Zasada konwersji energii systemu magazynowania energii mieszkaniowej

Konwersja energii podczas procesu ładowania

Ładowanie siatki

Gdy system magazynowania energii mieszkalnej jest podłączony do siatki, można go naładować w okresie niskiej ceny energii elektrycznej. W tym czasie zasilanie prądu przemiennego w siatce jest przekształcana w zasilanie prądu stałego odpowiednią do akumulatora energii przez ładowarkę, a następnie przechowywana w akumulatorze energii. W tym procesie konwersja energii obejmuje głównie konwersję prądu przemiennego do prądu stałego i konwersję energii elektrycznej do energii chemicznej.

Konwersja prądu przemiennego do prądu stałego osiąga się przez obwód prostownika w ładowarce. Obwód prostownika przekształca zasilanie prądu przemiennego w siatce w zasilanie prądu stałego, a następnie dostosowuje napięcie i prąd, aby odpowiednie dla wymagań ładowania akumulatora energii.

Konwersja energii elektrycznej na energię chemiczną występuje wewnątrz akumulatora energii. Różne rodzaje akumulatorów magazynowania energii mają różne zasady konwersji energii. Na przykład akumulatory litowo-jonowe przechowują i uwalniają energię elektryczną poprzez ruch jonów litowych między elektrodami dodatnimi i ujemnymi. Podczas ładowania jony litowe są usuwane z elektrody dodatniej i osadzone w elektrodzie ujemnej przez elektrolit, podczas gdy elektrony przepływają z obwodu zewnętrznego do elektrody ujemnej, aby osiągnąć konwersję energii elektrycznej do energii chemicznej.

Ładowanie panelu fotowoltaicznego

W przypadku gospodarstw domowych z zainstalowanymi paneli fotowoltaicznych systemy magazynowania energii mieszkaniowej można również naładować za pomocą prądu stałego generowanego przez panele fotowoltaiczne. Panele fotowoltaiczne przekształcają energię słoneczną na prąd stały, który jest następnie przechowywany w akumulatorach magazynowania energii przez falowniki i ładowarki.

W tym procesie konwersja energii słonecznej do energii elektrycznej osiąga się poprzez efekt fotowoltaiczny. Po wchłanianiu światła słonecznego materiały półprzewodników w panelach fotowoltaicznych generują pary elektronowe. Te elektrony i otwory są oddzielone pod działaniem pola elektrycznego wewnątrz półprzewodnika w celu utworzenia prądu stałego. Następnie prąd stały jest przekształcany w prąd stały odpowiedni dla akumulatorów magazynowania energii przez falowniki i ładowarki i przechowywane w akumulatorach magazynowania energii.

Konwersja energii podczas procesu rozładowania

Gdy gospodarstwo domowe potrzebuje energii elektrycznej, akumulatory magazynowania energii w systemie magazynowania energii mieszkaniowej zaczynają się rozładowywać. Podczas procesu rozładowania energia chemiczna jest przekształcana w energię elektryczną, a następnie przekształcana w energię prądu przemiennego przez falownik w celu dostarczenia urządzeń gospodarstwa domowego.

Konwersja energii chemicznej na energię elektryczną wewnątrz akumulatora energii jest odwrotnym procesem procesu ładowania. Na przykład w baterii litowo-jonowej jony litowe są usuwane z elektrody ujemnej podczas rozładowania i osadzone w elektrodzie dodatniej przez elektrolit, podczas gdy elektrony wypływają z elektrody ujemnej i przepływają do elektrody dodatniej przez obwód zewnętrzny, aby utworzyć bieżący.

Falownik przekształca zasilanie prądu stałego w zasilanie magazynowania energii w zasilanie prądu przemiennego. Zasadą jest przekształcenie mocy DC w serię sygnałów fali kwadratowej modulowanej szerokości impulsu (PWM) poprzez szybkie przełączanie przełączników elektronicznych. Po filtrowaniu te sygnały fali kwadratowej można wykorzystać do uzyskania mocy prądu przemiennego o tej samej częstotliwości i napięciu co siatka zasilania, którą można wykorzystać do dostarczania urządzeń gospodarstwa domowego.

Zalety systemu magazynowania energii mieszkaniowej

Popraw efektywność wykorzystania energii

System magazynowania energii mieszkalnej może ładować w okresie niskiej ceny energii elektrycznej i rozładowania w szczytowym okresie cen energii elektrycznej, zmniejszając w ten sposób koszt energii elektrycznej gospodarstwa domowego. Jednocześnie może również przechowywać nadmiar energii elektrycznej wytwarzanej przez panele fotowoltaiczne i używać jej w nocy lub w pochmurne dni, kiedy panele fotowoltaiczne nie mogą wytwarzać energii elektrycznej, poprawiając w ten sposób wydajność wykorzystania energii słonecznej.

Zapewnienie mocy tworzenia kopii zapasowych

Gdy sieć energetyczna jest dostępna, system magazynowania energii mieszkalnej może służyć jako zapasowe źródło zasilania, aby zapewnić rodzinie ciągły zasilanie. Jest to niezbędne, aby zapewnić podstawowe potrzeby żywe rodziny i działanie ważnego sprzętu.

Zmniejsz zależność od siatki mocy

Dzięki popularyzacji systemów magazynowania energii mieszkaniowej rodziny mogą stopniowo zmniejszać swoją zależność od sieci energetycznej i osiągnąć samowystarczalność energii. Może to nie tylko obniżyć koszty energii rodziny, ale także zmniejszyć obciążenie sieci energetycznej i poprawić stabilność i niezawodność sieci energetycznej.

Od ładowania po rozładowanie, system magazynowania energii mieszkaniowej realizuje magazyn i zasilanie energii elektrycznej poprzez szereg procesów konwersji energii. Zapewnia rodzinom wydajne i niezawodne rozwiązanie energetyczne, które pomaga promować transformację energii i zrównoważony rozwój. Wraz z ciągłym postępem technologii wydajność systemów magazynowania energii mieszkalnej będzie się nadal poprawić, koszty będą nadal zmniejszać i oczekuje się, że w przyszłości będą szeroko stosowane w większej liczbie rodzin.