Auswahl eines vollständigen Solarenergiesystems mit Wechselrichter und Batterie

Ein Solarenergiesystem mit Wechselrichter und Batterie sollte als ein einziges System betrachtet werden, nicht als zwei getrennte Systeme. Die Batterie-Backup-Zeit ist kurz, wenn die Batterie zu klein ist, und die Leistung des Wechselrichters trägt keine Lasten, wenn der BMS-Strom der Batterie unzureichend ist.

Es gibt fünf Beziehungen, die für eine erfolgreiche Systemauswahl entscheidend sind: Wechselrichterleistung versus Last, Batteriekapazität versus Batterielaufzeit, Batteriespannung versus Wechselrichtereingang, BMS-Strom versus Batterieentladungsbedarf und Kommunikationsprotokoll versus Steuerstrategie.

Es geht also nicht um eine einzelne Wechselrichter- oder Batteriespezifikation, sondern um den benötigten Energiedienst.

Was ist ein Solarenergiesystem mit Wechselrichter und Batterie?

Der Wechselrichter wandelt den von der Batterie oder der Photovoltaikanlage erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom für Haushaltsgeräte um. Je nach Modell kann er auch das Laden, den Eingang des Stromnetzes sowie die Ein- und Notstromübertragung des Generators übernehmen.

Energie wird in der Batterie gespeichert, um sie nach Sonnenuntergang, bei bewölkten Zeiten, bei hohen Strompreisen oder bei einem Stromausfall des Versorgungsunternehmens zu verwenden. Die Energiemenge, die sie liefern kann, wird durch ihre Kapazität bestimmt, und wie schnell sie geladen oder entladen werden kann, wird vom BMS bestimmt.

Die beiden Komponenten bilden den Steuerungs- und Speicherbereich eines Solarenergiesystems. Wohnenergiespeicherung with Sandisolar bietet ein Beispiel für die Nutzung gespeicherter Solarenergie für den Haushaltsenergieverbrauch und die Backup.

Beschreiben Sie die Hauptaufgabe des Systems

Ein System zur Reduzierung der Stromrechnung könnte ein anderes System sein als ein Notfall-Notfall- oder Netznetz-Off-Grid-System.

Eine Möglichkeit, ein Selbstverbrauchssystem zu realisieren, besteht darin, die während des Tages produzierte Energie zu speichern und nach Einbruch der Dunkelheit zu verwenden. Das Nutzungszeitsystem speichert oder setzt Energie frei, wenn Strom günstig ist, und gibt sie frei, wenn die Laderaten hoch sind.

Ein Notfallsystem stellt einen Teil der Batteriereserve bereit, wenn der Strom ausfällt. Ein netzunabhängiges System muss alle benötigten Lasten sowie das Wetter und die Lademenge berücksichtigen.

Mehrere Funktionen können von einem einzigen System erfüllt werden, aber es ist wichtig, dass der Käufer entscheidet, was am wichtigsten ist. Dies wirkt sich auf die Batteriereserve, den Ladeplan, den Wechselrichterbetrieb und die tägliche Kapazität aus.

Bestimme die Größe des Wechselrichters für gleichzeitige Lasten

Die Wechselmotorleistung sollte durch die größte Anzahl von Lasten bestimmt werden, die zu einem bestimmten Zeitpunkt eingeschaltet sind. Die Summe aller Gerätebewertungen ist im Allgemeinen unrealistisch, und die Nutzung der durchschnittlichen Nachfrage kann kurze Spitzenzeiten unterschätzen.

Teilen Sie die Lasten in kontinuierliche, intermittierende und motorische Lasten auf. Kühlschränke, Pump- und Klimaanlagen benötigen zusätzliche Startleistung, auch wenn die Leistung im Betrieb nicht so hoch ist.

Der Wechselrichter sollte die richtige Wechselspannung, Frequenz und Phasenfolge für seinen Zielmarkt liefern. Für den nordamerikanischen Markt kann eine geteilte Phase 120/240V erforderlich sein, und viele andere Märkte werden 230V Einphasenbetrieb sein.

Sandisolar's Off-grid-Wechselrichter-Portfoliobietet verschiedene Ausgangs- und Systemspannungskombinationen für Häuser.

Berechnen Sie die Batteriekapazität entsprechend dem Betriebszeitbedarf.

Der in Batterien gespeicherte Strom wird typischerweise in Kilowattstunden gemessen:

Zum Beispiel, wenn eine Batterie eine Nennspannung von 12 und eine Amperestundenkapazität von 200 hat, beträgt die Batterieenergie 12 x 200 oder 2400 Amperestunden.

