Hướng dẫn sử dụng ngân hàng pin 48V: Định cỡ, nối dây và kết hợp biến tần lai cho gia đình

Rất ít quyết định định hình hệ thống lưu trữ trong nhà nhiều hơn điện áp của bộ pin. Chọn 48 volt và toàn bộ hệ sinh thái sẽ mở ra: pin trên giá, trên tường và xếp chồng lên nhau phát triển theo bước kilowatt giờ, bộ biến tần lai với chương trình cơ sở hoàn thiện và kích thước cáp mà một trình cài đặt có thể xử lý thoải mái.

Hướng dẫn này giải thích cục pin 48V thực sự là gì, dung lượng của nó chuyển thành số giờ dự phòng thực tế như thế nào và cách kết hợp nó với bộ biến tần mà không tạo ra sự không khớp mà chúng ta thường thấy nhất trong quá trình vận hành thử.

Pin dự phòng 48V thực sự là gì

Nhãn 48V là một cách viết tắt chứ không phải là một con số chính xác. Một cục pin lithium sắt photphat (LiFePO4) được chế tạo từ 16 pin nối tiếp có điện áp danh định là 51,2 volt, điện tích đạt khoảng 57,6 volt và được coi là trống ở mức gần 44 volt. Một cục axit-chì được tạo thành từ bốn khối 12V nối tiếp thực sự có điện áp danh định là 48 volt, nhưng hoạt động hoàn toàn khác khi có tải.

Điều mà mọi ngân hàng 48V đều chia sẻ là kiến ​​trúc của nó. Các mô-đun riêng lẻ, mỗi mô-đun có các ô riêng và thường có hệ thống quản lý pin riêng, được kết nối song song trên một bus DC chung để điện áp không đổi trong khi công suất tăng lên. Hai mô-đun 100Ah tạo thành 200Ah; bốn cái tạo thành 400Ah. Sau đó, bộ sạc đã lắp ráp sẽ kết nối với bộ biến tần hoặc bộ điều khiển sạc thông qua thiết bị bảo vệ định mức DC, với các tế bào cân bằng BMS và báo cáo trạng thái sạc.

Tại sao 48 Volts trở thành mặc định của khu dân cư

Điện áp thực sự là một câu hỏi về dòng điện. Công suất bằng điện áp nhân với dòng điện, do đó, tải 5kW tiêu thụ khoảng 104A từ bộ sạc 48V, khoảng 208A từ bộ sạc 24V và hơn 400A từ hệ thống 12V. Những con số đó quyết định mặt cắt cáp, độ nóng của đầu cuối và kích thước vật lý của cầu chì và cầu dao.

48 volt nằm ở một điểm thực tế. Nó giữ dòng điện đủ thấp cho các dây dẫn và đầu nối tiêu chuẩn có thể quản lý được nhưng vẫn ở dưới ngưỡng 60V DC mà nhiều mã điện coi là điện áp cực thấp, giúp đơn giản hóa các yêu cầu lắp đặt so với hệ thống pin điện áp cao. Đó cũng là điện áp mà các bộ biến tần lai điện áp thấp được thiết kế dựa trên đó, vì vậy thiết bị, chương trình cơ sở và phụ tùng thay thế luôn có sẵn rộng rãi.

Bộ dụng cụ ban công nhỏ hơn và trạm điện di động thường chạy ở điện áp bên trong là 12V hoặc 24V, trong khi các hệ thống lớn chuyển sang kiến ​​trúc điện áp cao. Điều đó khiến 48V trở thành lựa chọn tự nhiên cho những ngôi nhà có công suất biến tần khoảng 3kW đến 20kW.

Định cỡ ngân hàng 48V xung quanh tải thực

Công suất luôn quay trở lại với hai con số: lượng năng lượng bạn sử dụng từ lúc hoàng hôn đến bình minh và bạn muốn có bao nhiêu ngày tự chủ khi lưới điện ngừng hoạt động. Điểm khởi đầu hợp lý là mức tiêu thụ buổi tối và qua đêm của bạn cộng với mức đệm 20%. Chỉ thêm ngày lưu trữ thứ hai nếu tình trạng mất điện trong khu vực của bạn thường xuyên kéo dài như vậy.

