أصبح تخزين الطاقة هو الموضوع الأكثر سخونة والصناعة، وأصبحت بطاريات LiFePO4 هي الكيمياء الأساسية لأنظمة تخزين الطاقة نظرًا لدوراتها العالية وعمرها الطويل واستقرارها الأكبر وأوراق اعتمادها الخضراء. من بين أنواع مختلفةبطاريات LiFePO4، غالبًا ما تتم مقارنة البطاريات 48 فولت و51.2 فولت، خاصة في التطبيقات السكنية والتجارية. في هذه المقالة، سنتعمق في الاختلافات الرئيسية بين هذين الخيارين للجهد وسنرشدك إلى كيفية اختيار البطارية المناسبة لاحتياجاتك المحددة.
شرح جهد البطارية
قبل أن نناقش الاختلافات بين بطاريات LiFePO4 48V و51.2V، دعونا نفهم ما هو جهد البطارية. الجهد هو الكمية الفيزيائية لفرق الجهد، مما يدل على كمية الطاقة الكامنة. في البطارية، يحدد الجهد مقدار الطاقة التي يتدفق بها التيار. يبلغ الجهد القياسي للبطارية عادةً 3.2 فولت (على سبيل المثال، بطاريات LiFePO4)، ولكن تتوفر مواصفات جهد أخرى.
يعد جهد البطارية مقياسًا مهمًا جدًا في أنظمة تخزين الطاقة ويحدد مقدار الطاقة التي يمكن أن توفرها بطارية التخزين للنظام. بالإضافة إلى ذلك، فإنه يؤثر على توافق بطارية LiFePO4 مع المكونات الأخرى في نظام تخزين الطاقة، مثل العاكس وجهاز التحكم في الشحن.
في تطبيقات تخزين الطاقة، يتم تعريف تصميم جهد البطارية بشكل روتيني على أنه 48 فولت و51.2 فولت.
ما الفرق بين بطاريات LiFePO4 48V و51.2V؟
الجهد المقنن مختلف:
عادةً ما يتم تصنيف بطاريات LiFePO4 48 فولت بـ 48 فولت، مع جهد قطع الشحن من 54 فولت إلى 54.75 فولت وجهد قطع التفريغ من 40.5 إلى 42 فولت.
بطاريات LiFePO4 بقوة 51.2 فولتعادة ما يكون الجهد المقدر 51.2 فولت، مع جهد قطع الشحن من 57.6 فولت إلى 58.4 فولت وجهد قطع التفريغ من 43.2 إلى 44.8 فولت.
عدد الخلايا مختلف:
تتكون بطاريات LiFePO4 48V عادة من 15 بطارية LiFePO4 3.2V خلال 15S؛ بينما تتكون بطاريات LiFePO4 51.2V عادةً من 16 بطارية LiFePO4 3.2V خلال 16S.
سيناريوهات التطبيق مختلفة:
حتى الفرق الطفيف في الجهد سيجعل فوسفات الحديد الليثيوم في تطبيق الاختيار لديه فرق كبير، ونفس الشيء سيجعلهم يتمتعون بمزايا مختلفة:
تُستخدم بطاريات Li-FePO4 بقدرة 48 فولت بشكل شائع في أنظمة الطاقة الشمسية خارج الشبكة وتخزين الطاقة السكنية الصغيرة وحلول الطاقة الاحتياطية. غالبًا ما يتم تفضيلها نظرًا لتوفرها على نطاق واسع وتوافقها مع مجموعة متنوعة من المحولات.
أصبحت بطاريات Li-FePO4 51.2V شائعة بشكل متزايد في التطبيقات عالية الأداء التي تتطلب جهدًا وكفاءة أعلى. وتشمل هذه التطبيقات أنظمة تخزين الطاقة واسعة النطاق والتطبيقات الصناعية وإمدادات الطاقة للسيارات الكهربائية.
ومع ذلك، نظرًا للتقدم في تكنولوجيا Li-FePO4 وانخفاض التكاليف، ومن أجل تحقيق الكفاءة العالية للأنظمة الكهروضوئية، يتم الآن أيضًا تحويل أنظمة الطاقة الشمسية خارج الشبكة وتخزين الطاقة السكنية الصغيرة إلى بطاريات Li-FePO4 باستخدام أنظمة جهد 51.2 فولت. .
مقارنة خصائص شحن وتفريغ بطارية Li-FePO4 48 فولت و51.2 فولت
سيؤثر فرق الجهد على سلوك الشحن والتفريغ للبطارية، لذلك نقوم بشكل أساسي بمقارنة بطاريات LiFePO4 48 فولت و51.2 فولت من حيث ثلاثة مؤشرات مهمة: كفاءة الشحن، وخصائص التفريغ، وإخراج الطاقة.
