Cumu calculà a corrente BMS necessaria per una batteria di almacenamiento di energia domestica

Introduzione

Sceglie una corrente nominale di u sistema di gestione di a batteria (BMS) per una batteria di accumulazione di energia domestica ùn hè micca solu una questione di abbinà u BMS à a capacità di a batteria in ampere-ora (Ah). U puntu di partenza più utile hè a corrente massima chì u pacchettu di batterie deve furnisce o accettà durante u funziunamentu nurmale, cumpresu l'effettu di a putenza di l'inverter, a tensione di a batteria è l'efficienza di cunversione.

Per esempiu, un cliente cù un inverter di 5 kilowatt (kW) pò suppone chì un BMS di 100 ampere (A) hè sufficiente per una batteria di classe 48 volt. Questa supposizione pò esse sbagliata se a tensione di a batteria cade sottu carica o se l'inverter funziona vicinu à a so putenza nominale per un periodu prolongatu.

Questa guida spiega cumu stimà a corrente di scarica di u latu di a batteria, cumu verificà a corrente di carica separatamente, è cumu paragunà u risultatu cù e valutazioni di corrente cuntinua di i mudelli BMS di almacenamiento di energia domestica LK è LM di 4a generazione di DALY.

1. Cuminciate cù a currente di u latu di a batteria, micca solu a capacità Ah

A capacità di a batteria, misurata in ampere-ora (Ah), descrive quanta carica una batteria pò almacenà in cundizioni specifiche. Ùn vi dice micca, da per sè, a corrente massima chì a batteria deve furnisce à un inverter.

Una batteria di 100 Ah puderia esse aduprata cù diversi livelli di putenza di l'inverter è profili operativi. A corrente BMS necessaria dipende dunque da a dumanda di putenza di u sistema è da a tensione operativa di a batteria, è ancu da i limiti di e cellule è di u restu di u sistema elettricu.

Per un inverter chì furnisce alimentazione à corrente alternata (CA) da una batteria, stimate a corrente continua (CC) prelevata da a batteria aduprendu:

• I_DC= corrente continua stimata prelevata da a batteria, in ampere (A)
• P_AC= putenza di uscita CA di l'inverter, in watt (W)
• V_batteria= tensione di a batteria à a cundizione di funziunamentu chì hè valutata, in volt (V)
• η = efficienza di cunversione di l'inverter espressa cum'è decimale (per esempiu, 90% = 0,90)

Questa hè una stima per a direzzione di scarica. Aduprate e specificazioni di u fabricatore di l'inverter per a putenza nominale di uscita, l'efficienza è a tensione minima di funziunamentu di a batteria quandu hè dispunibule. Un calculu chì usa solu a tensione nominale di a batteria pò sottostimà a corrente quandu a tensione di a batteria hè più bassa.

2. Esempiu realizatu: Un inverter di 5 kW nantu à una batteria di classe 48 V

L'esempiu seguente hè illustrativu, micca una specificazione universale di tensione di batteria. Supponemu chì un inverter deve furnisce 5.000 watt (W) AC, a tensione di a batteria à u puntu di funziunamentu hè di 44 volt (V), è l'efficienza di l'inverter à quellu puntu di funziunamentu hè presunta esse di 90%. Questi dui valori di funziunamentu sò ipotesi d'esempiu, micca specifiche di u produttu DALY.

U cuncepimentu finale deve ancu verificà i limiti d'ingressu CC effettivi di l'inverter, a corrente di scarica cuntinua permessa da e cellule di a batteria, i calibri è i connettori, i fusibili o altre prutezioni di sovracorrente, e cundizioni termiche è qualsiasi esigenza di sovratensione.

3. Paragunate u risultatu cù a corrente nominale cuntinua BMS

Dopu avè stimatu a corrente necessaria da u latu di a batteria, paragunatela cù a corrente nominale di carica/scarica cuntinua publicata per u mudellu BMS esattu è a cunfigurazione chì hè cunsiderata.

