今日では's エネルギー貯蔵システム適切なタイプのバッテリーを選択することは、特に住宅、商業、産業用途において非常に重要です。太陽光発電システムの電力貯蔵であれ、電気自動車（EV）への電力供給であれ、バッテリー電圧はシステムの性能を決定する上で重要な役割を果たします。'効率、安全性、そしてコスト。高電圧（HV）バッテリーと低電圧（LV）バッテリーは、それぞれ独自の利点と用途を持つ2つの一般的な選択肢です。では、エネルギー貯蔵システムを構築またはアップグレードする際に、最適なバッテリーの種類をどのように選択すればよいのでしょうか？この記事では、'高電圧バッテリーと低電圧バッテリーの違いを詳しく見ていき、十分な情報に基づいた決定を下せるようお手伝いします。
高電圧 (HV) バッテリーとは何ですか?
エネルギー貯蔵システムにおいて、定格電圧が90V～1000Vの範囲にあるバッテリーシステムを高電圧システムと定義することが一般的です。このタイプのエネルギー貯蔵システムは、商業・産業用エネルギー貯蔵、電気自動車充電ステーションなど、より大きなエネルギー需要に対応するためによく使用されます。三相ハイブリッドインバータと組み合わせることで、高電力負荷に対応し、長時間にわたって大量のエネルギー出力を必要とするシステムにおいて、より高い効率と性能を実現します。
高電圧バッテリーの利点は何ですか?
より高い伝送効率
高電圧バッテリーの利点の一つは、蓄電システムのエネルギー伝送効率の向上です。エネルギー需要が大きい用途では、電圧の上昇により、蓄電システムは同じ量の電力を供給するのに必要な電流が少なくなり、バッテリーシステムの動作による発熱量が低減し、不要なエネルギー損失を回避できます。この効率向上は、100kWhを超えるエネルギー蓄電システムにとって特に重要です。
より高いスケーラビリティ
高電圧バッテリー システムも拡張可能ですが、通常は単一のバッテリー パックで 15kWh ～ 200kWh の範囲の大きなバッテリー容量をベースとしているため、小規模メーカー、太陽光発電所、コミュニティ電源、マイクログリッドなどに適しています。
ケーブルサイズとコストの削減
電圧の上昇により、同じ電力で生成される電流が少なくなるため、高電圧バッテリー システムではシンクを増やす必要がなくなり、より小型のケーブルのみを使用すればよくなります。これにより、材料費が節約され、設置の複雑さが大幅に軽減されます。
高出力アプリケーションでのパフォーマンス向上
多くの場合、高出力を伴う電気自動車の充電ステーション、工業メーカー、グリッド規模のエネルギー貯蔵アプリケーションでは、高電圧バッテリー システムは大きな電力サージの処理に非常に優れており、組織の電力消費の安定性と信頼性を大幅に向上させ、重要な負荷を保護し、効率を高め、コストを削減できます。
高電圧バッテリーシステムの欠点
もちろん、物事には二つの側面があり、高電圧バッテリー システムには独自の欠点があります。
安全上のリスク
高電圧バッテリーシステムの最大の欠点は、システムのリスクが高まることです。高電圧バッテリーシステムの操作および設置時には、高電圧ショックのリスクを回避するために、絶縁保護服を着用する必要があります。
ヒント: 高電圧バッテリー システムには、特殊な回路保護、絶縁ツール、訓練を受けた設置およびメンテナンス技術者など、より厳格な安全手順が必要です。
初期費用の増加
高電圧エネルギー貯蔵システムはバッテリーとエネルギー変換効率を向上させますが、システムコンポーネント（追加の安全装置や保護機能）の複雑さにより、初期投資コストが増加します。各高電圧システムには、バッテリーデータの取得と制御のためのマスタースレーブアーキテクチャを備えた専用の高電圧ボックスが搭載されていますが、低電圧バッテリーシステムには高電圧ボックスは搭載されていません。
低電圧バッテリーとは何ですか？
エネルギー貯蔵アプリケーションにおいて、通常12V～60Vで動作するバッテリーは低電圧バッテリーと呼ばれ、RVバッテリー、住宅用エネルギー貯蔵、通信基地局、UPSなどのオフグリッド太陽光発電ソリューションで広く使用されています。住宅用エネルギー貯蔵で一般的に使用されるバッテリーシステムは、通常48Vまたは51.2Vです。低電圧バッテリーシステムで容量を拡張する場合、バッテリーは互いに並列接続のみ可能であるため、システムの電圧は変化しません。低電圧バッテリーは、安全性、設置の容易さ、そして経済性が重視される場合、特に持続的な大容量出力を必要としないシステムでよく使用されます。
低電圧バッテリーの利点
強化された安全性
