inligting hersien en bevestig watter LK/LM-konfigurasie, indien enige, geskik is vir die projek.