ذخیره‌سازی باتری قابل‌حمل: چه انرژی می‌دهد

یک سیستم ذخیره انرژی باتری قابل حمل، الکتریسیته را در یک واحد جمع و جور و متحرک ذخیره می کند و آن را از طریق خروجی های AC، DC یا USB در زمانی که برق شبکه در دسترس نیست، تحویل می دهد. شکاف عملی بین پاوربانک های کوچک و نصب دائمی را پر می کندسیستم های ذخیره انرژی مسکونی-خروجی و انعطاف‌پذیری بیشتری نسبت به شارژر تلفن، بدون سیم‌کشی، مجوز، یا هزینه باتری ثابت خانه ارائه می‌دهد.

دسته بندی محصولات به سرعت رشد کرده است و بسیاری از خریداران با واحد اشتباهی مواجه می شوند. برخی از ظرفیتی که هرگز استفاده نمی کنند بیش از حد خرج می کنند. برخی دیگر خیلی دیر متوجه می شوند که سیستم آنها نمی تواند یخچال را روشن کند یا به اندازه کافی سریع در بین قطعی ها شارژ شود. این راهنما نحوه عملکرد سیستم های ذخیره انرژی باتری قابل حمل، نوع مناسب با سناریو و نحوه ارزیابی یکی از آنها را قبل از خرید پوشش می دهد.

سیستم ذخیره انرژی باتری قابل حمل چیست؟

یک سیستم ذخیره انرژی باتری قابل حمل، یک واحد-خود است که دارای یک بسته باتری داخلی-، یک اینورتر، یک کنترل کننده شارژ، و چندین پورت خروجی است. شما آن را از دیوار، پنل خورشیدی، پریز خودرو یا منبع سازگار دیگری شارژ می کنید. سپس انرژی ذخیره شده در صورت تقاضا تبدیل و به دستگاه های شما تحویل داده می شود.

اگر اصطلاح «نیروگاه قابل حمل» را در فهرست‌های خرده‌فروشی دیده‌اید، اساساً به همان محصول اشاره دارد. ایستگاه برق قابل حمل رایج ترین برچسب مصرف کننده است، در حالی که سیستم ذخیره انرژی باتری قابل حمل بیشتر در بحث های فنی، B2B و صنعت انرژی گسترده تر ظاهر می شود. این راهنما از هر دو اصطلاح استفاده می کند زیرا خریداران بسته به پیشینه آنها هر دو را جستجو می کنند. برای درک هستهاجزای یک سیستم ذخیره انرژی باتری-از جمله سیستم مدیریت باتری، اینورتر، و کنترل‌های حرارتی-به شما کمک می‌کند تا ببینید که چگونه این قطعات در هر مقیاسی با هم کار می‌کنند.

چه زمانی یک سیستم ذخیره انرژی باتری قابل حمل معنا پیدا می کند؟

یک سیستم قابل حمل زمانی بهترین عملکرد را دارد که شما نیاز به برق انعطاف پذیر و موقت بدون نصب دائمی داشته باشید. در اینجا سناریوهای اصلی وجود دارد که در آن ارزش خود را کسب می کند.

پشتیبان گیری از خانه در هنگام قطع برق

برای اجاره‌کنندگان آپارتمان، مستاجرانی که نمی‌توانند تابلوی برق خود را تغییر دهند، یا صاحبان خانه‌هایی که می‌خواهند یک نسخه پشتیبان ساده بدون استخدام برق‌کار داشته باشند، یک سیستم باتری قابل حمل دستگاه‌های ضروری را در هنگام خاموشی روشن نگه می‌دارد: روتر Wi{0}}روتر Wi{0}، روشنایی LED، شارژ تلفن و لپ‌تاپ، یک دستگاه CPAP، یا یک یخچال کمپرسور کوچک 12 ولت.

مستاجری را در نظر بگیرید که برای قطعی‌های فصل طوفان- آماده می‌شود. اولویت آنها ارتباط، نور و خنک نگه داشتن داروها است. سیستمی در محدوده 500 تا 1000 وات ساعت با یک اینورتر پیوسته 500 وات، بارگیری را تقریباً 6 تا 10 ساعت پوشش می دهد. مزیت کلیدی نسبت به ژنراتور: در داخل خانه با آلایندگی صفر، صدای صفر و بدون ذخیره سوخت کار می کند.

