201805141244併網型儲能系統

併網型儲能系統

2015年個人主導開發一套併網型儲能系統,這套併網型儲能系統主要是以太陽能板所發的電力為主,在使用過程中,若有剩餘的電力再充回到電池,因此所使用的效率較高、電池的使用成本低、整體建造成本比電池儲能更低、整體使用壽命更高。 

這一套併網型儲能系統主要特色是具有削峰填谷的功能,在現今用電環境中,避開白日用電高峰,將白日多餘的發電儲存起來,晚上用電高峰可以使用白日所儲存的電能,系統並能管控電池的使用容量方式,抑制任何時段瞬間的高用電量、平衡低用電時間、有效的利用用電契約、均衡電力的支出使用,節省不必要的電費支出。 

產品的系統圖如下,在圖中可以看到主要的使用規格,各項動力電源的走向、系統控制的走向。

以上各單元功能說明如下

1.   Solar 2Kw發電能力的太陽能板。

2.   Power Relay Controller 切換太陽能發電電力行走方向,可切換對MPPTInverter電力供應。此組件受System Controller單元控制。

3.   MPPT 對應電池組充電,具有充電過高壓、過電流保護 。此組件受System Controller單元控制。

4.   Battery 10kwh儲能電池組。此組件受System Controller單元控制。

5.   Inverter 將直流電逆變為市電交流電機制。此組件受System Controller單元控制。

6.   Watt Sensor 偵測用電狀態,監視Peak用電、連續用電功率數,運作市電來填補瞬間大用電空間,避免電池進入大C數放電,維護電池健康狀態,延長電池壽命。此組件受System Controller單元控制。

7.   System Controller 功能如下

A.   控制Inverter輸出功率百分比、MPPT充電模式,藉Watt Sensor計算負載,決定Inverter使用電力為太陽能板或電池輸入來源。

B.   監控電池組狀態,判斷電池組容量飽足與否,並依據使用狀況,來決定是否使用電池來供應電力。

C.   家庭負載小於Inverter輸出功率10%,管理模組將命令Inverter輸出降為0%,充電模組進入MPPT充電模式。

D.   家庭負載功率介於 Inverter能力11%~110%之間,管理模組將命令Inverter輸出小於家庭負載輸出,輸出最大百分比為負載需求90%,不讓太陽能電力倒灌回市電,視太陽能板提供能量如有餘電由充電模組充入電池。

E.   家庭負載大於逆變器能力110%,管理模組將命令Inverter輸出100%功率,充電模組進入停止充電模式,控制市電供電。

F.   當夜間時,電池充電至90%以上,Inverter切換為電池提供能量,並調整Inverter輸出為負載需求90%,使用到電池低壓。

G.   提供顯示、操作、嗡鳴器、資料傳輸等人機介面。

 

在整體系統使用過程當中,設想了各項使用情境,如下

一、日間供電方式 – 陽光充足

上圖為日間供電方式

1.   家庭使用少量負載,管理模組將命令充電模組進入MPPT充電模式,如第2路線行走方式。

2.   家庭使用中量負載,管理模組將太陽能發電轉入Inverter,如第1路線行走方式。

3.   家庭使用大量負載,管理模組命令Inverter輸出,充電模組進入停止充電模式,並控制市電來供電,如第34路線。

 

二、日間供電方式 – 陰天、雨天

上圖為日間陰天、雨天供電方式

1.   當電池充電至90%以上,Inverter切換為電池提供能量,並調整Inverter輸出為負載需求90%,使用到電池低壓,如第3路線。

2.   當電池無力供電時,由市電供電,如第4路線。

 

三、夜間供電方式

上圖為夜間供電方式

1.   當夜間時,電池充電至90%以上,Inverter切換為電池提供能量,並調整Inverter輸出為負載需求90%,使用到電池低壓,如第3路線。

2.   當電池無力供電時,由市電供電,如第4路線。

 

整個產品設計、特色如下

一、      產品設計

1.   防觸()電管理

2.   熱管理

3.   System Controller

A.   各部件監控,資料管理

B.   風扇管理

C.   日時管理

D.   環境溫度管理

E.   充放電狀態、通訊 、資料傳輸

F.   遠端監控

4.   電源管理系統

A.   Power Relay Controller

5.   Smart 電池管理技術

A.   管理電壓、電流、溫度、容量等

B.   區間式供、充電管理

6.   多段防火減災安全設計

A.   區間式隔熱系統

B.   多階段開路系統

7.   多段熱安全管理

A.   熱監控

B.   熱傳導系統

C.   開閥系統

8.   用電平衡管理

A.   Watt Sensor

 

二、      產品特色

1.   以太陽能作為主要電力供應,電池為輔。

2.   自動平衡家庭用電,一旦偵測到瞬間用電,立即使用市電來補償瞬間用電需求,此法可延長電池使用壽命,增加電池使用時間。

3.   自動判斷負載使用狀態,調節太陽能、Inverter電力使用狀態,4、可讓太陽能同時對家庭供電及對電池組充電。

4.   計算綠能發電、用電狀態。

5.   遠距離控制,隨時隨地可察看系統狀態。

 

以上資料為筆者自行撰寫,如有須轉載,請任意自行複製轉貼,但請註明出處。

 

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