Beth mae Ah yn ei olygu ar fatri? Graddfeydd Amp Awr

Rwyf wedi colli cyfrif o sawl gwaith y mae cleient wedi fy ffonio yn gofyn pam fod eu "banc batri 200Ah" wedi rhedeg allan o sudd ar ôl dim ond 3 awr pan ddywedodd y mathemateg y dylai bara 8. Yr ateb byr? Nid yw'r rhif Ah hwnnw ar y label yn golygu'r hyn y mae'r rhan fwyaf o bobl yn ei feddwl y mae'n ei olygu.

Beth mae Ah yn ei olygu ar fatri?Mae'n sefyll am ampere-awr-mesur o faint o wefr trydan y mae'r batri yn ei storio. Meddyliwch amdano fel y tanc tanwydd mewn lori. Mae tanc 100 galwyn yn dweud wrthych beth yw cynhwysedd, ond nid yw'n dweud wrthych pa mor bell y byddwch yn gyrru mewn gwirionedd. Mae hynny'n dibynnu ar y llwyth rydych chi'n ei gludo, y tir, y tywydd, a ph'un a yw'ch injan yn danwydd neu'n gasiwr nwy.

Mae batris yn gweithio yr un ffordd. Mae sgôr 100Ah yn golygu y gall y batri yn ddamcaniaethol gyflenwi 100 amp am awr, neu 10 amp am ddeg awr, neu 1 amp am gant o oriau. Ond mae "yn ddamcaniaethol" yn gwneud llawer o godi pwysau yn y frawddeg honno.

Dyma beth sy'n wirioneddol bwysig i unrhyw un sy'n prynu batris ar gyfer cyfleuster masnachol, system wrth gefn ddiwydiannol, neu brosiect cyfleustodau: deall y bwlch rhwng yr hyn sydd wedi'i argraffu ar y daflen ddata a'r hyn sy'n ymddangos yn y byd go iawn. Gwnewch hyn yn anghywir, ac rydych naill ai'n talu am gapasiti na fyddwch byth yn ei ddefnyddio neu'n sgramblo pan fydd eich system wrth gefn yn manteisio ar ganol y cyfnod segur.

Mae'r Math Yn Syml. Nid yw'r Realiti.

Ni allai'r fformiwla sylfaenol fod yn haws:

Amser rhedeg=Cynhwysedd Batri (Ah) ÷ Llwyth Cyfredol (A)

Oes gennych chi fatri 100Ah? Yn rhedeg llwyth 10-amp? Dyna 10 awr o amser rhedeg. Wedi'i wneud.

Ac eithrio ... ddim mewn gwirionedd. Nid wyf erioed wedi gweld batri mewn gwirionedd yn cyflawni ei gapasiti graddedig llawn y tu allan i labordy. Dyma pam mae'r fformiwla honno'n disgyn ar wahân yn y maes:

Y Broblem Cyfradd Rhyddhau

Mae gweithgynhyrchwyr batris yn profi cynhwysedd o dan amodau penodol-fel arfer gollyngiad araf, ysgafn dros 20 awr (a elwir yn gyfradd C/20). Cafodd eich batri 100Ah y sgôr honno trwy dynnu dim ond 5 amp am 20 awr yn syth.

Ond nid yw eich system wrth gefn yn tynnu 5 amp. Mae'n tynnu 50. Neu 100. A phan fyddwch chi'n tynnu cerrynt mor gyflym â hynny, nid ydych chi'n mynd yn agos at y gallu sydd â sgôr.

Y Ffactor Tymheredd

Mae batris yn casáu tywydd oer bron cymaint â fi. Ar dymheredd rhewllyd, efallai mai dim ond 70-75% o gapasiti graddedig y byddwch chi'n ei gael. Ar -20 gradd ? Rydych chi'n edrych ar hanner efallai.

Roedd gen i gleient yn Minnesota a oedd yn manylu ar eu gwasanaeth telathrebu wrth gefn yn yr awyr agored yn seiliedig ar berfformiad yr haf. Snap oer cyntaf, methodd y system. Gwers ddrud.