住宅所有者がエネルギー貯蔵システムを選ぶ際に、安全性はしばしば主要な考慮事項の一つであり、低電圧バッテリーシステムはその本質的な安全性から好まれています。低電圧レベルは、設置、使用、メンテナンスのいずれにおいてもバッテリーのリスクを低減するのに効果的であるため、低電圧バッテリーは家庭用エネルギー貯蔵アプリケーションにおいて最も一般的かつ頻繁に使用されるバッテリータイプとなっています。
より高い経済性
低電圧バッテリーは、BMS要件が低く、技術が成熟しているため、コスト効率が高く、価格も抑えられます。同様に、低電圧バッテリーはシステム設計と設置が簡素化され、設置要件も低いため、設置業者はより迅速に納品し、設置コストを削減できます。
小規模エネルギー貯蔵に最適
屋根に太陽光パネルを設置している住宅所有者や、重要なシステムへのバックアップ電源を必要とする企業にとって、低電圧バッテリーは信頼性が高く効率的なエネルギー貯蔵ソリューションです。日中に余剰の太陽光エネルギーを貯蔵し、ピーク時や停電時に使用できることは大きなメリットであり、ユーザーはエネルギーコストを節約し、電力網への依存度を軽減できます。
低電圧バッテリーシステムの欠点
効率の低下
エネルギー転送の効率は、通常、高電圧バッテリー システムよりも低くなります。これは、同じ量の電力を供給するために必要な電流が大きいためです。その結果、ケーブルや接続部、内部セルの温度が上昇し、不必要なエネルギー損失が発生します。
拡張コストの増加
低電圧バッテリーシステムは並列接続によって拡張されます。システム電圧は一定ですが、電流は倍増します。そのため、複数の並列接続では、より大きな電流に対応するために太いケーブルが必要になり、材料費が高くなります。また、システムの並列数が増えるほど、設置が複雑になります。一般的に、2個以上のバッテリーを並列接続する場合は、バスバーまたはバスボックスを使用した設置を推奨しています。
スケーラビリティの制限
低電圧バッテリーシステムは拡張性に限界があります。バッテリーの数が増えるとシステムの効率が低下し、バッテリー間で膨大な量のデータを収集するため、処理速度も低下します。そのため、大規模なエネルギー貯蔵システムには、信頼性を高めるために高電圧バッテリーシステムの使用が推奨されます。
高電圧バッテリーと低電圧バッテリーの違い
HVとLVバッテリーデータの比較
| 写真 |  |  |
| タイプ | B-LFEP48-100E | マッチボックスHVS |
| 公称電圧（V） | 51.2 | 409.6 |
| 公称容量（Wh） | 20.48 | 21.29 |
| 寸法(mm)(幅*高さ*奥行き) | 538*483(442)*544 | 665*370*725 |
| 重量(kg) | 192 | 222 |
| レート。充電電流 | 200A | 26A |
| レート。放電電流 | 400A | 26A |
| 最大充電電流 | 320A | 52A |
| 最大放電電流 | 480A | 52A |
あなたのエネルギー貯蔵ニーズに最適なのはどれですか?
高電圧バッテリー システムと低電圧バッテリー システムにはそれぞれ独自の利点があり、エネルギー貯蔵システムを選択する際には、エネルギーのニーズ、予算、安全性の考慮など、考慮すべき主な要素がいくつかあります。
ただし、さまざまなアプリケーションから始める場合は、次の基準に従って選択することをお勧めします。
低電圧バッテリーシステム:
- 住宅用太陽光発電ストレージ: 日中に電力を蓄え、ピーク需要時や夜間に使用します。
- 緊急バックアップ電源: 停電や電圧低下の際に重要な機器や装置を稼働させ続けます。
高電圧バッテリーシステム:
- 商用エネルギー貯蔵: 大規模な太陽光発電パネル、風力発電所、その他の再生可能エネルギー プロジェクトを持つ企業に最適です。
- 電気自動車 (EV) インフラストラクチャ: 高電圧バッテリーは、EV 充電ステーションや車両群への電力供給に最適です。
- グリッドレベルのストレージ: 公益事業やエネルギー サービス プロバイダーは、大規模なエネルギー フローを管理し、グリッドの安定性を確保するために、高電圧システムに依存することがよくあります。
まとめると、大人数で電力負荷が高く、充電時間の要求が厳しい家庭には高電圧蓄電池の選択を検討し、低電圧蓄電池の場合はその逆を検討してください。家庭用太陽光発電システムでも大規模な商業施設でも、エネルギー貯蔵のニーズを慎重に評価することで、長期的な効率と信頼性を確保しながら、目標に合った蓄電池を選択できます。
投稿日時: 2024年9月6日