چیزی که یک سیستم قابل حمل نمی تواند به خوبی انجام دهد، پشتیبان گیری از کل-خانه است. تهویه مطبوع مرکزی، اجاق‌های برقی و پمپ‌های بزرگ انرژی بسیار بیشتری نسبت به اکثر واحدهای قابل حمل مصرف می‌کنند. برای پشتیبان‌گیری کامل مدار-با تعویض خودکار، یک سیستم باتری خانگی ثابت راه‌حل مناسب‌تر است.

کمپینگ، RV، و Off{0}}Grid Travel

دستگاه‌های شارژ، روشنایی LED و یخچال قابل حمل، تغذیه یک اجاق‌پز برقی کوچک-همه بدون صدای ژنراتور یا جابجایی سوخت. برای کاربران RV، انعطاف پذیری شارژ اغلب بیشتر از ظرفیت خام اهمیت دارد. واحدی که هم انرژی ساحلی و هم پنل‌های خورشیدی تاشو را می‌پذیرد، به شما امکان می‌دهد در طول روز شارژ کنید و بارها را تا عصر اجرا کنید. جفت کردن یک سیستم قابل حمل با aراه اندازی ذخیره انرژی باتری خورشیدیزمان اجرای شبکه را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد.

کار در فضای باز، رویدادها، و عملیات موبایل

خدمه میدانی، سازندگان محتوا، فروشندگان بازار{0} پاپ‌آپ و تیم‌های رویداد سیار از سیستم‌های باتری قابل حمل برای اجرای نمایشگرها، ابزارهای برقی، سیستم‌های PA، دکل‌های روشنایی و ایستگاه‌های شارژ استفاده می‌کنند. برای این کاربران، تنوع درگاه خروجی و شارژ مجدد سریع بین شیفت‌ها بیشتر از ظرفیت عنوان مهم است-به‌خصوص زمانی که دستگاه برای شارژ یک شبه به وسیله نقلیه برمی‌گردد.

آمادگی اضطراری و پشتیبان گیری از تجهیزات پزشکی

برخی از خریداران یک سیستم باتری قابل حمل را به عنوان یک ابزار انعطاف پذیر انتخاب می کنند: آنلاین نگه داشتن دستگاه های ارتباطی، تامین برق روشنایی اضطراری، یا پشتیبان گیری از دستگاه های مهم پزشکی در محدوده توان پشتیبانی شده. اگر به یک دستگاه پزشکی متکی هستید، همیشه توان مورد نیاز آن را در برابر خروجی پیوسته و نوع موج سیستم بررسی کنید (معمولاً موج سینوسی خالص مورد نیاز است). برای توصیه‌های مربوط به برق پشتیبان، با راهنمایی سازنده دستگاه مشورت کنید و باتری قابل حمل را به‌عنوان یک لایه از برنامه پشتیبان خود به جای تنها یک لایه در نظر بگیرید.

نحوه انتخاب نوع و اندازه مناسب

هر سیستم باتری قابل حمل یک مورد استفاده را هدف قرار نمی دهد. انتخاب درست بستگی به این دارد که شما به چه چیزی نیاز دارید، برای چه مدت و در چه شرایطی نیرو بدهید. در زیر یک چارچوب عملی وجود دارد که از شناسایی دسته اندازه شما به محاسبه دقیق نیازهای ظرفیت حرکت می کند.

دسته بندی اندازه و کاربردهای معمولی

واحدهای کوچک (زیر 500 وات ساعت)برای گوشی ها، تبلت ها، دوربین ها، پهپادها، لپ تاپ ها، روترها و چراغ های LED بهترین هستند. جمع و جور و معمولاً زیر 7 کیلوگرم، برای لوازم خانگی یا هیچ وسیله ای با موتور کمپرسور طراحی نشده اند.

