Zavedení
Výběr jmenovitého proudu systému správy baterií (BMS) pro domácí akumulaci energie není jen otázkou sladění BMS s kapacitou baterie v ampérhodinách (Ah). Užitečnějším výchozím bodem je maximální proud, který musí bateriový blok dodat nebo akceptovat během normálního provozu, včetně vlivu výkonu střídače, napětí baterie a účinnosti konverze.
Například zákazník s měničem o výkonu 5 kilowattů (kW) může předpokládat, že pro baterii třídy 48 voltů je dostatečný systém BMS s proudem 100 ampérů (A). Tento předpoklad může být chybný, pokud napětí baterie klesne pod zátěží nebo pokud měnič pracuje delší dobu v blízkosti svého jmenovitého výkonu.
Tato příručka vysvětluje, jak odhadnout vybíjecí proud na straně baterie, jak samostatně kontrolovat nabíjecí proud a jak porovnat výsledek s trvalými jmenovitými proudy modelů domácích úložišť energie BMS 4. generace LK a LM od společnosti DALY.
1. Začněte s proudem na straně baterie, nejen s jmenovitým výkonem v Ah
Kapacita baterie, měřená v ampérhodinách (Ah), popisuje, kolik náboje může baterie za určitých podmínek uchovat. Sama o sobě neudává maximální proud, který musí baterie dodat do střídače.
Bateriový blok s kapacitou 100 Ah lze použít s různými úrovněmi výkonu střídače a provozními profily. Požadovaný proud BMS proto závisí na požadavcích systému na výkon a provozním napětí baterie, jakož i na limitech článků a zbytku elektrického systému.
Pro střídač napájený střídavým proudem (AC) z baterie odhadněte stejnosměrný proud (DC) odebíraný z baterie pomocí:
- IDC= odhadovaný stejnosměrný proud odebíraný z baterie v ampérech (A)
- PAC= výstupní výkon střídače ve wattech (W)
- Vbaterie= napětí baterie v hodnoceném provozním stavu ve voltech (V)
- η = účinnost přeměny střídače vyjádřená jako desetinné číslo (například 90 % = 0,90)
Toto je odhad směru vybíjení. Pokud jsou k dispozici, použijte specifikace výrobce střídače pro jmenovitý výstupní výkon, účinnost a minimální provozní napětí baterie. Výpočet pouze s použitím jmenovitého napětí baterie může podhodnotit proud, pokud je napětí baterie nižší.
2. Praktický příklad: Měnič o výkonu 5 kW na baterii třídy 48 V
Následující příklad je ilustrativní, nikoli univerzální specifikace napětí baterie. Předpokládejme, že střídač musí dodávat 5 000 wattů (W) střídavého proudu, napětí baterie v provozním bodě je 44 voltů (V) a účinnost střídače v tomto provozním bodě se předpokládá na 90 %. Tyto dvě provozní hodnoty jsou příkladové předpoklady, nikoli specifikace produktu DALY.
Za těchto uvedených předpokladů je odhadovaný vybíjecí proud na straně baterie přibližně 126 A. Systém BMS s trvalým jmenovitým proudem 100 A by tuto vypočítanou provozní podmínku nesplňoval, pokud by baterie musela nepřetržitě dodávat plný výkon 5 000 W při předpokládaném napětí 44 V a účinnosti 90 %. Varianta s trvalým proudem 150 A může být kandidátem pro další hodnocení, ale tímto výpočtem není automaticky schválena.
Konečný návrh musí také zkontrolovat skutečné limity stejnosměrného vstupu střídače, povolený trvalý vybíjecí proud bateriových článků, jmenovité hodnoty zapojení a konektorů, pojistky nebo jinou ochranu proti nadproudu, tepelné podmínky a jakékoli požadavky na přepěťovou ochranu.