Hai lưu ý đáng được lặp lại. Vấn đề về độ sâu xả: Các bình LiFePO4 thường chạy ở mức khoảng 90%, trong khi axit chì không được xuống dưới 50% nếu bạn muốn có tuổi thọ sử dụng hợp lý. Và một ngân hàng có kích thước quá lớn cho bộ biến tần và mảng của nó sẽ dành phần lớn thời gian hoạt động của mình để trống một nửa, điều này không gây hại cho pin nhưng là cách sử dụng vốn kém.

Các ngân hàng đơn lẻ ở giữa phạm vi này là lựa chọn phổ biến nhất để trang bị thêm, vì chúng lắp đặt nhanh chóng và vẫn đáp ứng được một buổi tối bình thường của gia đình. Mẫu bên dưới là pin điện áp thấp 16kWh tiêu biểu trong loại đó.

Pin điện áp thấp Deye SE-F16 16kWh 1480~1650 €/chiếc chưa bao gồm VAT Xem sản phẩm →

Những gì nằm bên trong một ngân hàng 48V

Hầu hết các ngân hàng 48V mới đều sử dụng pin LiFePO4 và lý do rất đơn giản: vài nghìn chu kỳ ở độ sâu có thể sử dụng, đường cong điện áp phẳng giúp hiệu suất biến tần ổn định và một phần trọng lượng của bộ axit chì tương đương. Axit chì vẫn xuất hiện trong các dự án trang bị thêm và ngân sách, trong đó giá trả trước thấp hơn được đánh đổi để có tuổi thọ ngắn hơn và độ sụt điện áp sâu hơn khi tải.

Về mặt vật lý, các cục sạc 48V có bốn dạng mà bạn sẽ gặp đi gặp lại:

• Các thiết bị treo tường, thường có công suất từ 5kWh đến 16kWh, phù hợp với gara hoặc phòng tiện ích.
• Hệ thống tháp xếp chồng phát triển từng mô-đun lên tới 20kWh.
• Pin giá 19 inch tăng công suất theo bước 5kWh.
• Tủ tất cả trong một kết hợp pin, BMS và đôi khi là bộ biến tần trong một tủ.

Dù ở hình dạng nào, hãy giữ cho nhóm song song nhất quán: cùng một mẫu, cùng thành phần hóa học, lý tưởng nhất là cùng một lô sản xuất. Việc trộn một mô-đun cũ hơn với một mô-đun mới buộc BMS phải bù đắp cho sự chênh lệch điện trở bên trong mà không bao giờ giải quyết được hoàn toàn.

Kết hợp ngân hàng với một biến tần lai

Bộ biến tần và pin phải thống nhất được ba điều và việc hiểu sai chúng là nguyên nhân cốt lõi của hầu hết các khiếu nại về khả năng tương thích.

• Cửa sổ điện áp. Biến tần hybrid 48V thường chấp nhận khoảng 40 đến 60V DC. Kiểm tra xem điện áp sạc đầy của pin khi thời tiết lạnh có nằm trong phạm vi đó hay không, vì điện áp pin LiFePO4 tăng khi nhiệt độ giảm.
• Giới hạn hiện tại. Dòng sạc tối đa của biến tần và tốc độ khuyến nghị của pin ràng buộc lẫn nhau. Ngân hàng được xếp hạng 0,5C là an toàn với hầu hết mọi biến tần dân dụng; đẩy một ngân hàng vượt quá mức xếp hạng của nó là điều gây tổn hại cho các tế bào.
• Giao tiếp. Hoạt động vòng kín qua CAN hoặc RS485 cho phép biến tần đọc trạng thái sạc và nhiệt độ và điều chỉnh sạc phù hợp. Nếu không có giao thức được hỗ trợ, hệ thống sẽ quay trở lại điều khiển dựa trên điện áp, hoạt động nhưng kém chính xác hơn.

Đối với các ngôi nhà ba pha, logic tương tự áp dụng cho công suất biến tần điện áp thấp lên tới khoảng 20kW. Ngoài ra, hầu hết các nhà thiết kế đều chuyển sang sử dụng pin điện áp cao để kiểm soát dòng điện và dây cáp. Biến tần hybrid một pha 5kW kết hợp với bộ sạc dự phòng 48V vẫn là cấu hình phổ biến nhất mà chúng tôi cung cấp cho các gia đình.

