ما هي معلمات بطاريات تخزين الطاقة السكنية التي يجب أن تفهمها بوضوح؟

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ومع تزايد الطلب علىالطاقة الشمسية السكنيةوذروة-تحكيم أسعار كهرباء الوادي والطاقة الاحتياطية، يقوم المزيد والمزيد من الأسر بتركيب أنظمة تخزين الطاقة السكنية. ومع ذلك، يركز العديد من المستخدمين فقط على "كم كيلووات-ساعة" و"كم" عند شراء بطاريات تخزين الطاقة، متجاهلين المعلمات الأساسية التي تؤثر على تجربة المستخدم وعمره.

 

مناسبةبطارية تخزين الطاقة السكنيةيتطلب النظر في مؤشرات متعددة تتجاوز مجرد السعة، بما في ذلك نوع البطارية والجهد والطاقة وقدرة التفريغ وعمر الدورة وأداء السلامة والتوافق. تحدد هذه المعلمات بشكل مباشر استقرار واقتصاد وسلامة نظام تخزين الطاقة.

 

وفقا للاختيار المشتركالمعايير في بطارية تخزين الطاقة السكنيةتعد الصناعة والقدرة وعمق التفريغ (DoD) والكفاءة ودورة الحياة والوصلات الكهربائية كلها معلمات أساسية يحتاج المستخدمون إلى التركيز عليها.

 

 

 

السعة المقدرة (كيلوواط ساعة) - أساسيات تخزين الطاقة

 

1. التعريف:إجمالي كمية الكهرباء التي يمكن للبطارية تخزينها عند شحنها بالكامل، ويتم قياسها بالكيلووات في الساعة (كيلووات-ساعة). ولها قيمتان أساسيتان: القدرة الاسمية والقدرة القابلة للاستخدام. يقوم العديد من البائعين بإدراج السعة الاسمية فقط، مما يؤدي إلى إخفاء القدرة القابلة للاستخدام.

 

2. الفروق الأساسية:

 

1). القدرة الاسمية:السعة الإجمالية النظرية لخلايا البطارية، مثل 10 كيلو واط في الساعة، 15 كيلو واط في الساعة، 20 كيلو واط في الساعة؛

 

2). السعة القابلة للاستخدام (القدرة الفعلية بعد حد DOD):عادةً ما تحتوي بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم على DOD بنسبة 90٪ للاستخدام المنزلي؛ يمكن لبطارية 10 كيلو واط في الساعة أن تستخدم في الواقع 9 كيلو واط في الساعة فقط. تتمتع بطاريات الليثيوم الثلاثية بـ DOD أقل، حوالي 80٪ فقط.

 

3). تجنب المزالق:إعطاء الأولوية للسؤال عن القدرة القابلة للاستخدام؛ لا تنظر فقط إلى الأرقام العالية المعلن عنها. للاستخدام اليومي للكهرباء المنزلية: اختر 10-15 كيلووات في الساعة لعائلة مكونة من 2-4 أفراد يستخدمون الكهرباء ليلاً؛ اختر 20 كيلووات في الساعة أو أكثر للحصول على طاقة احتياطية خارج الشبكة في جميع أنحاء المنزل.

 

 

الطاقة المقدرة / طاقة الشحن / التفريغ المستمر (كيلوواط) - سعة التحميل اللحظية

 

1. التعريف: تمثل الوحدة kW الحد الأقصى من الطاقة التي يمكن للبطارية إخراجها/امتصاصها بشكل ثابت، مقسمة إلى طاقة التفريغ المستمر، وطاقة التفريغ القصوى، وطاقة الشحن.

 

1) الطاقة المستمرة: إمداد طاقة مستقر للأجهزة المنزلية على مدى فترة طويلة، لتحديد ما إذا كان يمكن تشغيل مكيفات الهواء وسخانات المياه وأجهزة الطهي التعريفي في وقت واحد؛

 

2) ذروة الطاقة: طاقة التحميل الزائد على المدى القصير (5-10 ثوانٍ)، وتشغيل الثلاجات، ومضخات المياه، وضواغط مكيفات الهواء؛

 

2. النسبة الرئيسية: السعة (كيلوواط ساعة) ÷ الطاقة (كيلوواط)=وقت التفريغ. تصنف الصناعة البطاريات إلى أنواع ذات معدل-عالي، وقياسي-، وأنواع ذات معدل-منخفض:

 

1) 1C High-المعدل: 10kWh/10kW، وقت تفريغ لمدة ساعة واحدة، مناسب للأجهزة عالية الطاقة -والتشغيل الكامل- خارج الشبكة- ؛

 

2) 0.5C قياسي: 10 كيلووات في الساعة/5 كيلووات، وقت التفريغ ساعتين، التكلفة -فعالة للاستخدام المنزلي المتصل بالشبكة العادية-؛

 

3. نقاط التجنب: تتمتع بعض وحدات تخزين الطاقة الصغيرة المثبتة على الحائط بقدرة مستمرة قدرها 3 كيلو وات فقط، والتي ستؤدي إلى التحميل الزائد بشكل مباشر وإيقاف التشغيل في حالة تشغيل مكيفات الهواء وأجهزة الطهي بالحث في وقت واحد؛ بالنسبة للأجهزة-عالية الطاقة، يجب تحديد الطرازات ذات الطاقة المستمرة التي تزيد عن أو تساوي 8 كيلو وات.

