Ah Inamaanisha Nini Kwenye Betri? Ukadiriaji wa Saa za Amp

Nimepoteza hesabu ya mara ngapi mteja amenipigia simu akiniuliza kwa nini "benki ya betri ya 200Ah" iliishiwa juisi baada ya saa 3 tu wakati hesabu ilisema inapaswa kudumu 8. Jibu fupi? Nambari ya Ah kwenye lebo haimaanishi kile ambacho watu wengi wanafikiri inamaanisha.

Ah inamaanisha nini kwenye betri?Inawakilisha ampea-saa-kipimo cha kiasi cha chaji ya umeme ambayo betri huhifadhi. Fikiria kama tanki la mafuta kwenye lori. Tangi -ya lita 100 hukueleza uwezo wako, lakini haikuambii ni umbali gani utaendesha. Hiyo inategemea mzigo unaousafirisha, ardhi, hali ya hewa, na iwapo injini yako ni mafuta-ya kusafirisha mafuta au bomba la gesi.

Betri hufanya kazi kwa njia sawa. Ukadiriaji wa 100Ah unamaanisha kuwa betri inaweza kinadharia kutoa ampea 100 kwa saa moja, au ampea 10 kwa saa kumi, au ampea 1 kwa saa mia moja. Lakini "kinadharia" inafanya kazi kubwa ya kuinua katika sentensi hiyo.

Haya ndiyo mambo muhimu kwa mtu yeyote anayenunua betri kwa ajili ya kituo cha kibiashara, mfumo wa chelezo wa viwanda, au mradi wa matumizi: kuelewa pengo kati ya kile kinachochapishwa kwenye hifadhidata na kile kinachoonekana katika ulimwengu halisi. Kosa hili, na ama unalipia uwezo ambao hutawahi kutumia au kusumbuka wakati mfumo wako wa kuhifadhi nakala unapokatika-kati ya kukatika.

Hesabu Ni Rahisi. Ukweli Sio.

Fomula ya msingi haikuweza kuwa rahisi:

Muda wa Kutumika=Uwezo wa Betri (Ah) ÷ Mzigo wa Sasa (A)

Je, una betri ya 100Ah? Je, unaendesha mzigo wa 10-amp? Hiyo ni saa 10 za wakati wa kukimbia. Imekamilika.

Ila ... si kweli. Sijawahi kuona betri ikiwasilisha uwezo wake kamili uliokadiriwa nje ya maabara. Hii ndio sababu formula hiyo inaanguka kwenye uwanja:

Tatizo la Kiwango cha Utoaji

Watengenezaji wa betri hujaribu uwezo katika hali mahususi-kawaida chaji polepole na kwa upole kwa zaidi ya saa 20 (inayoitwa kiwango cha C/20). Betri yako ya 100Ah ilipata ukadiriaji huo kwa kuchora ampea 5 tu kwa saa 20 moja kwa moja.

Lakini mfumo wako wa chelezo hauchora amps 5. Inachora 50. Au 100. Na unapovuta mkondo kwa haraka hivyo, hufiki popote karibu na uwezo uliokadiriwa.

Sababu ya Joto

Betri huchukia hali ya hewa ya baridi karibu kama mimi. Katika halijoto ya kuganda, unaweza tu kupata 70-75% ya uwezo uliokadiriwa. Kwa digrii -20? Unaangalia labda nusu.

Nilikuwa na mteja huko Minnesota ambaye aliweka nakala rudufu yao ya nje ya simu kulingana na utendakazi wa kiangazi. Kwanza baridi, mfumo umeshindwa. Somo la gharama kubwa.

Pengo la Kemia

Hili ndilo kubwa, na ndipo ninapoona makosa ya gharama kubwa zaidi.

Betri ya risasi ya 100Ah-asidi na betri ya lithiamu ya 100Ah si kitu kimoja. Hata karibu. Ni kama kulinganisha tanki-galoni 100 kwenye sedan dhidi ya nambari ya nusu lori, safu tofauti kabisa inayoweza kutumika.

Kwa Nini Ukadiriaji wa Lead-Acid na Lithium Ah Hauwezi Kulinganishwa Moja kwa Moja

Huko nyuma mwishoni mwa miaka ya 1800, mwanasayansi wa Ujerumani aitwaye Wilhelm Peukert aligundua jambo lisilofaa: jinsi unavyotoa betri kwa kasi, ndivyo nishati inavyopungua kutoka kwayo. Hesabu zake bado zinatusumbua leo.