Y Bwlch Cemeg

Dyma'r un mawr, a dyma lle dwi'n gweld y camgymeriadau drutaf.

Nid yw batri asid plwm 100Ah a batri lithiwm 100Ah yr un peth. Ddim hyd yn oed yn agos. Mae fel cymharu tanc galwyn 100- mewn sedan yn erbyn lled lori-yr un rhif, amrediad defnyddiadwy hollol wahanol.

Pam nad oes modd cymharu graddau plwm-Asid a Lithiwm Ah yn Uniongyrchol

Yn ôl ar ddiwedd y 1800au, fe wnaeth gwyddonydd o'r Almaen o'r enw Wilhelm Peukert ddarganfod rhywbeth anghyfleus: y cyflymaf y byddwch chi'n draenio batri, y lleiaf o ynni y byddwch chi'n ei gael allan ohono. Mae ei fathemateg yn dal i beri gofid i ni heddiw.

Dyma'r fersiwn ymarferol: Mae gan batris asid plwm wrthiant mewnol uchel. Pan fyddwch chi'n tynnu cerrynt trwm, mae llawer o ynni'n cael ei wastraffu fel gwres y tu mewn i'r batri yn lle pweru'ch offer. Mae'r esboniwr Peukert yn meintioli'r-plwm- batris asid hwn fel arfer yn sgorio 1.2 i 1.6, sy'n golygu colli cynhwysedd sylweddol o dan lwyth.

Batris lithiwm? Mae eu dadleuydd Peukert tua 1.02 i 1.05. Bron yn ddibwys. Rydych chi'n cael y capasiti llawn bron ni waeth pa mor galed rydych chi'n tynnu.

Esboniad o'r siart: Mae'r batri asid plwm sydd â sgôr o 100Ah yn darparu tua 55Ah yn unig pan gaiff ei ollwng dros 2 awr yn lle 20. Mae'r batri lithiwm yn danfon 98Ah o dan yr un amodau. Yr un label, perfformiad gwahanol iawn.

Ond mae'n gwaethygu am-asid plwm. Ni allwch hefyd ddefnyddio'r gallu llawn heb ladd y batri.

Rhyddhewch{0}}batri asid plwm dwfn yn rheolaidd islaw cyflwr gwefru 50%, a byddwch yn byrhau ei oes yn ddramatig. Mae'r rhan fwyaf o weithgynhyrchwyr yn argymell aros dros 50%, sy'n golygu bod eich batri "100Ah" yn rhoi 50Ah o gapasiti defnyddiadwy i chi.

Mae batris lithiwm yn trin dyfnder rhyddhau 80-90% fel mater o drefn, rhai hyd yn oed 100%. Mae eich batri lithiwm 100Ah yn darparu 80-90Ah o gapasiti defnyddiadwy.

Gadewch imi roi rhifau real ar hyn:

Yr un sgôr Ah. Mae'r batri lithiwm yn darparu bron i ddwbl yr ynni y gellir ei ddefnyddio.

Rydym yn gweld hyn yn digwydd yn gyson mewn ôl-ffitiau telathrebu a diwydiannol. Roedd prosiect diweddar yn ymwneud â gorsaf telathrebu o bell a oedd yn dibynnu ar fanc asid plwm 400Ah trwm. Roedd y gweithredwr yn rhwystredig oherwydd bod sag foltedd yn parhau i sbarduno toriadau foltedd isel ar ôl dim ond 3 awr o bŵer wrth gefn-yn llawer llai na'u gofyniad 6 awr.