 

 

عمق التفريغ (DOD) – تحديد عمر دورة البطارية

 

1. التعريف: عمق التفريغ (DOD) هو النسبة المئوية لسعة البطارية التي يمكن تفريغها بالكامل. إنها المعلمة الأكثر أهمية التي تؤثر على عمر البطارية.

 

2. اختلافات الخلايا:

 

1) فوسفات حديد الليثيوم (LFP): التيار الرئيسي للتخزين المنزلي، يسمح بـ 90% DOD، دورة حياة طويلة، آمن؛

 

2) بطارية أيون الليثيوم الثلاثية - (NCM): DOD بنسبة 80% فقط، كثافة طاقة عالية ولكنها شديدة الخطورة في درجات الحرارة المرتفعة، نادرًا ما تستخدم في التطبيقات المنزلية؛

3) بطارية حمض الرصاص-: DOD بنسبة 50%، عمر قصير، يتم التخلص منها تدريجيًا.

 

3. المنطق: كلما زاد إعداد DOD، زاد فقدان الخلية مع كل عملية تفريغ. سيقوم المصنعون بقفل الحد الأقصى من DOD من خلال نظام إدارة البطارية (BMS) لحماية البطارية؛ المنتجات التي تحمل علامة DOD بنسبة 100% بشكل خاطئ ستتعرض لتدهور سريع للغاية في الخلايا.

 

مقارنة وزارة الدفاع للبطاريات المختلفة

 

نوع البطارية	يوصيوزارة الدفاع
بطاريات الرصاص-الحمضية	حوالي 50%
بطارية الليثيوم العادية	80%-90%
فوسفات حديد الليثيوم (LFP)	90%-100%

 

 

 

دورة الحياة – مؤشر أساسي لعمر البطارية الإجمالي

 

1. التعريف: عدد دورات الشحن-التفريغ المكتملة بعد دورة DOD (التفريغ-إيقاف التشغيل) القياسية حتى تنخفض سعة البطارية إلى 80% هو الأساس الأساسي لتغطية الضمان.

 

2. التصنيف القياسي للصناعة (فوسفات حديد الليثيوم للاستخدام المنزلي):

 

1) مستوى الدخول-: 4000 دورة (6-8 سنوات من الاستخدام)؛

 

2) المدى المتوسط-: 6000 دورة (10-12 سنة من الاستخدام)؛

 

3)-خلايا تجارية/صناعية عالية الجودة: 8000-10000 دورة (أكثر من 15 عامًا من العمر الافتراضي).

 

3. معادلة التحويل: دورة تفريغ شحن كاملة-في اليوم، 6000 دورة ≈ 16 عامًا من الاستخدام. باستثناء الشحن الموسمي المنخفض، فإن العمر الافتراضي الفعلي للاستخدام المنزلي يزيد عن 10 سنوات. تشهد البطاريات ذات عدد الدورات المنخفض انخفاضًا كبيرًا في سعتها خلال 5 سنوات.

 

 

نظام جهد البطارية (الجهد المنخفض 48 فولت / الجهد العالي 100 ~ 400 فولت) - مفتاح التوافق مع العاكس

 

1. طريقان رئيسيان:

 

1) تخزين الطاقة بجهد منخفض 48 فولت: بطاريات منفصلة-نوعية صغيرة-مثبتة على الحائط-متوافقة مع محولات الشبكة ذات الجهد المنخفض-الجهد-، سهلة التوسيع، ولكنها تفقد طاقة كبيرة؛ لا ينصح به للسعات التي تتجاوز 15 كيلو واط ساعة.

 

2) تخزين الطاقة ذات الجهد العالي العالي (150 فولت ~ 384 فولت): قياسي لتخزين الطاقة السكنية ذات السعة الكبيرة المتكاملة، وكفاءة تحويل العاكس تزيد عن 97%، وفقدان الخط المنخفض، ويدعم الشحن الكهروضوئي عالي الطاقة - وأحمال المنزل بالكامل-؛ يفضل للفيلات و-سعة تخزين الطاقة الكبيرة.