3. Porovnejte výsledek s trvalým proudem BMS
Po odhadu požadovaného proudu na straně baterie jej porovnejte s trvalým jmenovitým nabíjecím/vybíjecím proudem publikovaným pro přesný model a uvažovanou konfiguraci BMS.
| DALYho model | Publikovaný trvalý proud | Počáteční interpretace |
|---|---|---|
| 4. generace LK | 100 A | Zvažte pouze případy, kdy je ověřený požadavek na nepřetržitý provoz v rámci jmenovitých hodnot a jsou splněny všechny ostatní systémové limity. |
| LM 4. generace | 150 A nebo 200 A | Vyhodnoťte, kde je ověřený požadavek na trvalý proud vyšší než 100 A, ale zůstává v rámci zvoleného jmenovitého proudu a systémových limitů. |
Toto jsou publikované možnosti trvalého proudu LK a LM použité v tomto článku. Neodvozujte z neuvedeného standardního jmenovitého výkonu ani nepředpokládejte, že je k dispozici úprava bez písemného potvrzení požadované konfigurace.
Pokud je vypočítaný trvalý požadavek vyšší než 200 A, nepředpokládejte, že paralelní zapojení více jednotek BMS automaticky vytvoří vhodné řešení pro vyšší proud. Kompletní architekturu baterie, sdílení proudu, strategii ochrany a schválenou konfiguraci musí zkontrolovat technický tým.
4. Zkontrolujte nabíjecí proud samostatně
Vybíjecí proud je pouze jednou stránkou výběru. BMS musí být také vhodný pro maximální nabíjecí proud, který může baterie přijímat ze střídače/nabíječky, solární nabíječky nebo jiného zdroje nabíjení.
Z dokumentace k nabíječce nebo střídači zjistěte maximální nabíjecí proud baterie a porovnejte jej se specifikací nabíjecího proudu BMS a povoleným nabíjecím proudem výrobce článků. Nepředpokládejte, že nabíjecí proud je roven vybíjecímu proudu.
U systémů s více než jedním zdrojem nabíjení stanovte maximální simultánní nabíjecí proud za zamýšlených provozních podmínek. Konstrukce baterie a ovládací prvky nabíjení musí být posuzovány společně.
5. Nezaměňujte trvalý proud se špičkovým nebo přepěťovým proudem
Některé zátěže při spouštění vykazují krátkodobý přepětí. Příkladem mohou být motory, čerpadla, kompresory a další zařízení s vysokými nároky na spouštění. Systém proto může zaznamenat špičkový proud nad svým běžným provozním proudem.
Před výběrem systému BMS (systému řízení budovy) určete jak trvalý proud, tak i špičkový proud, včetně toho, jak dlouho špička trvá a jak často se vyskytuje. Poté si v dokumentaci k systému BMS ověřte příslušný limit špičkového proudu, jeho trvání a chování ochrany. Jmenovitý trvalý proud nesmí být považován za jmenovitý špičkový proud a špičková hodnota nesmí být považována za trvalý proud.
6. Zkontrolujte celý bateriový systém, nejen BMS
Jmenovitý proud BMS nezávisle neurčuje bezpečnou proudovou kapacitu celého bateriového bloku. Skutečný limit systému může být nižší kvůli článkům, přípojnicím, kabelům, konektorům, pojistkám, svorkám, tepelnému provedení nebo omezením střídače.
- Bateriové články: ověřte limity trvalého nabíjecího a vybíjecího proudu stanovené výrobcem článků.
- Napětí baterie: pro odhad vybíjecího proudu použijte nejnižší relevantní provozní napětí, nikoli pouze jmenovité napětí.
- Kabely a připojení: ověřte jmenovité proudy, podmínky instalace a kvalitu připojení.
- Nadproudová ochrana: zkontrolujte výběr pojistky nebo jističe a jejich sladění s návrhem systému.
- Teplota: zvažte provozní prostředí baterie a BMS a veškerá teplotní omezení proudu.
- Měnič: potvrďte nepřetržitý výkon, nárazový výkon, rozsah stejnosměrného napětí a maximální nabíjecí proud baterie.
Správná volba je taková, která splňuje požadavky a limity celého systému. Volba systému BMS s vyšším jmenovitým proudem nekompenzuje poddimenzované články, zapojení nebo ochranná zařízení.