Fe wnaethom ddisodli'r banc enfawr hwnnw â modiwlau rac 200Ah 48V LiFePO4-yn dechnegol hanner y capasiti "plat enw" graddedig. Y canlyniad? Darparodd y system newydd dros 5 awr o amser rhedeg sefydlog oherwydd nad oedd yn dioddef o golledion Peukert o dan lwyth trwm y safle. I bob pwrpas, cafodd y cleient dros 60% yn fwy o-amser rhedeg byd real o system a oedd yn pwyso 60% yn llai. Dyna'r gwahaniaeth rhwngdeall beth mae Ah yn ei olygu ar fatrimewn theori yn erbyn yr hyn y mae'n ei gyflawni'n ymarferol.

Beth Mewn Gwirioneddol mae'r Sgoriadau C ar Daflenni Manyleb yn ei olygu

Pan fyddwch yn cloddio i mewn i daflenni data batri, fe welwch gapasiti wedi'i restru ar gyfraddau "C-gwahanol." Nid fflwff marchnata yw hwn-mae'n dweud wrthych yn union sut y profodd y gwneuthurwr y rhif hwnnw.

Mae C/20 yn golygu bod y batri wedi'i ryddhau dros 20 awr. Mae C/10 yn golygu 10 awr. Mae C/5 yn golygu 5 awr.

Y dalfa: mae gwneuthurwyr gwahanol yn defnyddio cyfraddau C- gwahanol ar gyfer eu manylebau pennawd. Mae rhai brandiau cyllideb yn profi ar C/100 (rhyddhau 100 awr) i chwyddo eu niferoedd Ah. Profwyd y batri 100Ah hwnnw ar C/100? Efallai mai dim ond 70Ah y bydd yn ei ddarparu ar y gyfradd C/20 y mae gweithgynhyrchwyr premiwm yn ei defnyddio.

Cyn cymharu unrhyw ddau fatris, gwiriwch y gyfradd C-. Os ydyn nhw'n wahanol, mae'r gymhariaeth yn ddiystyr.

Gwiriad craffter cyflym: os yw batri'n edrych yn rhy dda i fod yn wir am y pris-fesul-Ah, gwiriwch pa gyfradd C-mae'n ei defnyddio. Rydych chi'n aml yn gweld bod y batri "bargen" wedi'i brofi o dan amodau dim byd tebyg i'ch cais gwirioneddol.

Ah vs Wh vs. kWh: Cael Eich Unedau'n Syth

Mae hyn yn baglu pobl yn gyson. Gadewch i mi ei glirio.

Ah (ampere-oriau)yn dweud wrthych faint o gerrynt dros faint o amser.

Wh (wat-oriau)yn dweud wrthych gapasiti ynni-ynni defnyddiadwy gwirioneddol cyfrif am foltedd.

Y trosiad:Egni (Wh)=Cynhwysedd (Ah) × Foltedd (V)

Mae batri 12V, 100Ah yn storio 1,200Wh. Mae batri 48V, 100Ah yn storio 4,800Wh.

Pedair gwaith y foltedd, pedair gwaith yr egni-er bod y ddau yn dweud "100Ah" ar y label.

Pan fyddwch chi'n cymharu dyfynbrisiau gan wahanol werthwyr, troswch i Wh neu kWh bob amser. Rwyf wedi gweld timau caffael yn archebu'r system anghywir yn ddamweiniol oherwydd iddynt gymharu niferoedd Ah ar draws gwahanol lwyfannau foltedd.

Cyfeirnod cyflym ar gyfer ffurfweddiadau cyffredin:

Cymwysiadau Gwirioneddol: Cydweddu Ah â'ch Anghenion Gwirioneddol

Digon o theori. Gadewch i ni siarad am ba allu sydd ei angen arnoch mewn gwirionedd ar gyfer cymwysiadau masnachol a diwydiannol cyffredin.

Pŵer Wrth Gefn ar gyfer Llwythi Critigol

Mae'r broses sizing yn dechrau gyda'ch archwiliad llwyth. Beth sy'n rhaid i chi barhau i redeg yn ystod cyfnod segur, ac am ba mor hir?