سیستم‌های اندازه متوسط- (500 وات ساعت تا 2 کیلووات ساعت)لپ‌تاپ‌ها، یخچال‌های قابل حمل، برخی تلویزیون‌ها، روترها و روشنایی در هنگام قطع برق و استفاده متوسط ​​از RV. اگر می‌خواهید یک واحد واحد برای پشتیبان‌گیری از خانه و سفر آخر هفته داشته باشید، این محدوده برای شروع است.

سیستم های موبایل بزرگتر (2 کیلووات ساعت و بالاتر)خدمات میدانی، کلینیک‌های سیار، راه‌اندازی رویدادهای بزرگ‌تر، و بارهای سنگین‌تر ابزار. در این مقیاس، خط بین نیروگاه قابل حمل مصرف کننده وسیستم ذخیره انرژی باتری موبایلشروع به تار شدن می کند چرخ‌ها، پورت‌های توسعه مدولار، و تدارکات شارژ همگی حیاتی هستند. برخی از سیستم‌های تلفن همراه حرفه‌ای-از ۱۰۰ کیلووات ساعت فراتر می‌روند و در تریلر نصب می‌شوند.

محاسبه نیاز واقعی انرژی شما

ظرفیت باتری بر حسب وات-ساعت (وات ساعت) یا کیلووات{1}}ساعت (کیلووات ساعت) اندازه گیری می شود. یک کیلووات ساعت برابر با 1000 وات ساعت است. برای درک تفاوت بین قدرت و انرژی از نظر عملی، این را ببینیدتوضیح کیلووات در مقابل کیلووات ساعت.

در اینجا یک مرجع اندازه گیری کلی بر اساس سناریو آمده است:

فقط شارژ گوشی و لپ تاپ:200-400 Wh
کمپینگ (چراغ، دستگاه، پنکه کوچک):500-800 Wh
پشتیبان گیری قطعی خانه (روتر، چراغ ها، تلفن، لپ تاپ، CPAP):800–1500 Wh
آخر هفته RV (یخچال، چراغ ها، دستگاه ها، پنکه، تلویزیون):1000 تا 2000 وات ساعت
کار غیر{0}}خارجی یا میدانی گسترده:2000 وات ساعت +
عملیات حرفه ای موبایل:5000 Wh+ یا سیستم های مدولار
 

چرا خروجی اینورتر به اندازه اندازه باتری اهمیت دارد؟

ظرفیت به شما می گوید چقدر انرژی ذخیره شده است. اما اگر رتبه خروجی پیوسته اینورتر خیلی کم باشد، سیستم نمی‌تواند انرژی آنی کافی برای راه‌اندازی دستگاه شما-حتی اگر باتری پر باشد، ارائه دهد. یک باتری 2000 وات ساعتی با یک اینورتر 300 وات نمی تواند یک دستگاه 400 وات را راه اندازی کند.

به دو درجه بندی توجه کنید: خروجی پیوسته (وات هایی که اینورتر می تواند حفظ کند) و خروجی موج ({0}}اوج کوتاه مدت برای بارهای راه اندازی). یخچال‌ها، پمپ‌ها، ابزارهای برقی و برخی کمپرسورها در هنگام راه‌اندازی 2 تا 3 برابر وات مصرف می‌کنند. اگر رتبه‌بندی افزایش سرعت سیستم شما آن سنبله را پوشش ندهد، دستگاه خاموش می‌شود یا دستگاه را راه‌اندازی نمی‌کند. همیشه قبل از خرید هر دو رتبه را در برابر سنگین ترین بار خود بررسی کنید.

پورت های خروجی و منابع شارژ

بررسی کنید که واحد ترکیب مناسبی از پریزهای AC، USB{0}}A، USB-C (با وات PD کافی برای لپ‌تاپ)، خروجی‌های 12 ولت DC و درگاه‌های سوکت خودرو را ارائه می‌دهد. اگر نیاز دارید که یک یخچال و یک CPAP را به طور همزمان از طریق AC اجرا کنید، یک واحد خروجی تنها بدون در نظر گرفتن ظرفیت آن مشکل دارد.

