EN
Quick Links
Kapag titingnan ang lithium ion na baterya para sa mga inverter, may tatlong pangunahing specs na dapat isaalang-alang: kapasidad na sinusukat sa ampere-oras (Ah), enerhiyang naka-imbak sa watt-oras (Wh), at ang rating ng boltahe (V). Kunin natin halimbawa ang isang karaniwang baterya na 100Ah na gumagana sa 12 volts. Kapag minultiply ang mga numerong ito, makakakuha tayo ng humigit-kumulang 1,200 watt-oras ng naka-imbak na kuryente. Napakahalaga ng antas ng boltahe kapag pinipili ang mga baterya para sa mga inverter. Karamihan sa mga tahanan ay sumusunod sa 12V, 24V, o minsan 48V na sistema depende sa kanilang mga pangangailangan. Ang tunay na nagsasabi kung gaano katagal makakatakbo ang sistema ay ang kabuuang kapasidad ng enerhiya sa watt-oras. Ang numerong ito ay nagsasama ng parehong sukat ng boltahe at kuryente sa isang bilang na nagpapakita nang eksakto kung gaano karami ang kapaki-pakinabang na kuryente na available para sa ating mga device.
Para tantiyahin ang runtime:
Halimbawa, isang baterya na 1,200Wh na nagpapakain sa isang 500W na karga na may 90% kahusayan ng inerter ay nagbibigay ng humigit-kumulang 2.16 oras (1,200 × 0.9 × 500). Isama palagi ang 20% na puwang para sa kaligtasan upang saklawan ang pagtanda, epekto ng temperatura, at hindi inaasahang pagtaas ng karga.
Ang aktuwal na tagal ng oras ng paggamit ay karaniwang bumababa ng 10–15% sa ilalim ng teoretikal na mga pagtataya dahil sa:
Nag-aalok ang lithium iron phosphate (LiFePO4) na baterya ng higit na kahusayan sa pag-charge at pag-discharge (95–98%) kumpara sa lead-acid (80–85%), kaya ito angkop sa madalas na paggamit ng inverter kung saan mahalaga ang pag-iingat ng enerhiya.
Ang depth of discharge (DoD) ay nagsasabi sa atin kung ilang porsyento ng enerhiyang naka-imbak sa isang baterya ang talagang nagamit, kumpara sa kabuuang kapasidad nito. Kapag pinag-uusapan natin ang mga lithium ion baterya na ginagamit sa mga inverter setup, ang DoD ay may makabuluhang epekto sa dalawang paraan: una, kung gaano karaming aktuwal na kuryente ang available kapag kailangan; at pangalawa, kung gaano katagal ang baterya bago kailangan itong palitan. Ang mga lithium ion baterya ay mas nakakapaglaban sa mas malalim na discharge kumpara sa mga lumang lead acid baterya. Ngunit narito ang problema: kung patuloy na iniiwan ng isang tao ang lithium baterya na ganap na walang kuryente, ito ay nagdudulot ng dagdag na presyon sa mga panloob na bahagi nito. Ang mga electrode sa loob ay magsisimulang lumala nang mas mabilis dahil sa ganitong uri ng presyon, na nangangahulugan na ang baterya ay hindi na makakapag-imbak ng kasing dami ng singil na dati pa ito maraming ulit.
Ang haba ng buhay ng baterya ay tumataas nang makabulugan sa mas mababaw na discharge. Ang ugnayan ay sumusunod sa isang logarithmic na pag-uugali:
| Antas ng DoD | Tinatayang Bilang ng Siklo |
|---|---|
| 100% DoD | ~500 siklo |
| 80% DOD | ~1,000 siklo |
| 50% DoD | ~2,500 siklo |
| 20% DoD | ~5,000+ siklo |
Binabawasan ng maliit na pag-ikot ang pagkakaugnay ng kathoda, pinakamaliit na pagsusuot bawat siklo. Ang paglilimita sa pang-araw-araw na paggamit sa 30% DoD imbes na 80% ay maaaring umabot ng apat na beses ang haba ng serbisyo bago maabot ng baterya ang 80% ng kanyang orihinal na kapasidad. Ang temperatura ay gumaganap din ng isang papel—ang operasyon sa 25°C ay kalahati ang rate ng pagkasira kumpara sa 40°C.
Para sa pinakamahusay na balanse ng pagganap at habang-buhay:
Ang lithium iron phosphate (LiFePO4) ay naging piniling kimika para sa mga aplikasyon ng inverter dahil sa kanyang kaligtasan, habang-buhay, at thermal stability. Ang matibay na cathode na batay sa posporo ay lumalaban sa thermal runaway, na gumagawa nito nang natural na mas ligtas kaysa sa mga alternatibong NMC o NCA—lalo na sa mga saradong o mahinang na naka-ventilate na espasyo.