Dyma sut rydw i'n cerdded cleientiaid drwyddo:

Cam 1: Rhestrwch bob llwyth critigol a'i dyniad cyfredol

Goleuadau brys: 5A

Systemau diogelwch: 3A

Offer rhwydwaith/TG: 15A

Rheolaethau HVAC: 8A

Cyfanswm: 31A

Cam 2: Penderfynwch ar yr amser rhedeg gofynnol

Gofyniad nodweddiadol: 4 awr nes bod y generadur yn cychwyn neu'r grid yn dychwelyd

Cam 3: Cyfrifwch gapasiti sylfaen

31A × 4 awr=124A lleiafswm

Cam 4: Cymhwyso ffactorau-byd go iawn

Os yn defnyddio plwm-asid ar 50% DoD: 124 ÷ 0.50=248Ah

Os yn defnyddio LiFePO4 ar 80% DoD: 124 ÷ 0.80=155Ah

Ychwanegu ymyl heneiddio 15%: 285Ah (plwm-asid) neu 178Ah (lithiwm)

Cam 5: Talgrynnu i'r meintiau sydd ar gael

System-asid: 300Ah plwm

LiFePO4: 200Ah system

Yr un cais. Mae'r system lithiwm yn llai, yn ysgafnach, ac yn aml yn rhatach yn ystod ei hoes er gwaethaf cost ymlaen llaw uwch.

Eillio Brig a Gostyngiad Tâl Galw

Cyfrifiad gwahanol yn gyfan gwbl. Yma rydych chi'n mesur maint yn seiliedig ar y cynnydd mawr yn y galw y mae angen i chi ei eillio a hyd eich ffenestr galw brig.

Os bydd eich cyfleuster yn cyrraedd brigau 500kW yn ystod ffenestr brynhawn 2 awr, a'ch bod am eillio 200kW oddi ar yr uchafbwynt hwnnw:

Egni sydd ei angen: 200kW × 2 awr=400kWh

Ar gyfer system 400V: 400,000Wh ÷ 400V=1,000Ah

Ond mae angen i chi hefyd roi cyfrif am effeithlonrwydd gwrthdröydd (~95%) a dyfnder terfynau gollwng. Gallai maint y byd go iawn fod rhwng 1,200-1,300Ah ar 400V.

Mae maint ar gyfer eillio brig yn gofyn am edrych y tu hwnt i raddfeydd Ah syml i berfformiad cyfradd uchel-C-. Yn ddiweddar, gwnaethom ddefnyddio cabinet C&I wedi'i oeri 215kWh hylif ar gyfer cyfleuster gweithgynhyrchu sy'n wynebu costau galw ymosodol. Roedd angen iddynt ollwng yn gyflym i wastatau pigyn pŵer 15 munud bob prynhawn.

Byddai batri "ynni-cell" safonol wedi gorboethi neu wedi chwyddo mewn foltedd o dan y dwyster hwnnw. Trwy fesur maint y system â -gelloedd perfformiad uchel sy'n gallu rhyddhau 1C yn barhaus, gwnaethom helpu'r cyfleuster i gwtogi tua $2,800 y mis ar eu costau galw. Talodd y system amdani ei hun mewn ychydig dros 3.5 mlynedd-nid oherwydd bod ganddi’r sgôr Ah uchaf ar bapur, ond oherwydd y gallai mewn gwirionedd ddarparu’r pŵer hwnnw pan gyrhaeddodd y galw grid ar ei uchaf.

Solar + Systemau Storio

Wrth baru batris gyda solar, rydych chi'n cydbwyso dau beth: storio digon o gynhyrchu yn ystod y dydd i orchuddio llwythi gyda'r nos, a chael digon o gapasiti ar gyfer gwydnwch dydd cymylog.

Mae'n bosibl y bydd system storio solar fasnachol arferol yn rhoi maint y banc batri ar 2-4 awr o lwyth cyfartalog. Os yw'ch cyfleuster yn rhedeg 50kW ar gyfartaledd yn ystod oriau'r nos a'ch bod eisiau 3 awr o storfa:

50kW × 3 awr=150kWh

Dyma lleAtebion BESS cabinet awyr agored Polinovelyn aml yn ffitio'n dda-maent wedi'u cynllunio ar gyfer union y math hwn o integreiddio solar masnachol, gyda chynhwysedd o 120kWh i bron i 1MWh mewn ffurfweddiadau modiwlaidd.