7. Jak použít tento výpočet při porovnávání DALY LK a LM
Modely domácích úložišť energie DALY LK a LM 4. generace jsou uvedeny pro konfigurace 8S a 16S (počet článků zapojených do série) a chemické složení baterií Li-ion (lithium-iontové) a LiFePO4 (lithium-železitý fosfát) v informacích o produktu DALY. Zveřejněné jmenovité trvalé nabíjecí/vybíjecí proudy jsou 100 A pro LK a 150 A nebo 200 A pro LM.
Aktuální jmenovitý výkon je pouze jednou částí výběru. Projekt by měl také potvrdit přesnou konfiguraci řady baterií, chemii, model střídače, komunikační protokol, plán paralelního zapojení a požadované volitelné funkce. CAN (Controller Area Network) a RS-485 (standard sériového komunikačního rozhraní) jsou komunikační možnosti na platformě; samotná přítomnost rozhraní neprokazuje kompatibilitu s každým modelem střídače.
U paralelních bateriových systémů nenásobte jeden jmenovitý výkon BMS počtem sad a nepředpokládejte, že výsledek je schválený proud systému. Pro skutečný návrh je třeba zkontrolovat paralelní konfiguraci, rozložení proudu, komunikaci mezi sadami a ochranné limity.
8. Informace, které je třeba si připravit před žádostí o doporučení BMS
Užitečný technický dotaz by měl obsahovat následující informace:
- Chemické složení baterie (například LiFePO4 nebo jiné lithium-iontové složení).
- Počet článků v sérii a rozsah jmenovitého a provozního napětí baterie.
- Kapacita baterie (Ah) a model článku nebo datový list článku, pokud je k dispozici.
- Výrobce měniče a přesný model.
- Trvalý výstupní výkon a přepěťový výkon měniče, včetně doby trvání přepětí.
- Maximální požadovaný trvalý vybíjecí proud baterie.
- Maximální nabíjecí proud baterie a zdroje nabíjení.
- Požadovaný špičkový proud a jeho trvání.
- Požadované komunikační rozhraní a protokol (pokud je potřeba komunikace s měničem).
- Počet bateriových bloků plánovaných pro paralelní provoz.
- Rozsah teplot instalace a veškeré požadované volitelné funkce.
Závěr
Chcete-li vybrat jmenovitý proud BMS pro domácí akumulaci energie, začněte s odběrem energie střídače a vypočítejte proud na straně baterie při příslušném napětí baterie a účinnosti střídače. Poté zkontrolujte nabíjecí proud, špičkový odběr, limity článků, zapojení, ochranná zařízení, teplotu a přesnou konfiguraci BMS.
Pro řadu domácích úložišť energie DALY 4. generace je publikovaná varianta LK dimenzována na trvalý proud 100 A, zatímco varianty LM jsou dimenzovány na trvalý proud 150 A nebo 200 A. Tyto jmenovité hodnoty poskytují kandidáty k vyhodnocení; správná volba závisí na ověřených požadavcích a limitech celého bateriového systému.
Žádost o technickou kontrolu výběru BMS
Pokud vyvíjíte domácí bateriový blok pro ukládání energie, sdělte společnosti DALY informace o chemickém složení baterie, počtu sérií, rozsahu napětí, modelu střídače, požadavcích na trvalý a špičkový proud, nabíjecím proudu a plánované konfiguraci paralelního zapojení. Technický tým může tyto informace zkontrolovat a potvrdit, která konfigurace LK/LM, pokud nějaká existuje, je pro daný projekt vhodná.
Technické reference
- DALY — Přehled produktů LK a LM pro úložiště energie v domácnostech BMS
- DALY — Přehled 4. generace 8S/16S a paralelního balení
- DALY — Pokyny pro výběr 48V LiFePO4 BMS
- Samlex — Uživatelská příručka pro střídač/nabíječku Evolution
Poznámka: Provozní bod baterie 44 V a účinnost střídače 90 % v daném příkladu jsou ilustrativní předpoklady, nikoli univerzální specifikace. Pro návrh reálného systému použijte dokumentaci k danému střídači a baterii.
Čas zveřejnění: 9. listopadu 2026
