Energiespeichersysteme für Privathaushalte umfassen komplexe Architekturen und verschiedene Geräte wie Batterien und Wechselrichter. Derzeit sind die Produkte in der Branche unabhängig voneinander, was in der Praxis zu verschiedenen Problemen führen kann. Zu den größten Herausforderungen gehören die komplexe Systeminstallation, der schwierige Betrieb und die Wartung, die ineffiziente Nutzung der Energiespeicherbatterien und das niedrige Schutzniveau der Batterien.
1. Systemintegration: Komplexe Installation Die Energiespeicherung in Privathaushalten ist ein komplexes System, das mehrere Energiequellen kombiniert und auf normale Haushalte ausgerichtet ist. Die meisten Nutzer erwarten, dass sie wie "Haushaltsgeräte" verwendet werden, was höhere Anforderungen an die Installation des Systems stellt. Derzeit ist die komplexe und zeitaufwändige Installation vor Ort für einige Nutzer auf dem Markt für Energiespeicher für Privathaushalte ein großes Problem. Es gibt hauptsächlich zwei Arten von Energiespeichersystemen für Privathaushalte: Niederspannungsspeicher und Hochspannungsspeicher.
Niederspannungs-Energiespeichersystem (Wechselrichter und verteilte Batterien): Ein Niederspannungs-Energiespeichersystem ist ein Energiespeichersystem mit einer Batteriespannung von 40 V bis 60 V. Es besteht aus mehreren parallel geschalteten Batterien, die an einen Wechselrichter angeschlossen sind. Durch die interne DC-DC-Isolation des Wechselrichters wird der Gleichstromausgang der Photovoltaikanlage MPPT an der Sammelschiene geschnitten und gekoppelt, und schließlich über den Wechselrichterausgang in Wechselstrom umgewandelt und an das Netz angeschlossen. Einige Wechselrichter verfügen auch über eine Notstromfunktion.
Main Probleme mit Niederspannungs-Energiespeichersystemen:
1. die Wechselrichter und Batterien sind unabhängig voneinander angeordnet, was die Ausrüstung schwer und die Installation schwierig macht.
2) Die Verbindungsleitungen zwischen Wechselrichtern und Batterien sind nicht standardisiert und müssen vor Ort bearbeitet werden. Dies führt dazu, dass die gesamte Systeminstallation viel Zeit in Anspruch nimmt und die Kosten erhöht.
Hochspannungs-Energiespeichersystem:
Das Hochspannungs-Energiespeichersystem für Haushalte basiert auf einer zweistufigen Architektur, bei der mehrere Batteriemodule in Reihe geschaltet und über einen Hochspannungsschaltkasten ausgegeben werden. Der Spannungsbereich liegt im Allgemeinen zwischen 85 V und 600 V. Der Ausgang des Batterieclusters ist an den Wechselrichter angeschlossen, der über die interne DC-DC-Einheit des Wechselrichters den Gleichstromausgang des Photovoltaik-MPPT an der Sammelschiene schneidet und koppelt und ihn schließlich über den Wechselrichterausgang in Wechselstrom umwandelt und an das Netz anschließt. Einige Wechselrichter verfügen auch über eine Notstromfunktion.
Hauptprobleme bei Hochspannungs-Energiespeichersystemen: Um zu vermeiden, dass Batteriemodule aus verschiedenen Chargen direkt in Reihe geschaltet werden, muss in der Produktion, beim Versand, bei der Lagerung und bei der Installation eine strenge Chargenverwaltung durchgeführt werden. Dies erfordert einen hohen Einsatz von Arbeitskräften und Ressourcen, und der Prozess kann langwierig und komplex sein, was zu Schwierigkeiten bei der Bestandsvorbereitung für die Kunden führt. Darüber hinaus können die Selbstentladung und der Kapazitätsabbau von Batterien die Unterschiede zwischen den Modulen vergrößern, und allgemeine Systeme erfordern ein manuelles Aufladen, wenn die Unterschiede erheblich sind, was zeitaufwändig und arbeitsintensiv ist.
Betrieb und Wartung von Produkten: Hohe technische und finanzielle Schwellenwerte Um den zuverlässigen und sicheren Betrieb von Energiespeichersystemen für Privathaushalte zu gewährleisten, sind effektiver Betrieb und Wartung wesentliche Maßnahmen.
Aufgrund der relativ komplexen Architektur von Hochspannungs-Energiespeichersystemen für Haushalte werden jedoch hohe fachliche Anforderungen an das Wartungspersonal gestellt. In der Praxis kommt es häufig zu Schwierigkeiten und zeitaufwändigen Problemen bei der Wartung, die vor allem auf die folgenden Gründe zurückzuführen sind:
1. die regelmäßige Wartung erfordert eine SOC-Kalibrierung, eine Kapazitätskalibrierung oder eine Überprüfung des Hauptstromkreises der Batteriecluster.
2. herkömmliche Lithiumbatterien haben keine automatische Ausgleichsfunktion, so dass das Wartungspersonal die Batterien vor Ort manuell aufladen muss, was eine schnelle Reaktion auf Kundenwünsche unmöglich macht, wenn die Batteriemodule Störungen aufweisen.
3. gemischte Verwendung von neuen und alten Batterien: Beschleunigte Alterung und Kapazitätsinkongruenz Wenn alte und neue Lithiumbatterien in Niederspannungs-Energiespeichersystemen gemischt werden, kann der erhebliche Unterschied im Innenwiderstand eine Zirkulation verursachen, was zu einer erhöhten Batterietemperatur und einer beschleunigten Alterung der neuen Batterien führt. Bei Hochspannungs-Energiespeichersystemen kann die gemischte Verwendung von alten und neuen Batteriemodulen in Reihe aufgrund des Tonneneffekts zu einer starken Kapazitätsinkongruenz führen. Neue Batteriemodule können nur auf der Grundlage der Kapazität der alten Batteriemodule verwendet werden. Der Batterie-Cluster wird einen erheblichen Kapazitätsverlust erleiden. Wenn zum Beispiel die nutzbare Kapazität eines neuen Moduls 100Ah und die nutzbare Kapazität eines alten Moduls 90Ah beträgt, würde das Mischen der beiden Module zu einem Batteriecluster mit einer nutzbaren Kapazität von nur 90Ah führen. Daher ist es generell nicht empfehlenswert, alte und neue Lithiumbatterien direkt miteinander zu verbinden oder parallel zu schalten.