Die Nennkapazität der Batterie beträgt etwa 10,24 kWH. Stehende Verluste und Energieverluste durch DoD- und Wechselrichterverluste verringern die für die Wechselstromlasten verfügbare Energie.

Eine Schätzung der Laufzeit kann gemacht werden:

Die Betriebszeit ist die Anzahl der Stunden, in denen die Batterie nützliche Energie liefert, basierend auf der durchschnittlichen Last.

Eine 10-kWh-Batterie könnte kritische Geräte über viele Stunden mit Strom versorgen, könnte aber schnell leer werden, wenn elektrische Heizlüfter, Kühlung oder Kochgeräte rund um die Uhr arbeiten.

Die Kapazität der Batterien sollte sich an den Backup-Stunden oder dem nächtlichen Verbrauch des Projekts orientieren und nicht unbedingt an der kW-Wertung des Wechselrichters.

Spannung und Strom anpassen – nicht nur Kapazität

Die Nennspannung der Batteriebank entspricht der Eingangsspannung des Wechselrichters. Ein 48V-Wechselrichter wird normalerweise zusammen mit einer 51,2V-LiFePO4-Batterie verwendet, aber es ist wichtig, dass sich die Betriebsspannung und die Ladebereiche weiterhin überschneiden.

Die bestehende Akteurbeziehung ist ebenfalls entscheidend. Wenn zum Beispiel eine Batterie 51,2 V und 5 kW erzeugt, benötigt sie etwa 98 A, bevor die Umwandlung verloren geht. Mit steigender Ausgangsleistung steigt auch der Strom.

Alle Komponenten der Batterie (BMS, Anschlüsse, Kabel, Sicherung und Trennvorrichtung) sollten in der Lage sein, die kontinuierlichen und Spitzenströme zu bewältigen. Selbst wenn die Kilowattstundenkapazität der Batterie ausreichend ist, kann die Batterie sich trotzdem ausschalten, wenn die Entladestromgrenze überschritten wird.

Überprüfen Sie die BMS-Kommunikation

Die vollständige Systemkompatibilität ist nur garantiert, wenn die Spannungskompatibilität gewährleistet ist. Für eine Lithiumbatterie und einen Wechselrichter kann eine Kommunikation über CAN oder RS485 erforderlich sein, um Daten zu Ladezustand, Temperatur, Alarm und Stromgrenze zu übertragen.

Überprüfe das Kommunikationsprotokoll, den Porttyp, die Kabelbelegung und die genehmigte Batteriekonfiguration. Selbst wenn das Kabel physisch passt, könnte es sein, dass eine andere Pin-Definition oder ein anderes Softwareprotokoll für das Kabel verwendet wurde.

Sobald die Kommunikation richtig eingerichtet ist, kann der Wechselrichter das Laden und Entladen entsprechend den tatsächlichen BMS-Limits anpassen. Wenn keine Kommunikation genutzt wird, muss ein Installateur möglicherweise konservative spannungsbasierte Einstellungen programmieren.

Sandisolar's LiFePO4-Batteriefamilieumfasst verschiedene Nieder- und Hochspannungsversionen von Energiespeichersystemen.

Passen Sie die Ladeleistung der Batterie an den Laststrom an.

Die Geschwindigkeit, mit der die Batterie nach dem Gebrauch nachts oder nach einem Stromausfall geladen wird, bestimmt die Ladeleistung. Der Ladestrom des Wechselrichters kann jedoch nicht automatisch genutzt werden.

Der maximale Strom wird durch die Größe der Batterie, BMS-Beschränkungen, Zelltemperatur und Empfehlungen bestimmt. Zu langsames Laden ermöglicht möglicherweise keine vollständige Erholung bis zum folgenden Abend, und zu schnelles Laden kann Schutz oder Belastung für die Batterie verursachen.

Solarenergie kann außerdem sowohl an die laufenden Lasten im Haus als auch an das Laden der Batterien verteilt werden. Die Netto-Batterieladeleistung ist, wenn tagsüber den Großteil der Solaranlage verbraucht, geringer als die Nennleistung der PV.

Priorisieren Sie Energie und setzen Sie sich Energieziele.

Ein Hybridwechselrichter kann typischerweise so programmiert werden, dass er zuerst Solarenergie, Batterie oder Versorgungsstrom verwendet. Diese Einstellungen sind das, was das System tagsüber ausführt.