 

2. متطلبات التوافق: يجب أن يتطابق جهد البطارية مع جهد منفذ تخزين الطاقة الخاص بالعاكس الضوئي. لا يمكن توصيل محولات الجهد العالي-ببطاريات الجهد المنخفض-48 فولت؛ التعديل القسري سوف يحرق BMS.

 

3. قيود التوسيع: يمكن توصيل بطاريات 4-6 48V كحد أقصى على التوالي؛ تدعم أنظمة تخزين الطاقة الكاملة ذات الجهد العالي - التوسع المتوازي لوحدات متعددة بسعة تزيد عن 50 كيلو وات في الساعة.

 

 

غرض	يتطلب
طرق الاتصال	يمكن/RS485
ماركات العاكس	هل يتطابق؟
نطاق الجهد	هل يدعم؟
معايير الشهادة	المتطلبات المحلية

 

 

 

 

كفاءة تحويل الشحن/التفريغ (الكفاءة ذهابًا وإيابًا) - مفتاح توفير الطاقة والتكلفة

 

1. التعريف:

 

كفاءة الرحلة ذهابًا وإيابًا=تفريغ طاقة الإخراج ÷ طاقة إدخال الشحن، الوحدة٪، بما في ذلك العاكس + إجمالي خسائر البطارية؛

 

2. نطاق القيمة:

 

1) تخزين الطاقة المتكاملة ذات الجهد العالي-: كفاءة الرحلة ذهابًا وإيابًا 96%~97.5%؛

 

2) تخزين الطاقة بجهد منخفض 48 فولت -: 92%~94%؛

 

3) تخزين طاقة حمض الرصاص-القديم: حوالي 85% فقط؛

 

3. الفوائد الفعلية:

 

يؤدي فرق الكفاءة بنسبة 3% إلى خسارة مباشرة قدرها 300 كيلووات ساعة من الكهرباء عند تخزين 10000 كيلووات ساعة سنويًا، مما يؤدي إلى فرق كبير في تكلفة الكهرباء-على المدى الطويل؛

 

العوامل المؤثرة: المقاومة الداخلية للبطارية، خسائر BMS، ظروف تبديد الحرارة، سمك الكابل.

 

 

تصنيف الحماية، ونطاق درجة حرارة التشغيل، وسياسة الضمان (المعلمات الثابتة للوحدات الدائمة- الأرضية)

 

1. تصنيف حماية IP:

 

الطرازات الداخلية هي IP54، والنماذج الخارجية-المثبتة على الحائط/الأرضية- هي IP65؛ يتطلب الاستخدام في الشرفة وفي الهواء الطلق IP65 للعزل المائي والغبار؛ IP54 مخصص لغرف الخوادم الداخلية فقط.

 

2. نطاق درجة حرارة التشغيل:

 

LFP قياسي عالي الجودة-: -20 درجة ~ +55 درجة؛ الخلايا السفلية: 0 درجة ~ +40 درجة، تنخفض سرعة الشحن بشكل كبير في درجات الحرارة المنخفضة في الشتاء؛ يُفضل استخدام البطاريات واسعة النطاق لدرجات الحرارة المرتفعة في الصيف في الجنوب ودرجات الحرارة المنخفضة في الشتاء في الشمال.

 

3. شروط الضمان الرسمية (مهم):

 

1) فترة ضمان الخلية: السائدة 8 ~ 15 سنة؛

 

ضمان الوحدة بالكامل (BMS، الغلاف، الملحقات): 5 إلى 10 سنوات؛ معيار تدهور الضمان: يجب ألا تقل السعة عن 80% من السعة القابلة للاستخدام خلال فترة الضمان؛ تقدم بعض العلامات التجارية ضمانًا لمدة 5 سنوات فقط، مما يؤدي إلى تكاليف إصلاح مرتفعة للغاية لاحقًا.

 

شرح تصنيف الملكية الفكرية

 

درجة	معنى
IP20	الحماية الأساسية الداخلية
IP54	مقاوم للغبار والرذاذ
IP65	مقاوم للغبار والماء-.
IP67	أقوى للماء

 

 

أنواع مواد الخلية (إضافة النقطة التاسعة لتحسين منطق التحديد)

 

1. مقارنة بين ثلاثة أنواع من الخلايا السائدة:

 

1) فوسفات حديد الليثيوم (LFP) (مفضل للاستخدام المنزلي): ثبات حراري عالي، لا يوجد خطر انفجار أو حريق، DOD 90%، أكثر من 6000 دورة، العيب الوحيد هو حجمه الكبير نسبيًا؛

 

