چگونه یک ESS یکپارچه مسکونی ذخیره انرژی خود را مدیریت می کند؟

به‌عنوان ارائه‌دهنده ESS یکپارچه مسکونیواحد مسکونی ESS، اغلب از من می پرسند که چگونه این سیستم ها ذخیره انرژی را مدیریت می کنند. در این پست وبلاگ، من به کارکردهای داخلی یک ESS مسکونی All-in-One می پردازم و فرآیندها و فن آوری های کلیدی را که مدیریت کارآمد انرژی را امکان پذیر می کنند، توضیح خواهم داد.

درک اصول اولیه یک ESS یکپارچه مسکونی

ESS یکپارچه مسکونی یک راه حل جامع ذخیره انرژی است که برای خانه ها طراحی شده است. معمولاً از یک بسته باتری، یک اینورتر، یک کنترل کننده شارژ و یک سیستم مدیریت تشکیل شده است. بسته باتری انرژی الکتریکی را ذخیره می کند، اینورتر انرژی DC ذخیره شده را برای استفاده در خانه به انرژی AC تبدیل می کند، کنترل کننده شارژ فرآیند شارژ را تنظیم می کند، و سیستم مدیریت بر کل عملکرد ESS نظارت می کند.

عملکرد اصلی یک ESS یکپارچه مسکونی، ذخیره انرژی اضافی تولید شده از منابع تجدیدپذیر مانند پانل های خورشیدی یا توربین های بادی است. سپس این انرژی ذخیره شده را می توان در دوره های تولید انرژی کم یا تقاضای انرژی بالا مورد استفاده قرار داد که باعث کاهش وابستگی به شبکه و کاهش قبوض برق می شود.

مدیریت شارژ انرژی

یکی از مهم‌ترین جنبه‌های مدیریت ذخیره‌سازی انرژی در دستگاه‌های ESS همه‌این وان مسکونی، فرآیند شارژ است. کنترل کننده شارژ نقشی حیاتی در اطمینان از شارژ ایمن و کارآمد باتری ایفا می کند.

شارژ از منابع تجدیدپذیر

هنگامی که پنل های خورشیدی خانه یا توربین های بادی انرژی اضافی تولید می کنند، کنترل کننده شارژ این انرژی را به بسته باتری هدایت می کند. کنترل کننده وضعیت شارژ باتری (SOC) را کنترل می کند و نرخ شارژ را متناسب با آن تنظیم می کند. به عنوان مثال، هنگامی که باتری در SOC پایین است، کنترلر ممکن است به جریان شارژ بالاتر اجازه دهد تا به سرعت انرژی را دوباره پر کند. با نزدیک شدن به شارژ کامل باتری، سرعت شارژ به تدریج کاهش می یابد تا از شارژ بیش از حد باتری جلوگیری شود که می تواند به باتری آسیب برساند.

شارژ از شبکه

علاوه بر شارژ از منابع تجدیدپذیر، یک دستگاه ESS یکپارچه مسکونی نیز می تواند از شبکه شارژ شود. این به ویژه در ساعات غیر اوج مصرف که نرخ برق کمتر است مفید است. سیستم مدیریت را می توان طوری برنامه ریزی کرد که به طور خودکار شارژ باتری را از شبکه در این دوره های کم هزینه شروع کند. این استراتژی که به عنوان شارژ زمان استفاده (TOU) شناخته می شود، به صاحبان خانه اجازه می دهد تا از برق ارزان تر استفاده کرده و آن را برای استفاده در ساعات اوج مصرف ذخیره کنند.

مدیریت تخلیه انرژی

هنگامی که انرژی در باتری ذخیره شد، گام بعدی مدیریت تخلیه آن است. اینورتر و سیستم مدیریت با هم کار می کنند تا اطمینان حاصل شود که انرژی ذخیره شده به طور موثر استفاده می شود.

پاسخگویی به تقاضای انرژی خانه

هنگامی که انرژی مورد نیاز خانه از انرژی تولید شده توسط منابع تجدید پذیر بیشتر شود، سیستم مدیریت به اینورتر سیگنال می دهد تا انرژی DC باتری را به انرژی AC تبدیل کند و آن را به خانه برساند. اینورتر به طور مداوم بار الکتریکی را در خانه نظارت می کند و بر اساس آن توان خروجی را تنظیم می کند. به عنوان مثال، اگر یک افزایش ناگهانی در تقاضا وجود داشته باشد، مانند زمانی که چندین دستگاه به طور همزمان روشن می شوند، اینورتر می تواند به سرعت توان خروجی را برای پاسخگویی به بار افزایش دهد.

فروش انرژی اضافی به شبکه

در برخی موارد، انرژی ذخیره شده در باتری ممکن است بیشتر از نیاز خانه باشد. در چنین شرایطی، Residential All-in-One ESS را می توان برای فروش انرژی اضافی به شبکه پیکربندی کرد. این فرآیند که به عنوان تغذیه شبکه شناخته می شود، توسط اینورتر امکان پذیر می شود که خروجی باتری را با ولتاژ و فرکانس شبکه همگام می کند. سیستم مدیریت مقدار انرژی بازگردانده شده به شبکه را پیگیری می کند و می تواند این اطلاعات را برای مقاصد صورتحساب به شرکت برق انتقال دهد.

