אחסון אנרגיה הפך לנושא והתעשייה החמים ביותר, וסוללות LiFePO4 הפכו לכימיה הליבה של מערכות אחסון אנרגיה בשל רכיבה על אופניים גבוהה, אורך חיים ארוך, יציבות רבה יותר והסמכות ירוקה. בין הסוגים השונים שלסוללות LiFePO4לעתים קרובות משווים סוללות 48V ו-51.2V, במיוחד ביישומים למגורים ומסחריים. במאמר זה, נתעמק בהבדלים העיקריים בין שתי אפשרויות המתח הללו וננחה אותך כיצד לבחור את הסוללה המתאימה לצרכים הספציפיים שלך.
הסבר על מתח הסוללה
לפני שנדון בהבדלים בין סוללות 48V ו-51.2V LiFePO4, בואו נבין מהו מתח הסוללה. מתח הוא הכמות הפיזית של הפרש הפוטנציאל, המציין את כמות האנרגיה הפוטנציאלית. בסוללה, המתח קובע את כמות הכוח שבה זורם הזרם. המתח הסטנדרטי של סוללה הוא בדרך כלל 3.2V (למשל סוללות LiFePO4), אך מפרטי מתח אחרים זמינים.
מתח הסוללה הוא מדד חשוב מאוד במערכות אחסון אנרגיה וקובע כמה כוח יכולה סוללת האחסון לספק למערכת. בנוסף, היא משפיעה על התאימות של סוללת LiFePO4 לרכיבים אחרים במערכת אחסון האנרגיה, כגון המהפך ובקר הטעינה.
ביישומי אחסון אנרגיה, עיצוב מתח הסוללה מוגדר באופן שגרתי כ-48V ו-51.2V.
מה ההבדל בין סוללות 48V ו-51.2V LiFePO4?
המתח הנקוב שונה:
סוללות 48V LiFePO4 מדורגות בדרך כלל ב-48V, עם מתח ניתוק טעינה של 54V~54.75V ומתח ניתוק פריקה של 40.5-42V.
סוללות 51.2V LiFePO4בדרך כלל יש מתח נקוב של 51.2V, עם מתח ניתוק טעינה של 57.6V~58.4V ומתח ניתוק פריקה של 43.2-44.8V.
מספר התאים שונה:
סוללות 48V LiFePO4 מורכבות בדרך כלל מ-15 סוללות 3.2V LiFePO4 עד 15S; בעוד שסוללות 51.2V LiFePO4 מורכבות בדרך כלל מ-16 סוללות 3.2V LiFePO4 עד 16S.
תרחישי היישום שונים:
אפילו הבדל המתח הקל יגרום לליתיום ברזל פוספט ביישום הבחירה יש הבדל גדול, אותו הדבר יגרום להם להיות בעלי יתרונות שונים:
סוללות 48V Li-FePO4 נמצאות בשימוש נפוץ במערכות סולאריות מחוץ לרשת, אחסון אנרגיה קטן למגורים ופתרונות כוח גיבוי. לעתים קרובות הם מועדפים בשל זמינותם הרחבה ותאימותם למגוון ממירים.
סוללות 51.2V Li-FePO4 הופכות פופולריות יותר ויותר ביישומים בעלי ביצועים גבוהים הדורשים מתח ויעילות גבוהים יותר. יישומים אלה כוללים מערכות אחסון אנרגיה בקנה מידה גדול, יישומים תעשייתיים וספקי כוח לרכב חשמלי.
עם זאת, בשל ההתקדמות בטכנולוגיית Li-FePO4 וירידה בעלויות, על מנת להמשיך ביעילות הגבוהה של מערכות פוטו-וולטאיות, מערכות סולאריות מחוץ לרשת, אחסון אנרגיה קטן למגורים מומרים כעת גם לסוללות Li-FePO4 באמצעות מערכות מתח של 51.2V .
48V ו-51.2V Li-FePO4 השוואת מאפייני טעינה ופריקה של סוללה
הפרש המתח ישפיע על התנהגות הטעינה והפריקה של הסוללה, לכן אנו משווים בעיקר סוללות 48V ו-51.2V LiFePO4 במונחים של שלושה אינדקסים חשובים: יעילות טעינה, מאפייני פריקה ותפוקת אנרגיה.