Queste sò l'opzioni di corrente cuntinua LK è LM publicate aduprate in questu articulu. Ùn deduce micca una classificazione standard micca elencata o suppone chì una persunalizazione hè dispunibule senza cunferma scritta per a cunfigurazione richiesta.

Sè u bisognu cuntinuu calculatu hè superiore à 200 A, ùn suppunite micca chì a cunnessione di parechje unità BMS in parallelu crea automaticamente una suluzione adatta à corrente più alta. L'architettura cumpleta di a batteria, a spartera di corrente, a strategia di prutezzione è a cunfigurazione appruvata devenu esse riviste da a squadra d'ingegneri.

4. Verificate a corrente di carica separatamente

A corrente di scarica hè solu una parte di a selezzione. U BMS deve ancu esse adattatu per a corrente di carica massima chì a batteria pò riceve da l'inverter/caricatore, u caricatore solare, o un'altra fonte di carica.

Uttene a corrente di carica massima di a batteria da a ducumentazione di u caricatore o di l'inverter è paragunala cù a specificazione di a corrente di carica BMS è a corrente di carica permessa da u fabricatore di a cella. Ùn suppone micca chì a corrente di carica sia uguale à a corrente di scarica.

Per un sistema cù più di una fonte di carica, stabilite a corrente di carica simultanea massima in e cundizioni di funziunamentu previste. A cuncepzione di a batteria è i cuntrolli di carica devenu esse cunsiderati inseme.

5. Ùn cunfundite micca a corrente cuntinua cù a corrente di piccu o di sovracorrente

Certi carichi piglianu una sovratensione di corta durata quandu si avvianu. Esempi ponu include motori, pompe, compressori è altri equipaggiamenti cù una alta dumanda di avviamentu. Un sistema pò dunque sperimentà una corrente di piccu sopra à a so corrente di funziunamentu nurmale.

Prima di selezziunà un BMS, identificate sia a corrente cuntinua sia a corrente di piccu, cumprese a durata di u piccu è a frequenza cù a quale si verifica. Dopu, verificate a ducumentazione esatta di u BMS per u limite di corrente di piccu applicabile, a durata è u cumpurtamentu di prutezzione. Una corrente cuntinua ùn deve esse trattata cum'è una corrente di piccu, è una cifra di piccu ùn deve esse trattata cum'è una corrente cuntinua.

6. Verificate tuttu u sistema di batteria, micca solu u BMS

A classificazione BMS ùn determina micca indipindentamente a capacità di corrente sicura di u pacchettu di batterie cumpletu. U limite attuale di u sistema pò esse più bassu per via di e celle, barre cullettrici, cavi, connettori, fusibili, terminali, cuncepimentu termicu o limiti di l'inverter.

• Celle di batteria: cunfirmate i limiti di corrente di carica è scarica cuntinua di u fabricatore di e cellule.
• Tensione di a batteria: aduprate a tensione di funziunamentu pertinente più bassa per a stima di a corrente di scarica, micca solu a tensione nominale.
• Cavi è cunnessione: cunfirmate e valutazioni di corrente, e cundizioni d'installazione è a qualità di cunnessione.
• Prutezzione di sovracorrente: verificate a selezzione di u fusibile o di l'interruttore è a coordinazione cù u disignu di u sistema.
• Temperatura: tenete contu di l'ambiente operativu di a batteria è di u BMS è di qualsiasi restrizione di corrente ligata à a temperatura.
• Inverter: cunfirmà a putenza cuntinua, a putenza di piccu, a gamma di tensione CC è a corrente massima di carica di a batteria.

A scelta curretta hè quella chì suddisfa i requisiti è i limiti di u sistema cumpletu. A scelta di un BMS cù una corrente di targhetta più alta ùn cumpensa micca e cellule, u cablaggio o i dispositivi di prutezzione sottodimensionati.