به همان اندازه مهم این است که سیستم چگونه و با چه سرعتی شارژ می شود. برای پشتیبان‌گیری در خانه، شارژ دیواری سریع (کمتر از 2 ساعت تا 80%) در طول رویدادهای قطعی چند روزه مهم‌تر است. برای استفاده در کمپینگ و خارج از شبکه-، ظرفیت ورودی خورشیدی و سازگاری پانل کلیدی است. برای کار با سیار، شارژ خودرو باعث می‌شود دستگاه بین شیفت‌ها شارژ شود. سیستمی که شارژ مجدد آن 10+ ساعت طول می‌کشد ممکن است برای استفاده نادر قابل قبول باشد، اما در طول تقاضای مکرر یک گلوگاه واقعی ایجاد می‌کند.

ویژگی های کلیدی برای ارزیابی قبل از خرید

شیمی باتری: چرا LiFePO4 به استاندارد تبدیل شده است

اکثر سیستم‌های باتری قابل حمل متوسط-و ممتاز اکنون از سلول‌های لیتیوم آهن فسفات (LiFePO4 یا LFP) استفاده می‌کنند. در مقایسه با سایر مواد شیمیایی یون لیتیوم مانند NMC (کبالت نیکل منگنز)، LFP پایداری حرارتی قوی‌تر، چرخه عمر طولانی‌تر و خطر فرار حرارتی کمتری را ارائه می‌دهد. مبادله-تراکم انرژی کمتر است-واحدهای LFP معمولاً برای همان ظرفیت سنگین‌تر هستند.

با توجه به داده های گردآوری شده درمدخل ویکی پدیا در مورد باتری های LiFePO4(با استناد به چندین منبع{0}}بررسی شده و گزارش وزارت انرژی ایالات متحده در سال 2020)، عمر چرخه LFP بسته به شرایط از 2500 تا بیش از 9000 چرخه متغیر است، و پیش‌بینی می‌شود سلول‌های LFP تقریباً 67 درصد بیشتر از سلول‌های NMC در برنامه‌های ذخیره‌سازی مقیاس بزرگ عمر کنند. برای مقایسه عمیق ترانواع مختلف باتری مورد استفاده در ذخیره سازی انرژی، ارزش دارد که مبادلات-هر شیمی خاص را درک کنید.

اگر قصد دارید به طور مکرر از این سیستم استفاده کنید-دوچرخه سواری روزانه برای زندگی در خارج از شبکه-کارهای معمولی{2}}استفاده از سایت، یا پشتیبان گیری از قطعی مکرر{3}}شیمی LFP ارزش اولویت را دارد. فقط برای موارد اضطراری-تفاوت شیمیایی اهمیت کمتری دارد، اما LFP همچنان یک حاشیه ایمنی و طول عمر معنی‌دار ارائه می‌کند.

سیستم های ایمنی و گواهینامه ها

یک سیستم ذخیره انرژی باتری قابل حمل قابل اعتماد باید شامل یک سیستم مدیریت باتری (BMS) باشد که ولتاژ، دما و جریان سلول را با محافظت در برابر شارژ بیش از حد، تخلیه بیش از-، اتصال کوتاه و گرمای بیش از حد کنترل می کند.

برای صدور گواهینامه شخص ثالث، استاندارد کلیدی برای بسته‌های برق قابل حمل در آمریکای شمالی استUL 2743، که کل سیستم-باتری، لوازم الکترونیکی، سیم کشی و محفظه را-از طریق آزمایش الکتریکی، مکانیکی و اشتعال پذیری پوشش می دهد. برای سیستم های ذخیره انرژی ثابت بزرگتر، UL 9540 اعمال می شود. محصولاتی که در سطح بین‌المللی ارسال می‌شوند ممکن است دارای نشان CE (اروپا) یا مطابق با UN 38.3 برای ایمنی حمل و نقل باتری لیتیومی باشند. اگر فروشنده نتواند به وضوح بیان کند که محصولش دارای کدام گواهینامه است، این یک علامت هشدار دهنده معنادار است.

وزن، قابلیت حمل، و قابلیت استفاده روزمره

دستگاهی که از نظر فنی قابل حمل است اما وزن آن بدون چرخ 30 کیلوگرم است، برای هر کسی که نیاز به جابجایی منظم آن دارد، عملی نیست. فراتر از وزن، ارگونومی دسته، کیفیت چرخ (در صورت وجود)، خوانایی نمایشگر در نور مستقیم خورشید، مدیریت کابل، و فضای ذخیره سازی را بررسی کنید. این جزئیات به ندرت در نمودارهای مقایسه ظاهر می شوند اما به شدت بر رضایت روزانه-- تأثیر می گذارند.