Hili ndilo toleo la vitendo: Betri za asidi- zina upinzani wa juu wa ndani. Unapovuta mkondo mzito, nishati nyingi hupotea kama joto ndani ya betri badala ya kuwasha kifaa chako. Kipeo kikuu cha Peukert huthibitisha-betri hizi za risasi-asidi kwa kawaida huwa na alama 1.2 hadi 1.6, kumaanisha upotezaji mkubwa wa uwezo chini ya upakiaji.

Betri za lithiamu? Kipeo chao cha Peukert ni karibu 1.02 hadi 1.05. Karibu kidogo. Unapata takriban uwezo kamili uliokadiriwa bila kujali jinsi unavyovuta.

Ufafanuzi wa chati: Betri ya risasi-ya asidi iliyokadiriwa kuwa 100Ah hutoa takriban 55Ah tu inapotolewa kwa zaidi ya saa 2 badala ya 20. Betri ya lithiamu hutoa 98Ah chini ya hali sawa. Lebo sawa, utendaji tofauti sana.

Lakini inazidi kuwa mbaya kwa-asidi ya risasi. Pia huwezi kutumia uwezo kamili bila kuua betri.

Chaji-chaji betri-ya asidi nyingi mara kwa mara chini ya hali ya chaji ya 50%, na utafupisha muda wake wa kuishi. Watengenezaji wengi wanapendekeza kusalia zaidi ya 50%-kumaanisha kuwa betri yako ya "100Ah" hukupa 50Ah ya uwezo unaoweza kutumika.

Betri za lithiamu hushughulikia kina cha 80-90% cha kutokwa mara kwa mara, zingine hata 100%. Betri yako ya lithiamu ya 100Ah inatoa 80-90Ah ya uwezo unaoweza kutumika.

Acha niweke nambari halisi kwenye hii:

Ukadiriaji sawa wa Ah. Betri ya lithiamu hutoa karibu mara mbili ya nishati inayoweza kutumika.

Tunaona hili likicheza mara kwa mara katika urejeshaji wa mapato ya simu na viwanda. Mradi wa hivi majuzi ulihusisha kituo cha msingi cha mawasiliano cha mbali ambacho kilikuwa kinategemea benki nzito ya risasi ya 400Ah-asidi. Opereta alichanganyikiwa kwa sababu sag ya volteji iliendelea kusababisha-kukatika kwa voltage ya chini baada ya saa 3 tu za nishati mbadala-upungufu wa hitaji lao la saa 6.

Tulibadilisha benki hiyo kubwa na moduli za rack za 200Ah 48V LiFePO4-kitaalamu nusu ya uwezo uliokadiriwa wa "nameplate". Matokeo? Mfumo mpya ulitoa zaidi ya saa 5 za muda thabiti wa kutumika kwa sababu haukupata hasara kutokana na Peukert chini ya mzigo mzito wa tovuti. Mteja alipata zaidi ya 60% zaidi ya muda halisi wa matumizi duniani kote kutoka kwa mfumo ambao ulikuwa na uzani wa 60%. Hiyo ndiyo tofauti kati yakuelewa nini maana ya Ah kwenye betrikwa nadharia dhidi ya kile inachotoa kwa vitendo.

Je! Ukadiriaji Huo - kwenye Laha Maalum Unamaanisha Nini?

Unapochimba katika hifadhidata za betri, utaona uwezo ulioorodheshwa katika "C-viwango" tofauti. Hili si jambo gumu la uuzaji-linakuambia jinsi mtengenezaji aliijaribu nambari hiyo.

C/20 inamaanisha kuwa betri ilitolewa kwa zaidi ya saa 20. C/10 inamaanisha masaa 10. C/5 inamaanisha masaa 5.

Inayopatikana: watengenezaji tofauti hutumia-viwango tofauti vya C kwa vipimo vyao vya habari. Baadhi ya chapa za bajeti hujaribu kwa C/100 (kutokwa kwa saa 100) ili kuongeza nambari zao za Ah. Je, betri ya 100Ah iliyojaribiwa kwa C/100? Inaweza tu kutoa 70Ah kwa kiwango cha C/20 ambacho watengenezaji wa bidhaa zinazolipishwa hutumia.

Kabla ya kulinganisha betri zozote mbili, angalia -kiwango cha C. Ikiwa ni tofauti, kulinganisha hakuna maana.

Ukaguzi wa haraka wa utimamu wa akili: kama betri inaonekana kuwa nzuri sana kuwa kweli kwa bei-kulingana na-Ah, angalia ni -kadirio gani wanatumia. Mara nyingi hupata betri ya "dili" ilijaribiwa chini ya masharti yasiyofanana na programu yako halisi.