1. יעילות טעינה
יעילות הטעינה מתייחסת ליכולתה של הסוללה לאגור אנרגיה ביעילות במהלך תהליך הטעינה. למתח הסוללה יש השפעה חיובית על יעילות הטעינה, ככל שהמתח גבוה יותר, כך יעילות הטעינה גבוהה יותר, כפי שמוצג להלן:
מתח גבוה יותר פירושו פחות זרם בשימוש לאותו כוח טעינה. זרם קטן יותר יכול להפחית ביעילות את החום שנוצר מהסוללה במהלך הפעולה, ובכך להפחית את אובדן האנרגיה ולאפשר לאגור יותר כוח בסוללה.
לכן, לסוללת 51.2V Li-FePO4 יהיו יותר יתרונות ביישומי טעינה מהירה, וזו הסיבה שהיא מתאימה יותר לתרחישי יישומי טעינה בעלי קיבולת גבוהה או בתדר גבוה, כגון: אחסון אנרגיה מסחרית, טעינת רכב חשמלי וכן הלאה.
באופן יחסי, למרות שיעילות הטעינה של סוללת 48V Li-FePO4 מעט נמוכה יותר, היא עדיין יכולה לשמור על רמה גבוהה יותר מאשר סוגים אחרים של טכנולוגיה אלקטרוכימית כגון סוללות עופרת-חומצה, כך שהיא עדיין מתפקדת היטב בתרחישים אחרים כגון מערכת אחסון אנרגיה ביתית, UPS ומערכות גיבוי כוח אחרות.
2. מאפייני פריקה
מאפייני הפריקה מתייחסים לביצועי הסוללה בעת שחרור האנרגיה האצורה לעומס, מה שמשפיע ישירות על היציבות והיעילות של פעולת המערכת. מאפייני הפריקה נקבעים לפי עקומת הפריקה של הסוללה, גודל זרם הפריקה ועמידות הסוללה:
תאי LiFePO4 של 51.2V מסוגלים בדרך כלל לפרוק ביציבות בזרמים גבוהים יותר בשל המתח הגבוה שלהם. המתח הגבוה יותר אומר שכל תא נושא עומס זרם קטן יותר, מה שמפחית את הסיכון להתחממות יתר ופריקת יתר. תכונה זו הופכת את סוללות 51.2V לטובה במיוחד ביישומים הדורשים תפוקת הספק גבוהה ופעולה יציבה ארוכה, כגון אחסון אנרגיה מסחרי, ציוד תעשייתי, או כלי עבודה כוחניים זוללי חשמל.
3. תפוקת אנרגיה
תפוקת אנרגיה היא מדד לכמות האנרגיה הכוללת שסוללה יכולה לספק לעומס או למערכת חשמלית בפרק זמן נתון, מה שמשפיע ישירות על ההספק והטווח הזמינים של המערכת. המתח וצפיפות האנרגיה של הסוללה הם שני גורמים מרכזיים המשפיעים על תפוקת האנרגיה.
סוללות 51.2V LiFePO4 מספקות תפוקת אנרגיה גבוהה יותר מאשר סוללות 48V LiFePO4, בעיקר בהרכב מודול הסוללה, לסוללות 51.2V יש תא נוסף, מה שאומר שהוא יכול לאחסן קצת יותר קיבולת, למשל:
סוללת ליתיום ברזל פוספט 48V 100Ah, קיבולת אחסון = 48V * 100AH = 4.8kWh
סוללת ליתיום ברזל פוספט 51.2V 100Ah, קיבולת אחסון = 51.2V * 100Ah = 5.12kWh
אמנם תפוקת האנרגיה של סוללת 51.2V בודדת היא רק 0.32kWh יותר מזו של סוללת 48V, אך השינוי באיכות יגרום לשינוי כמותי, 10 סוללות 51.2V יהיו 3.2kWh יותר מזה של סוללת 48V; 100 סוללות 51.2V יהיו 32kWh יותר מזה של סוללת 48V.