Baneri Coch Wrth Werthuso Cyflenwyr Batri

Ar ôl blynyddoedd yn y diwydiant hwn, rwyf wedi datblygu synhwyrydd BS eithaf dibynadwy ar gyfer manylebau batri. Dyma beth i wylio amdano:

Cynhwysedd wedi'i brofi ar gyfraddau C afrealistig

Os cafodd y prif rif Ah ei brofi ar C/100 ond bod eich cais yn rhyddhau ar C/5, mae'r fanyleb honno'n ddiwerth i chi. Gofynnwch am ddata capasiti ar eich cyfradd rhyddhau ddisgwyliedig wirioneddol.

Manylebau tymheredd coll

Mae pob gwneuthurwr cyfreithlon yn cyhoeddi cromliniau sy'n pennu capasiti ar gyfer tymheredd. Os mai dim ond un rhif y maen nhw'n ei roi i chi heb gyd-destun tymheredd, maen nhw'n cuddio rhywbeth.

Hawliadau bywyd beicio heb gyd-destun Adran Amddiffyn

Mae "10,000 o gylchoedd" yn swnio'n wych nes i chi ddarllen y print mân a darganfod ei fod ar ddyfnder rhyddhau o 50%. Ar 80% Adran Amddiffyn, efallai mai dim ond 4,000 o gylchoedd y gallai'r un batri bara. Gofynnwch bob amser: cylchoedd ar ba DoD?

Dim data Peukert ar gyfer-asid plwm

Os na fydd gwneuthurwr batri asid plwm yn dweud wrthych wrth yr eglurydd Peukert nac yn darparu cromliniau cynhwysedd ar gyfraddau gollwng gwahanol, cerddwch i ffwrdd. Maent yn gwybod bod eu niferoedd yn edrych yn wael.

Graddfeydd "Ah Cyfwerth".

Mae rhai gweithgynhyrchwyr-yn enwedig yn y gofod lithiwm-yn defnyddio graddfeydd "Ah cyfatebol" sy'n cymharu eu batri ag asid plwm. Gallai batri â label "cyfwerth 100Ah" fod yn 50Ah mewn gwirionedd. Nid yw'n dechnegol yn dweud celwydd, ond mae wedi'i gynllunio i ddrysu chi.

Yn ein labordy peirianneg, rydym yn dilysu pob swp cell yn llym cyn iddo fynd i fodiwl. Rydym yn gyson yn gwrthod celloedd "bargen" sy'n hawlio graddfeydd Ah uchel ond yn methu o dan lwyth. Er enghraifft, yn ddiweddar gwnaethom brofi sampl celloedd gan gyflenwr allanol a berfformiodd yn iawn ar 1 amp (C/100) ond a gwympodd i 65Ah pan wnaethom dynnu 50 amp (0.5C)-llwyth nodweddiadol ar gyfer peiriannau diwydiannol.

Dyna pam mae ein polisïau taflen ddata yn llym: rydym yn graddio eingalluoedd BESS masnacholyn seiliedig ar gerrynt gweithio realistig, nid gollyngiadau diferu. Os na fydd cyflenwr yn dangos cromlin rhyddhau i chi ar 0.5C neu 1C, maen nhw'n cuddio gwir berfformiad eu batri.

Maint ar gyfer Grid-Graddfa a BESS Cynhwysol

Ar gyfer -prosiectau ar raddfa cyfleustodau, nid ydym yn sôn am raddfeydd Ah unigol bellach-rydym yn sôn am gapasiti MWh cyfanredol wedi'i adeiladu o filoedd o gelloedd.

Onddeall beth mae Ah yn ei olygu ar fatriar lefel y gell yn dal i fod yn bwysig, oherwydd mae'n eich helpu i werthuso dyluniad system a dal gwallau manyleb.