Solar-First-Betrieb besteht darin, die Lasten mit der verfügbaren PV-Energie zu betreiben, bevor die Batterie geladen wird. Der Betrieb mit Backups hält einen Mindest-SOH aufrecht. Betriebszeit: legt Lade- und Entladepläne für die Batterie basierend auf den Stromkosten fest.

Der richtige Modus sollte die Hauptnutzung des Systems widerspiegeln. Falsch gewählte Prioritäten können dazu führen, dass der Akku vor dem Stromausfall ausgeht oder zwischen den Ausfällen nicht genug Strom eingespart wird.

Überwachungsplanund Schutz des Produkts

Die Überwachung sollte Solareingang, Haushaltslast, Batterielade, Entladen und Ladezustand sowie Alarmprotokolle umfassen. Fernzugriff ist wichtig für Installateure, die viele Systeme oder Standorte warten, die sehr weit von den Standorten entfernt sind.

Der Schutz kann aus korrekt ausgewiesenen Sicherungen, Sicherungen, Gleichstromabschaltern, Überspannungsschutz und Erdung bestehen. Der vom BMS bereitgestellte Batterieschutz ersetzt keinen Schutz auf Systemebene.

Die Kabelgröße wird durch maximalen Strom, Abstand und akzeptablen Spannungsabfall bestimmt. Alle Anschlüsse müssen richtig festgezogen werden, da lockere Hochstrom-Gleichstromanschlüsse Hitze verursachen können, die gefährlich ist.

Nutzen Sie das komplette System, um Daten zu sammeln.

Der Wechselrichter und die Batterie sollten zusammen betrieben werden. Überprüfen Sie Gleichstrompolarität, Batteriespannung, Kommunikationsstatus, Ladegrenzen, Entladegrenzen und Ladezustandsmessungen vor dem Einsatz großer Lasten.

Testen Sie Folgendes unabhängig voneinander: Solarlade, Versorgungslade- und Batterieentladung. Dann schalten Sie die größte erwartete Last ein und prüfen Sie Spannung, Strom und BMS-Status.

Der Übertragungsbetrieb und das Verhalten der Notstromkreise sollten durch einen simulierten Netzausfall bestätigt werden. Wiederherstellung nach Rückkehr der Stromversorgung – prüfen Sie dies ebenso wie zum Zeitpunkt des Ausfalls.

Das Downloadzentrumvon Sandisolar kann konsultiert werden, um vor der Installation die relevante Produktdokumentation herunterzuladen.

Schlussfolgerung

Wechselrichter und Batterie sind als koordiniertes Solarenergiesystem zusammengepasst, was die Zuverlässigkeit des Energieverbrauchs garantiert. Die Leistung des Wechselrichters gibt an, welche Lasten laufen können, und die Kapazität der Batterie zeigt an, wie lange.

Weitere Faktoren, die übereinstimmen müssen, sind Spannung, BMS-Strom, Kommunikation, Ladeleistung und Betriebsprioritäten. Wenn diese Schnittstellen vor dem Kauf überprüft werden, kann das endgültige System problemlos installiert, in Betrieb genommen und erweitert werden.

FAQs

Frage 1. Sollte die Batteriekapazität der des Wechselwechsels entsprechen?

Nicht direkt. Die Leistung eines Wechselrichters wird in Kilowatt gemessen, während die Batteriekapazität in Kilowattstunden gemessen wird: Ersteres hängt davon ab, wie viel Last eine Batterie bewältigen kann; letzteres davon, wie lange eine Batterie hält.

F2. Ist es möglich, jede 48V-Batterie mit einem 48V-Wechselrichter zu verwenden?

Nicht automatisch. Überprüfe den Spannungsbereich, den BMS-Strom, die Ladelimits und das CAN- oder RS485-Kommunikationsprotokoll.

Frage 3. Welche Batteriegröße brauchst du für die Backup-Versorgung zu Hause?

Durchschnittliche wichtige Lastzeiten, Anzahl der Backup-Stunden. Berücksichtigen Sie außerdem die Entladetiefe und den Wechselrichterverlust.

F4. Ist es möglich, dass das System ohne BMS-Kommunikation funktioniert?

Einige Systeme können spannungsbetrieben sein, aber begrenzte Funktionalitäten können anwendbar sein. Direkte Kommunikation bietet eine höhere Genauigkeit in Bezug auf Steuerungs- und Fehlerinformationen.

F5. Gibt es zusätzliche Akkus, die später hinzugefügt werden können?

Ja, vorausgesetzt, Wechselrichter und Batterie sind erweiterbar. Verwenden Sie geeignete Modelle und halten Sie sich an die Parallelverbindungsspezifikationen des Herstellers.