Biến tần lai 48V SG06 Deye SUN-5K-SG06LP1-EU-BM2 5kW 625~695 €/chiếc chưa bao gồm VAT Xem sản phẩm →

Đi dây, bảo vệ và các chi tiết quyết định độ tin cậy

Hầu hết các sự cố 48V mà chúng tôi được yêu cầu chẩn đoán hóa ra là sự cố lắp đặt chứ không phải là sự cố sản phẩm. Một danh sách kiểm tra ngắn bao gồm phần lớn trong số họ:

• Kích thước cáp DC cho dòng điện liên tục cộng với biên độ và xác minh độ sụt điện áp trên chiều dài chạy thực tế thay vì giả định.
• Sử dụng cầu chì hoặc cầu dao định mức DC gần cực dương của ắc quy; Các thiết bị được xếp hạng AC không làm gián đoạn hồ quang DC một cách đáng tin cậy.
• Thiết bị đầu cuối mô-men xoắn theo con số của nhà sản xuất. Các kết nối lỏng lẻo sẽ nóng lên và nhiệt sẽ rút ngắn tuổi thọ pin.
• Giữ độ dài cáp song song bằng nhau để dòng điện phân chia đều giữa các mô-đun.
• Thông gió cho vỏ và tránh sạc dưới điểm đóng băng.
• Ghi lại trạng thái sạc ban đầu khi vận hành thử, để bạn có thông tin cơ sở khi khách hàng gọi đến sáu tháng sau đó.

Nhận được nhiều hơn từ cùng một ngân hàng

Khi hệ thống dây điện chính xác, lợi nhuận thu được sẽ đến từ lượng năng lượng mặt trời mà bạn sản xuất được tại chỗ. Việc chuyển đổi thế hệ từ giữa trưa sang cao điểm buổi tối là lúc ngân hàng 48V hoàn trả chi phí của mình và các quyết định về quy mô ở trên sẽ xác định mức độ thực tế của sự thay đổi đó. Nếu bạn muốn tìm hiểu sâu hơn về các chiến lược kiểm soát việc tự tiêu dùng, nhóm của chúng tôi đã xuất bản phần giải thích thực tế về hệ thống lưu trữ điện áp thấp tối đa hóa hiệu quả năng lượng mặt trời dân cư như thế nào .

Khi 48 Volt ngừng hoạt động có ý nghĩa

48V là một câu trả lời dân dụng, không phải là một câu trả lời phổ quát. Vượt quá khoảng 20kW mỗi biến tần, dòng điện tăng lên hàng trăm ampe và đồng trở nên không kinh tế. Ở quy mô đó, pin điện áp cao mang cùng công suất với một phần nhỏ dòng điện và các dự án thương mại vẫn tiến xa hơn vào các hệ thống đóng gói được đo bằng megawatt giờ. Tuy nhiên, đối với một ngôi nhà gia đình, một nhà xưởng, một tòa nhà trang trại hoặc một cabin không nối lưới, 48V vẫn là lựa chọn được hỗ trợ tốt nhất: các bộ phận có sẵn, các tiêu chuẩn đã được giải quyết và thời gian học tập ngắn.

Lắp ráp hệ thống 48V hoàn chỉnh

Thay vì xây dựng danh sách linh kiện từ đầu, nhiều khách hàng mua hệ thống dưới dạng gói phù hợp: mô-đun quang điện, bộ biến tần lai điện áp thấp, bộ sạc dự phòng 48V có công suất phù hợp, lắp đặt phần cứng và giám sát. Bộ dụng cụ được cấu hình sẵn sẽ loại bỏ hoàn toàn câu hỏi về khả năng tương thích vì cửa sổ điện áp, hồ sơ sạc và giao thức liên lạc đã được xác minh giữa các thiết bị.

Bộ quang điện 10KW với bộ lưu trữ 10KWh € 3.050,00 chưa bao gồm VAT Xem sản phẩm →

Định cỡ một cục sạc 48V cuối cùng là cuộc trò chuyện về thói quen của riêng bạn: bạn sử dụng bao nhiêu sau khi trời tối, thời gian ngừng hoạt động kéo dài bao lâu và bạn muốn dự trữ bao nhiêu trong tháng lạnh nhất trong năm. Nếu bạn chia sẻ mức tiêu thụ hàng ngày của mình, hãy dự phòng những kỳ vọng và một vài ảnh trang web thông qua chúng tôi trang liên hệ , nhóm của chúng tôi sẽ quay lại với cấu hình, đề xuất nối dây và báo giá cho hệ thống hoàn chỉnh.