مدیریت سلامت باتری

حفظ سلامت باتری برای عملکرد بلندمدت و قابلیت اطمینان یک ESS یکپارچه مسکونی ضروری است. سیستم مدیریت از چندین استراتژی برای اطمینان از طول عمر باتری استفاده می کند.

مدیریت دما

عملکرد باتری به شدت به دما بستگی دارد. دمای زیاد می تواند ظرفیت و طول عمر باتری را کاهش دهد. سیستم مدیریت دمای باتری را کنترل می کند و در صورت نیاز سیستم های سرمایش یا گرمایش را فعال می کند. به عنوان مثال، در هوای گرم، سیستم ممکن است یک فن یا یک واحد خنک کننده را روشن کند تا باتری را در دمای مطلوب نگه دارد. در هوای سرد، ممکن است برای جلوگیری از یخ زدن باتری از یک عنصر گرمایش استفاده شود.

تعادل باتری

با گذشت زمان، سلول‌های جداگانه درون یک بسته باتری ممکن است SOCهای متفاوتی داشته باشند. این عدم تعادل می تواند منجر به کاهش عملکرد و ظرفیت باتری شود. سیستم مدیریت به طور دوره ای تعادل باتری را برای یکسان سازی SOC هر سلول انجام می دهد. این معمولاً با انحراف مقدار کمی جریان از سلول هایی با SOC بالاتر به سلول هایی با SOC کمتر انجام می شود.

ادغام با سیستم های انرژی خانگی

یک ESS یکپارچه مسکونی را می توان با سایر سیستم های انرژی خانه ادغام کرد تا عملکرد و قابلیت های مدیریت انرژی آن را افزایش دهد.

ادغام خانه هوشمند

بسیاری از ESS های همه کاره مسکونی مدرن را می توان با سیستم های خانه هوشمند ادغام کرد. این به صاحبان خانه اجازه می دهد تا ESS را با استفاده از یک برنامه تلفن هوشمند یا یک مرکز خانه هوشمند نظارت و کنترل کنند. به عنوان مثال، صاحبان خانه می توانند SOC باتری را بررسی کنند، داده های مصرف انرژی را مشاهده کنند و حتی تنظیمات شارژ و دشارژ را از راه دور تنظیم کنند. ادغام خانه هوشمند همچنین ESS را قادر می سازد با سایر دستگاه های هوشمند موجود در خانه مانند ترموستات های هوشمند و لوازم هوشمند ارتباط برقرار کند. این ادغام امکان مدیریت هماهنگ انرژی را فراهم می کند، مانند تنظیم تنظیمات ترموستات بر اساس SOC باتری یا انرژی موجود از منابع تجدید پذیر.

ادغام با سیستم های PV خورشیدی

هنگامی که یک سیستم PV خورشیدی یکپارچه می شود، یک ESS یکپارچه مسکونی می تواند استفاده از انرژی خورشیدی را به حداکثر برساند. سیستم مدیریت می تواند داده های تولید خورشید و انرژی مورد نیاز خانه را برای بهینه سازی شارژ و دشارژ باتری تجزیه و تحلیل کند. به عنوان مثال، اگر انتظار می رود که پنل های خورشیدی در بعد از ظهر مقدار زیادی انرژی تولید کنند، سیستم ممکن است استفاده از انرژی باتری را تا اواخر روز که تولید خورشیدی کاهش می یابد به تاخیر بیاندازد.

نتیجه گیری

در نتیجه، یک ESS یکپارچه مسکونی یک راه حل پیچیده ذخیره سازی انرژی است که از فناوری های پیشرفته و استراتژی های مدیریتی برای ذخیره و مدیریت کارآمد انرژی استفاده می کند. از شارژ و دشارژ گرفته تا مدیریت سلامت باتری و ادغام با سایر سیستم‌های انرژی خانه، همه جنبه‌های ESS به دقت طراحی شده است تا راه‌حل انرژی قابل اعتماد و مقرون به صرفه را در اختیار صاحبان خانه قرار دهد.

اگر علاقه مند به کسب اطلاعات بیشتر در مورد ESS همه کاره مسکونی ما هستید یا قصد خرید دارید، توصیه می کنیم برای بحث دقیق با ما تماس بگیرید. تیم کارشناسان ما آماده پاسخگویی به سوالات شما و کمک به شما در یافتن بهترین راه حل ذخیره انرژی برای خانه شما هستند.

مراجع

• Doherty، R.، O'Malley، M.، & Flynn، D. (2010). تجزیه و تحلیل هزینه و فایده ذخیره انرژی برای پشتیبانی از نیروی باد معاملات IEEE در سیستم های قدرت، 25(2)، 870-878.
• Kempton, W., & Tomić, J. (2005). اصول برق خودرو به شبکه: محاسبه ظرفیت و درآمد خالص مجله منابع برق، 144 (1)، 268-279.
• لوند، اچ، و ماتیسن، بی وی (2009). تجزیه و تحلیل سیستم انرژی 100٪ سیستم های انرژی تجدیدپذیر - مورد دانمارک در سال 2050. انرژی، 34 (5)، 524-531.