در امروز's سیستم‌های ذخیره انرژیانتخاب نوع مناسب باتری، به ویژه در کاربردهای مسکونی، تجاری و صنعتی، بسیار مهم است. چه برای ذخیره انرژی از سیستم‌های خورشیدی و چه برای تأمین انرژی خودروهای الکتریکی (EV)، ولتاژ باتری نقش مهمی در تعیین سیستم ایفا می‌کند.'راندمان، ایمنی و هزینه. باتری‌های ولتاژ بالا (HV) و ولتاژ پایین (LV) دو گزینه رایج هستند که هر کدام مزایا و موارد استفاده منحصر به فردی را ارائه می‌دهند. بنابراین، هنگام ساخت یا ارتقاء سیستم ذخیره انرژی خود، چگونه بهترین نوع باتری را انتخاب می‌کنید؟ در این مقاله، ما'نگاهی عمیق به تفاوت‌های بین باتری‌های ولتاژ بالا و ولتاژ پایین می‌اندازم تا به شما در تصمیم‌گیری آگاهانه کمک کنم.

باتری ولتاژ بالا (HV) چیست؟

در زمینه سیستم‌های ذخیره انرژی، معمولاً یک سیستم باتری با ولتاژ نامی در محدوده ۹۰ ولت تا ۱۰۰۰ ولت را به عنوان یک سیستم ولتاژ بالا تعریف می‌کنیم. این نوع سیستم ذخیره انرژی اغلب برای نیازهای انرژی بزرگتر، مانند ذخیره‌سازی انرژی تجاری و صنعتی، ایستگاه‌های شارژ خودروهای برقی و غیره استفاده می‌شود. این سیستم در صورت جفت شدن با یک اینورتر هیبریدی سه فاز، می‌تواند بارهای با توان بالا را مدیریت کند و راندمان و عملکرد بالاتری را در سیستم‌هایی که به مقادیر زیادی انرژی خروجی در مدت زمان طولانی نیاز دارند، ارائه دهد.

صفحه مرتبط: مشاهده باتری‌های ولتاژ بالای BSLBATT

مزایای باتری‌های ولتاژ بالا چیست؟

راندمان انتقال بالاتر

یکی از مزایای باتری‌های ولتاژ بالا، بهبود راندمان انتقال انرژی سیستم ذخیره‌سازی است. در کاربردهایی که تقاضای انرژی بیشتر است، افزایش ولتاژ به این معنی است که سیستم ذخیره‌سازی برای ارائه همان مقدار توان به جریان کمتری نیاز دارد، که این امر باعث کاهش میزان گرمای تولید شده توسط عملکرد سیستم باتری و جلوگیری از اتلاف انرژی غیرضروری می‌شود. این افزایش راندمان به ویژه برای سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی بیش از ۱۰۰ کیلووات ساعت اهمیت دارد.

مقیاس‌پذیری بیشتر 

سیستم‌های باتری ولتاژ بالا نیز قابل توسعه هستند، اما معمولاً بر اساس ظرفیت‌های باتری بزرگتر، از ۱۵ کیلووات ساعت تا ۲۰۰ کیلووات ساعت برای یک بسته باتری، عمل می‌کنند و این امر آنها را به انتخاب ارجح برای تولیدکنندگان کوچک، مزارع خورشیدی، برق جامعه، ریزشبکه‌ها و موارد دیگر تبدیل می‌کند.

کاهش اندازه و هزینه کابل

به دلیل افزایش ولتاژ، همان مقدار توان، جریان کمتری تولید می‌کند، بنابراین سیستم‌های باتری ولتاژ بالا نیازی به ساخت سینک‌های بیشتر ندارند و بنابراین فقط باید از کابل‌های با اندازه کوچکتر استفاده کنند که باعث صرفه‌جویی در هزینه‌های مواد می‌شود و پیچیدگی نصب را تا حد زیادی کاهش می‌دهد.

عملکرد بهتر در کاربردهای توان بالا

در ایستگاه‌های شارژ خودروهای برقی، تولیدکنندگان صنعتی و کاربردهای ذخیره‌سازی انرژی در مقیاس شبکه، که اغلب شامل خروجی‌های توان بالا هستند، سیستم‌های باتری ولتاژ بالا در مدیریت نوسانات شدید برق بسیار خوب عمل می‌کنند، که می‌تواند پایداری و قابلیت اطمینان مصرف برق یک سازمان را تا حد زیادی بهبود بخشد و در نتیجه از بارهای بحرانی محافظت کند، کارایی را بهبود بخشد و هزینه‌ها را کاهش دهد.