Ah dhidi ya Wh dhidi ya kWh: Kurekebisha Vitengo Vyako

Hii inawavutia watu kila wakati. Hebu nifafanue.

Ah (saa{0}}ampere)inakuambia uwezo wa kuchaji-kiasi gani cha sasa kwa muda gani.

Wh (saa-wati)inakuambia uwezo wa nishati-hesabu halisi ya nishati inayoweza kutumika kwa voltage.

Uongofu:Nishati (Wh)=Uwezo (Ah) × Voltage (V)

Betri ya 12V, 100Ah huhifadhi 1,200Wh. Betri ya 48V, 100Ah huhifadhi 4,800Wh.

Mara nne ya volti, mara nne ya nishati-ingawa zote mbili zinasema "100Ah" kwenye lebo.

Unapolinganisha nukuu kutoka kwa wachuuzi tofauti, badilisha kila wakati kuwa Wh au kWh. Nimeona timu za ununuzi zikiagiza kwa bahati mbaya mfumo mbaya kwa sababu walilinganisha nambari za Ah kwenye majukwaa tofauti ya voltage.

Rejelea ya haraka kwa usanidi wa kawaida:

Maombi Halisi: Kulinganisha Ah na Mahitaji Yako Halisi

Nadharia ya kutosha. Wacha tuzungumze juu ya ni uwezo gani unahitaji kwa matumizi ya kawaida ya kibiashara na kiviwanda.

Nguvu ya Hifadhi Nakala kwa Mizigo Muhimu

Mchakato wa saizi huanza na ukaguzi wa mzigo wako. Ni nini kinachopaswa kuendelea wakati wa kukatika, na kwa muda gani?

Hivi ndivyo ninavyowatembeza wateja kupitia hilo:

Hatua ya 1: Orodhesha kila mzigo muhimu na mchoro wake wa sasa

Taa ya dharura: 5A

Mifumo ya usalama: 3A

Vifaa vya mtandao/IT: 15A

Vidhibiti vya HVAC: 8A

Jumla: 31A

Hatua ya 2: Bainisha muda unaohitajika wa kukimbia

Mahitaji ya kawaida: Saa 4 hadi jenereta iruke au gridi irudi

Hatua ya 3: Kuhesabu uwezo wa msingi

31A × saa 4=124Ah

Hatua ya 4: Tekeleza{1}}vigezo halisi vya ulimwengu

Iwapo unatumia risasi{{0}asidi katika DoD 50%: 124 ÷ 0.50=248Ah

Ikiwa unatumia LiFePO4 katika 80% DoD: 124 ÷ 0.80=155Ah

Ongeza ukingo wa kuzeeka wa 15%: 285Ah (lead-asidi) au 178Ah (lithiamu)

Hatua ya 5: Zungusha kwa saizi zinazopatikana

Asidi{{0}ya risasi: Mfumo wa 300Ah

LiFePO4: Mfumo wa 200Ah

Maombi sawa. Mfumo wa lithiamu ni mdogo, nyepesi, na mara nyingi ni wa bei nafuu katika maisha yake licha ya gharama ya juu zaidi.

Kunyoa Kilele na Kupunguza Mahitaji

Hesabu tofauti kabisa. Hapa unapunguza ukubwa kulingana na ongezeko la mahitaji unayohitaji kunyoa na muda wa dirisha la mahitaji yako ya juu zaidi.

Ikiwa kituo chako kitafikia kilele cha 500kW wakati wa saa 2 alasiri ya dirisha, na unataka kunyoa 200kW kutoka kilele hicho:

Nishati inayohitajika: 200kW × saa 2=400kWh

Kwa mfumo wa 400V: 400,000Wh ÷ 400V=1,000Ah

Lakini pia unahitaji kuhesabu ufanisi wa inverter (~ 95%) na kina cha mipaka ya kutokwa. Ukubwa halisi wa-ulimwengu unaweza kuwa 1,200-1,300Ah katika 400V.

Uwekaji ukubwa wa kilele cha kunyoa unahitaji kuangalia zaidi ya ukadiriaji rahisi wa Ah hadi utendaji wa kiwango cha juu-C{1}}. Hivi majuzi tulituma kiowevu cha 215kWh-kabati iliyopozwa ya C&I kwa kituo cha utengenezaji kinachokabiliwa na gharama kubwa za mahitaji. Walihitaji kumwaga haraka ili kuboresha kasi ya juu ya nguvu ya dakika 15 kila alasiri.