Ang LiFePO4 ay mayroong enerhiyang density na nasa 120 hanggang 160 Wh kada kg, na halos kapareho ng NMC na baterya ngunit may ilang malalaking bentahe pagdating sa pagiging matatag sa init at kemikal. Isa sa malaking plus ay hindi nito kasama ang nakakalason na cobalt, na nagpapagaan sa proseso ng pag-recycle at binabawasan ang pinsala sa kalikasan. Ang isa pang nagpapahusay sa uri ng bateryang ito ay ang phosphate na istraktura nito na hindi binitiwan ang oxygen kahit mainit nang husto, kaya't napapaliit ang posibilidad ng sunog. Para sa mga taong nag-iisip na mag-install ng solar power system sa bahay o magtayo ng power solution sa malalayong lugar, ang mga katangiang ito ay nagpapahiwatig na ang LiFePO4 na baterya ay itinuturing na mas ligtas kumpara sa iba, lalo na dahil ito ay mas matagal nang walang biglang pagkasira.
Ang mga baterya na LiFePO4 ay karaniwang nagbibigay ng 2,000–5,000+ cycles sa 80% DoD, at kadalasang mas matagal kaysa sa mga NMC na katumbas nito ng dalawang beses. Ginagawa nitong perpekto para sa mga aplikasyon na paulit-ulit araw-araw tulad ng imbakan ng solar at pang-emergency na kuryente. Ang kanilang pagtutol sa init ay nagpapahintulot ng ligtas na operasyon sa mga pasibong sistema ng paglamig, na binabawasan ang pangangailangan para sa mga aktibong sistema ng bentilasyon na kinakailangan ng ibang hindi gaanong matatag na kemikal.
Kahit ang mas mataas na paunang gastos, ang mga baterya na LiFePO4 ay nag-aalok ng mas mababang gastusin sa buong haba ng buhay dahil sa mas matagal na serbisyo—na karaniwang umaabot sa mahigit walong taon na may kaunting pagkasira. Ang mga pagsusuri sa buong lifecycle ay nagpapakita na ang mga amortized na gastos sa imbakan ay bumababa sa ilalim ng $0.06/kWh pagkatapos ng tatlong taon na paggamit, na nagpapahintulot dito na mas matipid kaysa sa madalas na pagpapalit ng lead-acid o mid-cycle na NMC.
Ang temperatura ay isang mahalagang salik kung paano aging ang mga baterya sa paglipas ng panahon. Kapag tiningnan ang mga temperatura na nasa paligid ng 40 degrees Celsius kumpara sa mas karaniwang 25 degrees, makikita na ang pagkawala ng kapasidad ay nangyayari halos dalawang beses na mas mabilis. Nangyayari ito dahil mas mabilis lumaki ang solid electrolyte interphase (SEI) layer at mas maraming nangyayaring lithium plating. Sa kabilang banda, kapag tumataas ang lamig, mas mabagal ang paggalaw ng mga ion sa loob ng baterya, na nangangahulugan na hindi sila makapagbibigay ng kapangyarihan nang epektibo sa panahon ng discharge cycles. Ang pananaliksik ay nagpapakita na ang pagpapanatili sa mga baterya sa pagitan ng 20 at 30 degrees Celsius gamit ang pasibong pamamaraan ng pag-cool o ilang anyo ng aktibong sistema ng thermal management ay talagang maaaring magpahaba ng kanilang makabuluhang buhay ng halos 38 porsiyento ayon sa iba't ibang pag-aaral na isinagawa sa larangang ito. Para sa sinumang may kinalaman sa mga installation ng baterya, mabuti na panatilihing malayo ang mga ito sa direktang sikat ng araw at siguraduhing may magandang sirkulasyon ng hangin sa paligid ng mga baterya.
Mas matagal ang buhay ng mga baterya kung panatilihing nasa ilalim ng 4.1 volts per cell ang maximum na boltahe ng singa at siguraduhing hindi bababa sa 2.5 volts per cell ang discharge. Kapag ang mga baterya ay gumagana sa pagitan ng 20% at 80% na estado ng singa imbis na umabot mula sa walang laman papunta sa puno, ito ay halos binabawasan ang pagkasira ng baterya ng kalahati dahil ito ay nakakapigil ng diin sa mga elektrodo sa loob. Ang pag-discharge sa mataas na kuryente na higit sa 1C ay maaaring mapabilis ang pag-iipon ng baterya ng humigit-kumulang 15 hanggang 20 porsiyento kumpara sa paggamit ng mas katamtamang rate ng discharge na nasa paligid ng 0.5C. Ang mga mabuting sistema ng pamamahala ng baterya na may mga tampok sa matalinong pag-sisinga ay nag-aayos ng kanilang mga setting ng boltahe ayon sa mga pagbabago sa temperatura, na nakakatulong upang mabawasan ang pagsusuot sa paglipas ng panahon. Gayunpaman, hindi lahat ng mga sistema ay pantay-pantay, kaya ang pagpili ng isang sistema na maayos na nakakatugon sa iba't ibang kondisyon ay makakapagbigay ng malaking pagkakaiba sa pangmatagalang pagganap.