1. كفاءة الشحن
تشير كفاءة الشحن إلى قدرة البطارية على تخزين الطاقة بشكل فعال أثناء عملية الشحن. فلجهد البطارية تأثير إيجابي على كفاءة الشحن، فكلما زاد الجهد زادت كفاءة الشحن، كما هو موضح أدناه:
الجهد العالي يعني استخدام تيار أقل لنفس قوة الشحن. يمكن للتيار الأصغر أن يقلل بشكل فعال من الحرارة التي تولدها البطارية أثناء التشغيل، وبالتالي تقليل فقدان الطاقة والسماح بتخزين المزيد من الطاقة في البطارية.
لذلك، ستتمتع بطارية Li-FePO4 بقدرة 51.2 فولت بمزيد من المزايا في تطبيقات الشحن السريع، ولهذا السبب فهي أكثر ملاءمة لسيناريوهات تطبيقات الشحن ذات السعة العالية أو عالية التردد، مثل: تخزين الطاقة التجارية، وشحن المركبات الكهربائية وما إلى ذلك.
بالمقارنة، على الرغم من أن كفاءة الشحن لبطارية Li-FePO4 بقدرة 48 فولت أقل قليلاً، إلا أنها لا تزال قادرة على الحفاظ على مستوى أعلى من الأنواع الأخرى من التكنولوجيا الكهروكيميائية مثل بطاريات الرصاص الحمضية، لذلك لا تزال تؤدي أداءً جيدًا في سيناريوهات أخرى مثل نظام تخزين الطاقة المنزلي، UPS وأنظمة الطاقة الاحتياطية الأخرى.
2. خصائص التفريغ
تشير خصائص التفريغ إلى أداء البطارية عند تحرير الطاقة المخزنة إلى الحمل، مما يؤثر بشكل مباشر على استقرار وكفاءة تشغيل النظام. يتم تحديد خصائص التفريغ من خلال منحنى تفريغ البطارية وحجم تيار التفريغ ومتانة البطارية:
عادة ما تكون خلايا LiFePO4 51.2V قادرة على التفريغ بثبات عند التيارات الأعلى بسبب جهدها العالي. ويعني الجهد العالي أن كل خلية تحمل حمل تيار أصغر، مما يقلل من خطر ارتفاع درجة الحرارة والإفراط في التفريغ. تجعل هذه الميزة بطاريات 51.2 فولت جيدة بشكل خاص في التطبيقات التي تتطلب خرج طاقة عاليًا وتشغيلًا مستقرًا طويلًا، مثل تخزين الطاقة التجارية أو المعدات الصناعية أو أدوات الطاقة المتعطشة للطاقة.
3. انتاج الطاقة
إن إنتاج الطاقة هو مقياس لإجمالي كمية الطاقة التي يمكن للبطارية توفيرها للحمل أو النظام الكهربائي في فترة زمنية معينة، مما يؤثر بشكل مباشر على الطاقة المتاحة ونطاق النظام. يعد الجهد الكهربي وكثافة طاقة البطارية من العوامل الرئيسية التي تؤثر على خرج الطاقة.
توفر بطاريات LiFePO4 51.2V خرج طاقة أعلى من بطاريات LiFePO4 48V، بشكل رئيسي في تكوين وحدة البطارية، تحتوي بطاريات 51.2V على خلية إضافية، مما يعني أنه يمكنه تخزين سعة أكبر قليلاً، على سبيل المثال:
بطارية ليثيوم فوسفات الحديد 48 فولت 100 أمبير، سعة التخزين = 48 فولت * 100 أمبير = 4.8 كيلو وات في الساعة
بطارية ليثيوم فوسفات الحديد 51.2 فولت 100 أمبيرسعة التخزين = 51.2 فولت * 100 أمبير = 5.12 كيلو وات في الساعة
على الرغم من أن خرج الطاقة لبطارية واحدة 51.2 فولت يزيد بمقدار 0.32 كيلو وات في الساعة فقط عن بطارية 48 فولت، إلا أن التغيير في الجودة سيؤدي إلى تغيير كمي، فإن 10 بطاريات 51.2 فولت ستكون 3.2 كيلو وات في الساعة أكثر من بطارية 48 فولت؛ ستكون 100 بطارية 51.2 فولت أكثر بمقدار 32 كيلو وات في الساعة من بطارية 48 فولت.