Betri ya kawaida ya "nishati{0}}ya seli" ingekuwa na joto kupita kiasi au kulegea katika voltage chini ya kiwango hicho. Kwa kuweka ukubwa wa mfumo kwa{2}}seli za utendaji wa juu zenye uwezo wa kutokwa na 1C, tulisaidia kituo kupunguza gharama za mahitaji yao kwa takriban $2,800 kwa mwezi. Mfumo ulijilipia kwa zaidi ya miaka 3.5-si kwa sababu ulikuwa na alama ya juu ya Ah kwenye karatasi, lakini kwa sababu ungeweza kutoa nishati hiyo wakati mahitaji ya gridi ya taifa yalipoongezeka.

Mifumo ya Uhifadhi wa Jua +

Unapooanisha betri na nishati ya jua, unasawazisha mambo mawili: kuhifadhi uzalishaji wa kutosha wa mchana ili kufidia mizigo ya jioni, na kuwa na uwezo wa kutosha wa kustahimili-siku ya mawingu.

Mfumo wa kawaida wa uhifadhi wa nishati ya jua-pamoja{1}}na{1}}unaweza ukubwa wa benki ya betri kwa saa 2-4 za upakiaji wa wastani. Ikiwa kifaa chako kinatumia wastani wa 50kW wakati wa saa za jioni na unataka kuhifadhi saa 3:

50kW × saa 3=150kWh

Hapa ndipoSuluhu za BESS za baraza la mawaziri la nje la Polinovelmara nyingi hutoshea vizuri-zimeundwa kwa aina hii haswa ya uunganishaji wa nishati ya jua ya kibiashara, yenye uwezo kutoka 120kWh hadi karibu 1MWh katika usanidi wa kawaida.

Bendera Nyekundu Wakati wa Kutathmini Wasambazaji wa Betri

Baada ya miaka katika tasnia hii, nimeunda kigunduzi cha kuaminika cha BS kwa vipimo vya betri. Hapa kuna cha kutazama:

Uwezo uliojaribiwa kwa viwango vya C- visivyo halisi

Ikiwa kichwa cha habari cha nambari ya Ah kilijaribiwa kwa C/100 lakini programu yako ikatumwa kwa C/5, kipimo hicho hakina maana kwako. Uliza data ya uwezo kwa kiwango halisi unachotarajia cha kutokwa.

Vipimo vya halijoto vinavyokosekana

Kila mtengenezaji halali huchapisha mikondo ya kupunguza uwezo wa halijoto. Wakikupa nambari moja tu bila muktadha wa halijoto, wanaficha kitu.

Madai ya maisha ya mzunguko bila muktadha wa DoD

"Mizunguko 10,000" inasikika vizuri hadi usome nakala nzuri na ugundue kwamba ni katika kina cha 50%. Kwa DoD 80%, betri sawa inaweza kudumu mizunguko 4,000 pekee. Uliza kila wakati: mizunguko kwenye DoD gani?

Hakuna data ya Peukert ya asidi ya risasi-

Iwapo mtengenezaji wa betri{{0}asidi yenye risasi hatakuambia kipeo kikuu cha Peukert au kutoa mikondo ya uwezo wake kwa viwango tofauti vya utumiaji, ondoka. Wanajua idadi yao inaonekana mbaya.

Ukadiriaji wa "Ah sawa".

Baadhi ya watengenezaji-hasa katika nafasi ya lithiamu-hutumia ukadiriaji wa "Ah sawa" ambao hulinganisha betri yao na{2}}asidi ya risasi. Betri inayoitwa "100Ah sawa" inaweza kweli kuwa 50Ah. Sio uongo wa kiufundi, lakini imeundwa ili kukuchanganya.

Katika maabara yetu ya uhandisi, tunathibitisha kikamilifu kila kundi la seli kabla ya kuingia kwenye moduli. Tunakataa mara kwa mara visanduku vya "dili" ambavyo vinadai ukadiriaji wa juu wa Ah lakini vinashindwa kupakiwa. Kwa mfano, hivi majuzi tulijaribu sampuli ya seli kutoka kwa mtoa huduma wa nje ambayo ilifanya kazi vizuri kwa 1 amp (C/100) lakini ikaporomoka hadi 65Ah tulipovuta ampea 50 (0.5C)-mzigo wa kawaida wa mashine za viwandani.