7. Cumu aduprà stu calculu quandu si paragunanu DALY LK è LM

I mudelli BMS di almacenamiento di energia domestica LK è LM di 4a generazione di DALY sò elencati per cunfigurazioni 8S è 16S (u numeru di cellule cunnesse in serie) è chimiche di batterie Li-ion (lithium-ion) è LiFePO4 (lithium-ferru fosfatu) in l'infurmazioni di u produttu di DALY. I valori di corrente di carica/scarica cuntinua publicati sò 100 A per LK è 150 A o 200 A per LM.

A valutazione attuale hè solu una parte di a selezzione. U prugettu deve ancu cunfirmà a cunfigurazione esatta di a serie di batterie, a chimica, u mudellu di l'inverter, u protocolu di cumunicazione, u pianu di pacchetti paralleli è e funzioni opzionali richieste. CAN (Controller Area Network) è RS-485 (un standard di interfaccia di cumunicazione seriale) sò opzioni di cumunicazione nantu à a piattaforma; a presenza di una interfaccia ùn prova micca da sola a cumpatibilità cù ogni mudellu di inverter.

Per i sistemi di batterie parallele, ùn multiplicate micca una sola classificazione BMS per u numeru di pacchi è suppone chì u risultatu sia a corrente di sistema appruvata. A cunfigurazione parallela, a distribuzione di a corrente, a cumunicazione inter-pacchi è i limiti di prutezzione devenu esse rivisti per u disignu attuale.

8. Infurmazioni da preparà prima di dumandà una raccomandazione BMS

Una dumanda tecnica utile deve include l'infurmazioni seguenti:

1. Chimica di a batteria (per esempiu, LiFePO4 o un'altra chimica di ioni di litiu).
2. Numeru di cellule in serie è a gamma di tensione nominale è di funziunamentu di a batteria.
3. Capacità di a batteria (Ah) è mudellu di cellula o scheda tecnica di a cellula, se dispunibule.
4. Fabbricante di l'inverter è mudellu esattu.
5. Putenza di uscita cuntinua di l'inverter è putenza di picco, cumprese a durata di u picco.
6. Corrente di scarica di batteria cuntinua massima necessaria.
7. Corrente massima di carica di a batteria è fonti di carica.
8. A corrente di piccu necessaria è a so durata.
9. Interfaccia è protocolu di cumunicazione richiesti (se hè necessaria a cumunicazione di l'inverter).
10. Numeru di pacchi di batterie previsti per u funziunamentu in parallelu.
11. Gamma di temperatura d'installazione è qualsiasi funzione opzionale necessaria.

Cunclusione

Per selezziunà una corrente nominale BMS per una batteria di accumulazione d'energia domestica, cuminciate cù a dumanda di putenza di l'inverter è calculate a corrente di u latu di a batteria à a tensione di a batteria è l'efficienza di l'inverter pertinenti. Dopu verificate a corrente di carica, a dumanda di piccu, i limiti di e celle, u cablaggio, i dispositivi di prutezzione, a temperatura è a cunfigurazione esatta di u BMS.

Per a gamma di almacenamiento di energia domestica di 4a generazione di DALY, l'opzione LK publicata hè valutata à 100 A continui, mentre chì l'opzioni LM sò valutate à 150 A o 200 A continui. Queste valutazioni furniscenu candidati per a valutazione; a scelta curretta dipende da i requisiti verificati è i limiti di u sistema di batteria cumpletu.

Richiede una Revisione Tecnica di Selezzione BMS

Sè vo sviluppate un pacchettu di batterie di almacenamiento d'energia domestica, sparte a chimica di a vostra batteria, u numeru di serie, a gamma di tensione, u mudellu di l'inverter, i requisiti di corrente cuntinua è di piccu, a corrente di carica è a cunfigurazione pianificata di pacchetti paralleli cù DALY. A squadra tecnica pò rivedere l'infurmazioni è cunfirmà quale cunfigurazione LK/LM, se esiste, hè adatta per u prugettu.