2) Trinary NCM: كثافة طاقة عالية، حجم صغير، عرضة للانفلات الحراري عند درجات الحرارة المرتفعة، يستخدم بكميات صغيرة في أوروبا وأمريكا، ولا ينصح باستخدامه منزلياً في الصين؛

 

3) بطاريات الرصاص الحمضية-: سعر منخفض للغاية، 1500 دورة فقط، DOD 50%، تصبح قديمة خلال 3-5 سنوات، ويتم التخلص منها تدريجيًا؛

 

2. إرشادات الاختيار: للاستخدام المنزلي، لا تقم بشراء بطاريات الليثيوم الثلاثية أو بطاريات الرصاص الحمضية - المجددة، واختر خلايا فوسفات الحديد الليثيوم من الفئة أ الجديدة تمامًا.

 

مقارنة المعلمات الأساسية لبطاريات تخزين الطاقة السكنية

 

فئات المعلمة	المؤشرات الرئيسية	48 فولت منخفض-تخزين الطاقة المنفصلة	-وحدة تخزين منزلية متكاملة ذات جهد كهربائي عالي(15 ~ 20 كيلو واط ساعة)	تخزين الطاقة الحمضية القديمة-من الرصاص	المعايير الموصى بها لشراء المنازل
سعة التخزين	القدرة الاسمية / المتاحة	5 ~ 15 كيلو واط ساعة، DOD85٪	10 ~ 30 كيلو واط ساعة، DOD90٪	4 ~ 12 كيلو واط ساعة، DOD50٪	إعطاء الأولوية للقدرة المتاحة
أداء الطاقة	قوة الشحن والتفريغ المستمر	3 ~ 6 كيلو واط	6 ~ 12 كيلو واط	2 ~ 4 كيلو واط	الأجهزة المنزلية بقدرة مستمرة أكبر من أو تساوي 8 كيلو واط
مؤشرات العمر	العدد القياسي للحلقات	4000 ~ 6000 مرة	6000 ~ 10000 مرة	1200 ~ 1800 مرة	أكبر من أو يساوي 6000 ليثيوم فوسفات الحديد
نظام الجهد	نطاق جهد التشغيل	48 فولت تيار مستمر	150 ~ 384 فولت الجهد العالي تيار مستمر	12/24V	بالنسبة إلى 15 كيلووات في الساعة وما فوق، اختر الجهد العالي (HV).
تكوين نظام إدارة المباني	طريقة التوازن	التوازن السلبي هو التركيز الرئيسي	التكوين القياسي للتوازن النشط	لا يوجد توازن	مطلوب موازنة نشطة BMS.
استهلاك الطاقة وفقدانها	كفاءة التحويل ذهابا وإيابا	92%~94%	96%~97.5%	83%~86%	أكبر من أو يساوي 96% من نماذج الجهد العالي-.
التكيف مع البيئة	حماية الملكية الفكرية	IP54 (داخلي)	IP65 (داخلي/خارجي)	IP53	تركيب خارجي IP65 وما فوق
أداء درجة الحرارة	منطقة درجة حرارة العمل	-10 ~ 50 درجة	-20 ~ 55 درجة	0 ~ 40 درجة	نطاق درجة حرارة واسعة -20 ~ 55 درجة
مواد آمنة	نوع الخلية	فوسفات حديد الليثيوم، الدرجة أ	خلايا بطارية ليثيوم فوسفات الحديد الكبيرة الجديدة	حمض الرصاص	حدد فقط العلامة التجارية الجديدة LFP فوسفات الحديد الليثيوم
ضمان ما بعد-المبيعات	ضمان خلية البطارية	5 ~ 8 سنوات	10 ~ 15 سنة	2 ~ 3 سنوات	ضمان خلية البطارية أكبر من أو يساوي 10 سنوات

 

 

خاتمة

 

عند اختيار بطاريات تخزين الطاقة السكنية، لا ينبغي للمرء أن يأخذ في الاعتبار فقط "السعر" و"السعة". المحددات الحقيقية للقيمة طويلة المدى-تتمثل في تصميم السعة، ومطابقة الطاقة، وحماية السلامة، وعمر الدورة، وتوافق النظام.

 

بالنسبة لمستخدمي تخزين الطاقة الشمسية في المناطق السكنية، يتكون الحل السائد حاليًا عادةً من: خلايا ليثيوم فوسفات الحديد (LiFePO₄) بنية الجهد + 48V/عالية- + نظام إدارة المباني الذكي + أكثر من 90% DoD + أكثر من 6000 دورة حياة. مثل هذا النظام وحده هو الذي يمكنه تحقيق كفاءة أعلى في استخدام الطاقة، وخفض تكاليف الكهرباء-على المدى الطويل، وتوفير المزيد من الأمان الموثوق به للطاقة المنزلية.