Upang mapanatili ang kalusugan ng baterya habang hindi ginagamit:
Maaaring magpaatras ang mga kasanayang ito sa pagtanda ng baterya nang 12–18 buwan. Ang mga remote monitoring system ay nagpapahintulot ng mga alerto para sa biglang pagtaas ng temperatura o mga anomalya sa boltahe, na nagbibigay-daan sa proaktibong pagpapanatili. Ang isang maayos na naisama na BMS ang pinakamabisang paraan laban sa maagang pagkasira.
Gamitin ang sumusunod na pormula para malaman ang kailangang kapasidad:
Watt-oras (Wh) = Karga ng Inverter (W) × Gustong Runtime (Oras)
Para sa 1,000W na karga na nangangailangan ng 5 oras na backup, kailangan mo ng hindi bababa sa 5,000Wh. Dahil ang lithium-ion na baterya ay sumusuporta sa 80–90% DoD (kumpara sa 50% para sa lead-acid), mas marami ang maaari mong gamitin mula sa kanilang rated na kapasidad. Isama ang 20% na buffer para sa pagkawala ng kahusayan at biglang pangangailangan.
| Laki ng Sistema | Inirerekomendang Boltahe | Saklaw ng Kapasidad (Ah) |
|---|---|---|
| Maliit na Bahay (500W–1kW) | 24V o 48V | 50Ah–100Ah |
| Katamtamang Bahay/Opisina | 48V | 100Ah–200Ah |
| Pangkomersyo/Mabigat na Paggamit | 48V o 60V | 200Ah–400Ah |
Mahalaga na tiyaking tumutugma ang boltahe ng baterya sa inaasahan ng inverter sa kanyang panig na input. Kunin ang 48V baterya bilang halimbawa, kailangan itong gumana kasama ang 48V inverter system. Kapag may mismatch sa mga bahaging ito, maaaring maging hindi mahusay ang operasyon sa pinakamabuti o magdulot ng pinsala sa kagamitan sa pinakamasama. Isa pang dapat suriin ay kung ang baterya ba ay kayang kumilos sa biglang pagtaas ng kuryente na nangyayari kapag pinapagana ang mga motor o ginagamit ang mga compressor. Ang mga pagtaas na ito ay karaniwang nangangailangan ng 2 hanggang 3 beses na mas mataas kaysa sa normal na operating wattage. Ang lithium iron phosphate (LiFePO4) na baterya ay karaniwang mas mahusay sa aspetong ito dahil may mas mababang panloob na resistensya ito kumpara sa ibang uri. Kung ang isang tao ay naghahanap ng mga kakayahan sa pamamahala ng data, dapat hanapin ang mga system na sumusuporta sa mga protocol ng komunikasyon tulad ng CAN bus o RS485. Ang mga ito ay nagpapahintulot sa pagsubaybay sa mahahalagang parameter tulad ng mga lebel ng boltahe, mga pagbabasa ng temperatura, at kalagayan ng singil (SoC) nang patuloy sa buong operasyon.
Sa pamamagitan ng pagtugma ng kapasidad, kimika, at disenyo ng sistema, ang iyong lithium ion baterya para sa inverter ay magbibigay ng ligtas, mahusay, at matagalang backup power.
Nag-aalok ang lithium-ion na baterya ng mas mataas na energy density, mas matagal na cycle life, at superior na pagganap sa labis na temperatura kumpara sa lead-acid na baterya.
Pinipili ang LiFePO4 dahil sa kanyang kaligtasan, thermal stability, at pinahabang cycle life, na nagiging ideal para sa madalas na paggamit sa mga inverter setup.
Ang mataas na temperatura ay nagpapabilis ng pagkasira, samantalang ang mas malamig na temperatura ay nagpapahaba ng buhay ng baterya. Mahalaga ang pag-optimize ng temperatura sa loob ng 20–30°C upang mapanatili ang kalusugan ng baterya.
Para sa mas matagal na buhay, i-limit ang LiFePO4 sa ≤80% DoD at sa NMC/NCA naman ay ≤60% DoD. Ang pagtupad sa mga limitasyong ito ay nakakabawas ng stress at nagpapahaba ng buhay ng baterya.
Panatilihin ang optimal na antas ng singa, iwasan ang sobrang temperatura, at gamitin ang partial cycling upang mapahaba ang buhay ng baterya at maiwasan ang pagkasira.