معایب سیستم‌های باتری ولتاژ بالا

البته هر چیزی دو جنبه دارد و سیستم‌های باتری ولتاژ بالا معایب خاص خود را دارند:

خطرات ایمنی

بزرگترین عیب سیستم‌های باتری ولتاژ بالا، افزایش ریسک سیستم است. هنگام کار و نصب سیستم باتری ولتاژ بالا، لازم است آماده باشید تا لباس‌های عایق و محافظ بپوشید تا از خطر شوک ولتاژ بالا جلوگیری شود.

نکات: سیستم‌های باتری ولتاژ بالا نیاز به رویه‌های ایمنی سختگیرانه‌تری دارند، از جمله حفاظت تخصصی مدار، ابزارهای عایق‌بندی شده و تکنسین‌های آموزش‌دیده نصب و نگهداری.

هزینه‌های اولیه بالاتر

در حالی که سیستم‌های ذخیره انرژی ولتاژ بالا، راندمان باتری و تبدیل انرژی را افزایش می‌دهند، پیچیدگی اجزای سیستم (تجهیزات ایمنی و ویژگی‌های حفاظتی اضافی) هزینه‌های سرمایه‌گذاری اولیه را افزایش می‌دهد. هر سیستم ولتاژ بالا دارای جعبه ولتاژ بالای مخصوص به خود با معماری master-slave برای جمع‌آوری و کنترل داده‌های باتری است، در حالی که سیستم‌های باتری ولتاژ پایین جعبه ولتاژ بالا ندارند.

باتری ولتاژ پایین چیست؟

در کاربردهای ذخیره‌سازی انرژی، باتری‌هایی که معمولاً با ولتاژ ۱۲ تا ۶۰ ولت کار می‌کنند، باتری‌های ولتاژ پایین نامیده می‌شوند و معمولاً در راهکارهای خورشیدی خارج از شبکه مانند باتری‌های RV، ذخیره‌سازی انرژی مسکونی، ایستگاه‌های پایه مخابراتی و UPS استفاده می‌شوند. سیستم‌های باتری رایج برای ذخیره‌سازی انرژی مسکونی معمولاً ۴۸ ولت یا ۵۱.۲ ولت هستند. هنگام افزایش ظرفیت با سیستم باتری ولتاژ پایین، باتری‌ها فقط می‌توانند به صورت موازی با یکدیگر متصل شوند، بنابراین ولتاژ سیستم تغییر نمی‌کند. باتری‌های ولتاژ پایین اغلب در مواردی استفاده می‌شوند که ایمنی، سهولت نصب و مقرون به صرفه بودن از ملاحظات کلیدی هستند، به خصوص در سیستم‌هایی که به مقدار زیادی توان خروجی پایدار نیاز ندارند.

صفحه مرتبط: مشاهده باتری‌های ولتاژ پایین BSLBATT

مزایای باتری‌های ولتاژ پایین

ایمنی پیشرفته

ایمنی اغلب یکی از ملاحظات اصلی برای صاحبان خانه هنگام انتخاب سیستم ذخیره انرژی است و سیستم‌های باتری ولتاژ پایین به دلیل ایمنی ذاتی خود مورد توجه قرار می‌گیرند. سطوح ولتاژ پایین در کاهش خطر باتری، چه در هنگام نصب، استفاده و چه در هنگام نگهداری، مؤثر هستند و به همین دلیل باتری‌های ولتاژ پایین رایج‌ترین و پرکاربردترین نوع باتری برای کاربردهای ذخیره‌سازی انرژی خانگی هستند.

اقتصاد برتر

باتری‌های ولتاژ پایین به دلیل الزامات BMS پایین‌تر و فناوری پیشرفته‌تر، مقرون‌به‌صرفه‌تر هستند که باعث می‌شود ارزان‌تر باشند. به همین ترتیب، طراحی سیستم و نصب باتری‌های ولتاژ پایین ساده‌تر است و الزامات نصب کمتری دارند، بنابراین نصاب‌ها می‌توانند سریع‌تر تحویل دهند و در هزینه‌های نصب صرفه‌جویی کنند.

مناسب برای ذخیره انرژی در مقیاس کوچک

برای صاحبان خانه‌هایی که پنل‌های خورشیدی روی پشت بام خود دارند یا مشاغلی که به برق پشتیبان برای سیستم‌های حیاتی خود نیاز دارند، باتری‌های ولتاژ پایین یک راه‌حل ذخیره‌سازی انرژی قابل اعتماد و کارآمد هستند. توانایی ذخیره انرژی خورشیدی اضافی در طول روز و استفاده از آن در ساعات اوج مصرف یا قطعی برق یک مزیت عمده است که به کاربران امکان می‌دهد در هزینه‌های انرژی صرفه‌جویی کرده و وابستگی به شبکه برق را کاهش دهند.

معایب سیستم‌های باتری ولتاژ پایین

راندمان پایین‌تر

راندمان انتقال انرژی عموماً کمتر از سیستم‌های باتری ولتاژ بالا است، زیرا برای تحویل همان مقدار توان، جریان بیشتری مورد نیاز است که منجر به دمای بالاتر در کابل‌ها و اتصالات و همچنین در سلول‌های داخلی می‌شود و در نتیجه اتلاف انرژی غیرضروری را به همراه دارد.