Dyma sut mae'r mathemateg yn gweithio ar gyfer system gynhwysydd nodweddiadol:

Fformat cell gyffredin yw cell prismatig 280Ah LiFePO4 ar 3.2V enwol.

Egni fesul cell: 280Ah × 3.2V=896Wh ≈ 0.9kWh

Ar gyfer cynhwysydd 5MWh: 5,000kWh ÷ 0.9kWh=~ Mae angen 5,556 o gelloedd

Trefnir y celloedd hyn mewn llinynnau cyfres (i adeiladu foltedd) a llinynnau cyfochrog (i adeiladu cynhwysedd). Gallai ffurfweddiad nodweddiadol fod:

16 cell yng nghyfres=51.2modiwl V

Modiwlau lluosog yng nghyfres=400-800rac V

Mae rheseli lluosog mewn=yn targedu capasiti MWh yn gyfochrog

Wrth werthuso dyfynbrisiau BESS mewn cynwysyddion, gwiriwch:

Cell-sgoriad lefel Ah a gwneuthurwr

Cyfluniad cyfres/cyfochrog

Cyfanswm yr ynni a gyfrifwyd yn cyfateb i'r capasiti a hawliwyd

Effeithlonrwydd taith crwn-(85-92% fel arfer%)

Defnydd pŵer ategol (oeri, BMS) sy'n lleihau cynhwysedd defnyddiadwy net

Systemau BESS mewn cynwysyddion Polinovelyn amrywio o 3.85MWh i 5MWh+ fesul cynhwysydd, gan ddefnyddio celloedd LiFePO4 yn benodol ar gyfer eu bywyd beicio uwch a sefydlogrwydd thermol mewn gosodiadau dwysedd uchel.

Y Llinell Waelod ar Fatri Ah Ratings

Edrych,beth mae Ah yn ei olygu ar fatrinid yw'n gymhleth mewn theori. Mae'n fesur o gapasiti gwefr. Lluoswch â foltedd i gael egni. Rhannwch â cherrynt llwyth i amcangyfrif yr amser rhedeg.

Daw'r cymhlethdod o'r holl -ffactorau byd go iawn sy'n erydu'r gallu damcaniaethol hwnnw: effeithiau cyfradd gollwng, darddiad tymheredd, dyfnder-cyfyngiadau rhyddhau, a gwahaniaethau cemeg.

Y cleientiaid rwy'n gweithio gyda nhw sy'n osgoi camgymeriadau drud yw'r rhai sy'n:

Troswch i kWh defnyddiadwy bob amser, nid plât enw Ah

Dilyswch y gyfradd C a ddefnyddir ar gyfer profi cynhwysedd

Cymhwyso derating tymheredd a heneiddio ar gyfer eu hamgylchedd penodol

Maint ar gyfer manteision gwirioneddol lithiwm yn hytrach na thrin pob Ah yn gyfartal

Gofynnwch i gyflenwyr am ddata ar eu hamodau gweithredu gwirioneddol, nid amodau labordy

Gwnewch y pum peth hynny, a byddwch yn nodi systemau sydd mewn gwirionedd yn perfformio yn ôl y disgwyl.

Cwestiynau Cyffredin

Cyfeiriadau

Peukert, W. (1897). "Über die Abhängigkeit der Kapazität von der Entladestromstärke bei Bleiakkumulatoren." Elektrotechnische Zeitschrift.

Prifysgol batri. msgstr "BU-503: Sut i Gyfrifo Amser Rhedeg Batri." batteryuniversity.com

IEEE 1188-2005. "Arfer a Argymhellir IEEE ar gyfer Cynnal a Chadw, Profi, ac Amnewid Batris VRLA ar gyfer Cymwysiadau Stationary."

IEC 61427-1:2013. "Celloedd eilaidd a batris ar gyfer storio ynni adnewyddadwy-Gofynion cyffredinol a dulliau prawf."