گزینه های نظارت و گسترش برنامه

برخی از کاربران خواهان عملکرد ساده وصل-و-پخش هستند. سایرین از کنترل برنامه تلفن همراه با-وضعیت زمانی واقعی{4}}نظارت-هزینه، ردیابی ورودی/خروجی، خاموش کردن از راه دور و به‌روزرسانی‌های میان‌افزار بهره می‌برند. اگر پیش‌بینی می‌کنید سیستم خود در طول زمان رشد کند، بررسی کنید که آیا واحد از باتری‌های انبساطی پشتیبانی می‌کند که بدون تعویض واحد پایه، ظرفیت اضافه می‌کنند یا خیر.

سیستم باتری قابل حمل در مقابل باتری خانگی در مقابل ژنراتور

این سه دسته مشکلات مختلفی را حل می کنند. انتخاب نامناسب معمولاً به معنای خرج بیش از حد یا کم کاری است.

سیستم ذخیره انرژی باتری قابل حمل- نیازی به نصب نیست. با شما حرکت می کند. بهترین گزینه برای -پشتیبان‌گیری از دستگاه، کمپینگ، RV، کار در فضای باز و استفاده موقت از شبکه{4}}. محدود به ظرفیت باتری و خروجی اینورتر. بی صدا، آلایندگی صفر-، داخل ساختمان-ایمن.

سیستم باتری خانگی- برای جابجایی خودکار در هنگام قطع برق به طور دائم نصب شده و به تابلوی برق شما متصل شده است. با خورشیدی پشت بام ادغام می شود. پشتیبانی از پشتیبان گیری مدار گسترده تر و دوچرخه سواری روزانه بالاتر. هزینه اولیه بالاتر و نیاز به نصب حرفه ای دارد. برای نگاهی دقیق به تفاوت سیستم های ثابت، این راهنما را ببینیدمعنای واقعی BESS فراتر از یک باتری بزرگ چیست.

ژنراتور (بر پایه سوخت-)- مدت زمان طولانی با شارژ مجدد سوخت. بارهای سنگین تر را پشتیبانی می کند. در مناطق دورافتاده بدون زیرساخت شارژ کار می کند. اما ژنراتورها مونوکسید کربن تولید می‌کنند، نیاز به کار در فضای باز دارند-حداقل در فاصله حداقل 20 فوتی از هر سازه، نیاز به ذخیره‌سازی سوخت دارند، صدای قابل توجهی تولید می‌کنند و نیاز به تعمیر و نگهداری منظم دارند. راکمیسیون ایمنی محصولات مصرفی ایالات متحده هشدار می دهدکه ژنراتورهای قابل حمل یکی از دلایل اصلی مرگ و میر ناشی از مسمومیت با CO غیر آتش سوزی هستند، استفاده از فضای داخلی یا بسته{1}}به شدت خطرناک است.

برای اکثر کاربرانی که خواهان پشتیبان‌گیری بی‌صدا و تمیز برای وسایل ضروری هستند، یک سیستم باتری قابل حمل انتخاب امن‌تر و کاربردی‌تر است. ژنراتورها هنوز برای سناریوهای بار سنگین پایدار در مکان‌های دور که در آن‌ها شارژ مجدد باتری غیرعملی است، منطقی هستند. و اگر نیازهای شما در مقیاس کامل-پشتیبان خانه یا ادغام خورشیدی عمیق تر، یک باتری خانگی نصب شده دائمی- یا برای کاربردهای تجاری و صنعتی،سیستم باتری انباشته LFP-سرمایه گذاری بلند مدت- هوشمندانه تر است.
 