אז עבור אותו זרם, ככל שהמתח גבוה יותר, כך תפוקת האנרגיה של המערכת גדולה יותר. המשמעות היא שסוללות 51.2V מסוגלות לספק יותר תמיכה בכוח בפרק זמן קצר, מה שמתאים לפרק זמן ארוך יותר, ויכול לספק דרישת אנרגיה גדולה יותר. סוללות 48V, אמנם תפוקת האנרגיה שלהן קצת פחותה, אבל הן מספיקות כדי להתמודד עם השימוש בעומסים יומיומיים במשק בית.
תאימות מערכת
בין אם מדובר בסוללת 48V Li-FePO4 או בסוללת 51.2V Li-FePO4, יש לקחת בחשבון תאימות עם המהפך בעת בחירת מערכת סולארית שלמה.
בדרך כלל, המפרט של ממירים ובקרי טעינה מפרטים בדרך כלל טווח מתח ספציפי של הסוללה. אם המערכת שלך מיועדת ל-48V, אז גם סוללות 48V וגם 51.2V יפעלו בדרך כלל, אך הביצועים עשויים להשתנות בהתאם למידת ההתאמה של מתח הסוללה למערכת.
רוב התאים הסולאריים של BSLBATT הם 51.2V, אך הם תואמים לכל ממירי 48V מחוץ לרשת או היברידיים בשוק.
מחיר וחסכוניות
מבחינת עלות, סוללות 51.2V הן בהחלט יקרות יותר מסוללות 48V, אך בשנים האחרונות הפרש המחירים בין השתיים היה קטן מאוד בגלל העלות היורדת של חומרי ליתיום ברזל פוספט.
עם זאת, מכיוון של-51.2V יש יותר יעילות פלט ויכולת אחסון, לסוללות 51.2V יהיה זמן החזר קצר יותר בטווח הארוך.
מגמות עתידיות בטכנולוגיית סוללות
בשל היתרונות הייחודיים של Li-FePO4, 48V ו-51.2V ימשיכו למלא תפקיד חשוב בעתיד של אגירת אנרגיה, במיוחד כשהביקוש לאינטגרציה של אנרגיה מתחדשת ופתרונות חשמל מחוץ לרשת גדלה.
אבל סוללות מתח גבוה יותר עם יעילות משופרת, בטיחות וצפיפות אנרגיה צפויות להפוך לנפוצות יותר, מונעות מהצורך בפתרונות אחסון אנרגיה חזקים וניתנים להרחבה יותר. ב-BSLBATT, למשל, השקנו מגוון שלם שלסוללות מתח גבוה(מתחי מערכת העולה על 100V) עבור יישומי אחסון אנרגיה למגורים ומסחריים/תעשייתיים.
מַסְקָנָה
לסוללות 48V ו-51.2V Li-FePO4 יש יתרונות ברורים משלהן, והבחירה תהיה תלויה בצרכי האנרגיה, תצורת המערכת ותקציב העלויות שלך. עם זאת, הבנה מראש של ההבדלים במתח, מאפייני הטעינה והתאמת היישום תעזור לך לקבל החלטה מושכלת בהתאם לצרכי אחסון האנרגיה שלך.
אם אתה עדיין מבולבל לגבי המערכת הסולארית שלך, צור קשר עם צוות הנדסת המכירות שלנו ואנו ייעץ לך לגבי תצורת המערכת ובחירת מתח הסוללה.
שאלות נפוצות (שאלות נפוצות)
1. האם אוכל להחליף את סוללת 48V Li-FePO4 הקיימת שלי בסוללת 51.2V Li-FePO4?
כן, במקרים מסוימים, אבל ודא שרכיבי מערכת השמש שלך (כגון המהפך ובקר הטעינה) יכולים להתמודד עם הפרש המתח.
2. איזה מתח סוללה מתאים יותר לאגירת אנרגיה סולארית?
גם סוללות 48V וגם 51.2V פועלות היטב לאחסון סולארי, אך אם יעילות וטעינה מהירה הם בעדיפות, סוללות 51.2V עשויות להציע ביצועים טובים יותר.
3. למה יש הבדל בין סוללות 48V ו-51.2V?
ההבדל נובע מהמתח הנומינלי של סוללת הליתיום ברזל פוספט. בדרך כלל, לסוללה שכותרתה 48V יש מתח נומינלי של 51.2V, אך חלק מהיצרנים מסגלים זאת למען הפשטות.
זמן פרסום: 18 בספטמבר 2024