UPS ve Enerji Depolama Sistemleri İçin Lityum-iyon Batarya Sistemi Seçiminde Dikkat Edilecekler

Özet

Doküman, lityum-iyon batarya sistemi kararlarını yönlendiren değişkenleri açıklar: katot kimyası (NMC, LFP, NCA, LTO), C oranı, deşarj derinliği, çevrim ömrü, takvim ömrü, gidiş-dönüş verimi ve sıcaklık. UPS ve enerji depolama sistemlerinde yaygın katot kimyaları NMC, LFP ve NCA olarak anılır. Metin, bir tasarım prosedürü vermekten çok, alıcıyı satıcı ödünleşimlerine hazırlamayı amaçlar. Bu nedenle farklı kimyaları ve üreticileri karşılaştırırken aynı varsayımların kullanıldığından emin olmak gerekir.

Önemli bir bölüm, kısa süreli UPS deşarjlarında kurşun-asit bataryanın nominal enerjisinin yalnızca bir kısmının alınabildiğini gösterir. Kurşun-asit enerji çıkarımı 20 saatlik oranda yaklaşık yüzde 100 iken 5 dakikalık oranda yaklaşık yüzde 33'tür. Bu nedenle, kWh başına 100 dolarlık bir kurşun-asit batarya yüzde 33 çıkarımla etkin olarak yaklaşık 300 $/kWh'e denk gelir ve sadeleştirilmiş maliyet karşılaştırmalarını değiştirir. Bu çerçeve, UPS için kısa süreli yüksek güçlü deşarj ile enerji depolama için uzun süreli düşük güçlü deşarj arasındaki farkı anlamaya yardımcı olur.

Ömür sonu tanımı da karşılaştırmayı etkiler: genellikle otomotivde başlangıç kapasitesinin yüzde 80'i, sabit uygulamalarda yüzde 70'i alınır. Yüzde 50 yüklü bir UPS, tam yük çalışma süresinin iki katından fazlasını (örneğin 20 dakikadan fazla) sağlar. Belgenin sınırı, belirli bir ürün veya sistem için sayısal bir tasarım yöntemi vermemesidir; sonuçlar kimya ve üretici verisiyle doğrulanmalıdır. Dolayısıyla kimya, çevrim ve sıcaklık gibi değişkenler birlikte ele alınmadığında karşılaştırma yanıltıcı olabilir.

Öne çıkan noktalar

1. Ömür sonu: genellikle başlangıç kapasitesinin yüzde 80'i (otomotiv) ve yüzde 70'i (sabit).
2. Kurşun-asit enerji çıkarımı 20 saatlik oranda yaklaşık yüzde 100, 5 dakikalık oranda yaklaşık yüzde 33.
3. Örnek: yüzde 33 çıkarımla 100 $/kWh kurşun-asit, etkin olarak yaklaşık 300 $/kWh.
4. Yüzde 50 yüklü UPS, tam yük çalışma süresinin iki katından fazlasını sağlar (örneğin 20 dakikadan fazla).
5. UPS ve ESS için yaygın katot kimyaları: NMC, LFP, NCA.

Tasarımda kullanımı

• Batarya çalışma süresi hesabında anma kWh yerine C oranına bağlı kullanılabilir enerji (Peukert benzeri) kullanın.
• Katalog alanları ekleyin: kimya, azami C oranı, çevrim ömrü, takvim ömrü, gidiş-dönüş verimi, ömür sonu yüzdesi.
• Çift amaçlı UPS/BESS için çevrim ömrü girdisini zorunlu yapın.

Kimler okumalı

UPS ve enerji depolama için lityum-iyon batarya sistemi seçen alıcılar ve tasarımcılar için.

İlgili standartlar

• IEC 62619
• IEC 62040-1
• UL 1973
• UL 9540A

Yayın bilgileri

Yazarlar

Scott Daniels

Yayıncı

Schneider Electric

Yıl

2020

Belge numarası

WP 284

Belge dili

İngilizce

Kaynak türü

Üretici

Erişim

Ücretsiz okunur

Lisans

Telif hakkı saklı; yalnızca künye — özgün belge için yayıncının kullanım koşulları geçerlidir

Künye