لذلك، بالنسبة للتيار نفسه، كلما زاد الجهد، زاد إنتاج الطاقة للنظام. وهذا يعني أن بطاريات 51.2 فولت قادرة على توفير المزيد من دعم الطاقة في فترة زمنية قصيرة، وهي مناسبة لفترة زمنية أطول، ويمكن أن تلبي طلبًا أكبر على الطاقة. بطاريات 48 فولت، على الرغم من أن إنتاجها من الطاقة أقل قليلاً، إلا أنها كافية لمواكبة استخدام الأحمال اليومية في المنزل.
توافق النظام
سواء كانت بطارية Li-FePO4 48 فولت أو بطارية Li-FePO4 51.2 فولت، يجب مراعاة التوافق مع العاكس عند اختيار نظام شمسي كامل.
عادةً ما تدرج مواصفات العاكسات وأجهزة التحكم في الشحن نطاقًا محددًا لجهد البطارية. إذا كان نظامك مصممًا للعمل بجهد 48 فولت، فستعمل البطاريات 48 فولت و51.2 فولت بشكل عام، ولكن قد يختلف الأداء اعتمادًا على مدى توافق جهد البطارية مع النظام.
غالبية الخلايا الشمسية من BSLBATT هي 51.2 فولت، ولكنها متوافقة مع جميع محولات 48 فولت خارج الشبكة أو المحولات الهجينة الموجودة في السوق.
السعر وفعالية التكلفة
من حيث التكلفة، تعد بطاريات 51.2 فولت بالتأكيد أكثر تكلفة من بطاريات 48 فولت، ولكن في السنوات الأخيرة، أصبح فرق السعر بين الاثنين صغيرًا جدًا بسبب انخفاض تكلفة مواد فوسفات الحديد الليثيوم.
ومع ذلك، نظرًا لأن 51.2 فولت تتمتع بكفاءة إخراج وسعة تخزين أكبر، فإن بطاريات 51.2 فولت سيكون لها وقت استرداد أقصر على المدى الطويل.
الاتجاهات المستقبلية في تكنولوجيا البطاريات
نظرًا للمزايا الفريدة لـ Li-FePO4، سيستمر جهد 48 فولت و51.2 فولت في لعب دور مهم في مستقبل تخزين الطاقة، خاصة مع تزايد الطلب على تكامل الطاقة المتجددة وحلول الطاقة خارج الشبكة.
لكن من المرجح أن تصبح البطاريات ذات الجهد العالي ذات الكفاءة والسلامة وكثافة الطاقة المحسنة أكثر شيوعًا، مدفوعة بالحاجة إلى حلول تخزين طاقة أكثر قوة وقابلة للتطوير. في BSLBATT، على سبيل المثال، أطلقنا مجموعة كاملة منبطاريات الجهد العالي(جهد النظام الذي يزيد عن 100 فولت) لتطبيقات تخزين الطاقة السكنية والتجارية/الصناعية.
خاتمة
تتمتع كل من بطاريات Li-FePO4 بقدرة 48 فولت و51.2 فولت بمزاياها المميزة، وسيعتمد الاختيار على احتياجاتك من الطاقة وتكوين النظام وميزانية التكلفة. ومع ذلك، فإن فهم الاختلافات في الجهد الكهربي وخصائص الشحن وملاءمة التطبيقات مسبقًا سيساعدك على اتخاذ قرار مستنير بناءً على احتياجات تخزين الطاقة لديك.
إذا كنت لا تزال في حيرة من أمرك بشأن النظام الشمسي الخاص بك، فاتصل بفريق هندسة المبيعات لدينا وسنقدم لك المشورة بشأن تكوين النظام الخاص بك واختيار جهد البطارية.
الأسئلة المتداولة (الأسئلة الشائعة)
1. هل يمكنني استبدال بطارية Li-FePO4 الحالية بقدرة 48 فولت ببطارية Li-FePO4 بقدرة 51.2 فولت؟
نعم، في بعض الحالات، لكن تأكد من أن مكونات نظامك الشمسي (مثل العاكس ووحدة التحكم في الشحن) يمكنها التعامل مع فرق الجهد.
2. ما هو جهد البطارية الأكثر ملاءمة لتخزين الطاقة الشمسية؟
تعمل كل من البطاريات 48 فولت و51.2 فولت بشكل جيد لتخزين الطاقة الشمسية، ولكن إذا كانت الكفاءة والشحن السريع أولوية، فقد توفر بطاريات 51.2 فولت أداءً أفضل.
3. لماذا يوجد فرق بين بطاريات 48 فولت و51.2 فولت؟
يأتي الفرق من الجهد الاسمي لبطارية ليثيوم فوسفات الحديد. عادةً ما تحتوي البطارية التي تحمل علامة 48 فولت على جهد اسمي يبلغ 51.2 فولت، لكن بعض الشركات المصنعة تقرب هذا من أجل البساطة.
وقت النشر: 18 سبتمبر 2024