Ndiyo maana sera zetu za hifadhidata ni kali: tunakadiria yetuuwezo wa kibiashara wa BESSkulingana na mikondo ya kweli ya kufanya kazi, sio uvujaji wa maji. Ikiwa mtoa huduma hatakuonyesha mkondo wa kutokeza katika 0.5C au 1C, anaficha utendakazi halisi wa betri yake.

Ukubwa wa Gridi-Kipimo na Kikontena BESS

Kwa matumizi-miradi ya mizani, hatuzungumzii ukadiriaji wa Ah binafsi tena- tunazungumza kuhusu uwezo uliojumlishwa wa MWh uliojengwa kutoka kwa maelfu ya seli.

Lakinikuelewa nini maana ya Ah kwenye betrikatika kiwango cha seli bado ni muhimu, kwa sababu hukusaidia kutathmini muundo wa mfumo na kupata hitilafu za vipimo.

Hivi ndivyo hesabu inavyofanya kazi kwa mfumo wa kawaida wa vyombo:

Umbizo la kisanduku cha kawaida ni seli prismatic 280Ah LiFePO4 katika nominella ya 3.2V.

Nishati kwa kila seli: 280Ah × 3.2V=896Wh ≈ 0.9kWh

Kwa kontena la 5MWh: 5,000kWh ÷ 0.9kWh=~ seli 5,556 zinahitajika

Seli hizi zimepangwa kwa safu za mfululizo (kujenga voltage) na kamba sambamba (kujenga uwezo). Mpangilio wa kawaida unaweza kuwa:

Visanduku 16 katika mfululizo=51.2 moduli ya V

Moduli nyingi katika mfululizo=400-800Raka V

Raki nyingi sambamba=zinalenga uwezo wa MWh

Wakati wa kutathmini manukuu ya BESS yaliyowekwa kwenye vyombo, thibitisha:

Ukadiriaji na mtengenezaji wa kisanduku- cha Ah

Usanidi wa mfululizo/sambamba

Jumla ya nishati inayolingana na uwezo unaodaiwa

Ufanisi-wa safari ya kwenda na kurudi (kawaida 85-92%)

Matumizi ya nguvu ya ziada (baridi, BMS) ambayo hupunguza uwezo wa jumla unaoweza kutumika

Mifumo ya BESS iliyo na kontena ya Polinovelhuanzia 3.85MWh hadi 5MWh+ kwa kila kontena, kwa kutumia seli za LiFePO4 mahususi kwa maisha yao ya hali ya juu ya mzunguko na uthabiti wa halijoto katika{4}}usakinishaji wa msongamano wa juu.

Msingi wa Ukadiriaji wa Betri Ah

Angalia,Ah inamaanisha nini kwenye betrisio ngumu katika nadharia. Ni kipimo cha uwezo wa malipo. Zidisha kwa voltage ili kupata nishati. Gawanya kwa upakiaji wa sasa ili kukadiria wakati wa utekelezaji.

Utata huu unatokana na-mambo yote ya ulimwengu ambayo yanaharibu uwezo huo wa kinadharia: madoido ya kiwango cha kutokwa, kupungua kwa halijoto, kina-cha{2}}vikomo vya utumiaji na tofauti za kemia.

Wateja ninaofanya nao kazi ambao huepuka makosa ya gharama kubwa ni wale ambao:

Badilisha kila wakati hadi kWh inayoweza kutumika, si ubao wa jina Ah

Thibitisha -kiwango cha C kinachotumika kupima uwezo

Tumia hali ya joto na upunguzaji wa kuzeeka kwa mazingira yao mahususi

Ukubwa wa faida halisi za lithiamu badala ya kuzichukulia Ah zote kuwa sawa

Waulize wasambazaji data katika hali zao halisi za uendeshaji, si hali ya maabara

Fanya vitu hivyo vitano, na utabaini mifumo ambayo hufanya kama inavyotarajiwa.

Maswali Yanayoulizwa Mara Kwa Mara

Marejeleo

Peukert, W. (1897). "Über die Abhängigkeit der Kapazität von der Entladestromstärke bei Bleiakkumulatoren." Elektrotechnische Zeitschrift.

Chuo Kikuu cha Betri. "BU-503: Jinsi ya Kukokotoa Muda wa Kutumika kwa Betri." batteryuniversity.com

IEEE 1188-2005. "Mazoezi Inayopendekezwa ya IEEE ya Matengenezo, Majaribio, na Ubadilishaji wa Betri za VRLA kwa Maombi ya Kudumu."

IEC 61427-1:2013. "Seli na betri za pili kwa uhifadhi wa nishati mbadala-Mahitaji ya jumla na mbinu za majaribio."