سوالات متداول

آیا یک سیستم ذخیره انرژی باتری قابل حمل می تواند یک ماشین CPAP را تامین کند؟

بیشتر ماشین‌های CPAP 30 تا 60 وات بدون رطوبت‌ساز گرم می‌شوند (50 تا 100 وات با یک رطوبت‌ساز). یک سیستم 500 Wh معمولاً می تواند یک CPAP استاندارد را برای یک شب کامل تغذیه کند. بررسی کنید که واحد یک موج سینوسی خالص خروجی می‌کند-بعضی از ماشین‌های CPAP به درستی روی اینورترهای موج سینوسی اصلاح‌شده کار نمی‌کنند. برای مشخصات برق پشتیبان، همیشه به مستندات سازنده CPAP خود مراجعه کنید.

آیا می توانم یک سیستم باتری قابل حمل را با پنل های خورشیدی شارژ کنم؟

بله، اکثر سیستم‌های{0} رده متوسط ​​و ممتاز ورودی خورشیدی را از طریق کنترل‌کننده شارژ MPPT یا PWM می‌پذیرند. سرعت شارژ مجدد به حداکثر امتیاز ورودی خورشیدی سیستم و وات پانل متصل بستگی دارد. یک پنل 200 واتی در نور آفتاب خوب می تواند تقریباً 150 تا 170 وات ساعت در ساعت به یک سیستم سازگار اضافه کند. برای استفاده طولانی مدت از شبکه، شارژ مجدد خورشیدی یکی از کاربردی ترین راهبردها برای افزایش زمان اجرا موثر است.

یک سیستم باتری قابل حمل چند سال عمر می کند؟

با استفاده از مواد شیمیایی LiFePO4 و استفاده متوسط ​​(دوچرخه روزانه در عمق 80 درصد تخلیه)، اکثر واحدهای با کیفیت قبل از کاهش ظرفیت به 80 درصد اولیه، برای 2500-6000 چرخه درجه بندی می شوند. برای یک کاربر که یک بار در روز دوچرخه سواری می کند، تقریباً 7 تا 16 سال است. خریداران گاه به گاه{11}}(پشتیبان اضطراری چند بار در سال) می‌توانند انتظار داشته باشند که واحد با ذخیره‌سازی مناسب برای بیش از یک دهه فعال بماند.

تفاوت بین خروجی پیوسته و خروجی موجی چیست؟

خروجی پیوسته توان پایداری است که اینورتر می‌تواند به طور نامحدود ارائه دهد-تعیین می‌کند که سیستم در طول عملکرد عادی چه چیزی می‌تواند اجرا کند. خروجی سرج یک پیک کوتاه (معمولاً 1 تا 3 ثانیه) است که میخ های راه اندازی موتورها و کمپرسورها را کنترل می کند. واحدی با ولتاژ 1500 وات پیوسته / 3000 وات نوسان می‌تواند یک دستگاه 1200 وات را به‌طور پیوسته راه‌اندازی کند و جهش راه‌اندازی یخچال را مدیریت کند، اما نمی‌تواند به طور مداوم 2500 وات را حفظ کند.

آیا سیستم در هنگام شارژ کار می کند؟

بیشتر سیستم‌های باتری قابل حمل مدرن از طریق شارژ{0}}پشتیبانی می‌کنند، به این معنی که می‌توانید در زمانی که دستگاه از دیوار، خورشیدی یا وسیله نقلیه شارژ می‌شود، از خروجی‌ها برق بگیرید. با این حال، ورودی و خروجی همزمان با کشش بالا ممکن است گرمای بیشتری تولید کند و راندمان شارژ را کاهش دهد. مشخصات سازنده را برای هرگونه محدودیت در استفاده{4} بررسی کنید.

توصیه نهایی

سیستم ذخیره انرژی باتری قابل حمل مناسب سیستمی نیست که بیشترین عدد را روی جعبه دارد. این درگاهی است که ظرفیت وات ساعت واقعی روزانه شما را پوشش می‌دهد، اینورتر سنگین‌ترین دستگاه شما را کنترل می‌کند، پورت‌ها با تنظیمات شما مطابقت دارند، و روش شارژ مجدد با روال شما مطابقت دارد. با یک لیست دستگاه واقعی و یک تخمین استفاده واقعی شروع کنید. همین مرحله، اکثر اشتباهات خرید را قبل از وقوع از بین می برد.