هزینه‌های توسعه بالاتر

سیستم‌های باتری ولتاژ پایین با موازی‌سازی گسترش می‌یابند، بنابراین ولتاژ سیستم ثابت می‌ماند، اما جریان چند برابر می‌شود، بنابراین در نصب‌های موازی چندگانه، برای مدیریت جریان‌های بالاتر به کابل‌های ضخیم‌تری نیاز دارید که منجر به افزایش هزینه مواد می‌شود و هرچه سیستم موازی‌تر باشد، نصب پیچیده‌تر می‌شود. به‌طورکلی، اگر بیش از ۲ باتری به‌صورت موازی متصل شوند، به مشتریان توصیه می‌کنیم از باس‌بار یا باس باکس برای نصب استفاده کنند. 

مقیاس‌پذیری محدود

سیستم‌های باتری ولتاژ پایین، مقیاس‌پذیری محدودی دارند، زیرا با افزایش باتری‌ها، راندمان سیستم کمتر و کمتر می‌شود و اطلاعات بین باتری‌ها برای جمع‌آوری حجم عظیمی از داده‌ها، پردازش نیز کندتر خواهد بود. بنابراین، برای سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی بزرگتر، توصیه می‌شود از سیستم‌های باتری ولتاژ بالا استفاده شود تا قابل اطمینان‌تر باشند.

تفاوت بین باتری‌های ولتاژ بالا و ولتاژ پایین

مقایسه داده‌های باتری HV و LV

تصویر
نوع	ب-LFEP48-100E	جعبه کبریت HVS
ولتاژ نامی (ولت)	۵۱.۲	۴۰۹.۶
ظرفیت اسمی (Wh)	۲۰.۴۸	۲۱.۲۹
ابعاد (میلی‌متر) (عرض * ارتفاع * عمق)	538*483(442)*544	۶۶۵*۳۷۰*۷۲۵
وزن (کیلوگرم)	۱۹۲	۲۲۲
نرخ. جریان شارژ	200A	۲۶آ
نرخ. جریان تخلیه	۴۰۰ آمپر	۲۶آ
حداکثر جریان شارژ	۳۲۰ آ	۵۲آ
حداکثر جریان تخلیه	۴۸۰A	۵۲آ

کدام یک برای نیازهای ذخیره انرژی شما بهترین است؟

هر دو سیستم باتری ولتاژ بالا و ولتاژ پایین مزایای خاص خود را دارند و هنگام انتخاب سیستم ذخیره انرژی خود، باید عوامل اصلی متعددی از جمله نیازهای انرژی، بودجه و ملاحظات ایمنی را در نظر بگیرید.

با این حال، اگر تازه با برنامه‌های مختلف شروع کرده‌اید، توصیه می‌کنیم انتخاب خود را طبق موارد زیر انجام دهید:

سیستم‌های باتری ولتاژ پایین:

• ذخیره انرژی خورشیدی مسکونی: ذخیره انرژی در طول روز برای استفاده در دوره‌های اوج تقاضا یا در شب.
• برق اضطراری پشتیبان: لوازم و تجهیزات ضروری را در هنگام قطع برق یا خاموشی روشن نگه می‌دارد.

سیستم‌های باتری ولتاژ بالا:

• ذخیره‌سازی انرژی تجاری: ایده‌آل برای شرکت‌هایی با آرایه‌های خورشیدی بزرگ، مزارع بادی یا سایر پروژه‌های انرژی تجدیدپذیر.
• زیرساخت خودروهای برقی (EV): باتری‌های ولتاژ بالا برای تأمین انرژی ایستگاه‌های شارژ یا ناوگان خودروهای برقی ایده‌آل هستند.
• ذخیره‌سازی در سطح شبکه: شرکت‌های برق و ارائه‌دهندگان خدمات انرژی اغلب برای مدیریت جریان‌های بزرگ انرژی و تضمین پایداری شبکه، به سیستم‌های ولتاژ بالا متکی هستند.

به طور خلاصه، انتخاب یک باتری ذخیره انرژی ولتاژ بالا را برای خانه‌هایی با تعداد زیاد جمعیت، بارهای پرمصرف و تقاضای زیاد برای زمان شارژ و برعکس را برای باتری‌های ذخیره انرژی ولتاژ پایین در نظر بگیرید. با ارزیابی دقیق نیازهای ذخیره‌سازی انرژی خود - چه یک سیستم خورشیدی خانگی باشد و چه یک تأسیسات تجاری بزرگ - می‌توانید باتری‌ای را انتخاب کنید که با اهداف شما همسو باشد و از کارایی و قابلیت اطمینان بلندمدت اطمینان حاصل کند.