Un profil de charge de batterie est un enregistrement temporel de la quantité d'énergie qu'une batterie doit fournir ou absorber, du moment où cette demande se produit et de sa durée. Pour le dimensionnement des batteries, un profil de charge quotidien est nécessaire. kWh Cela ne suffit pas à lui seul : un profil techniquement fiable doit également révéler la puissance de pointe en kW, le courant, la durée de l’événement, les fenêtres de charge, l’état de charge, la température de fonctionnement et la séquence des événements exigeants.
Qu'est-ce qu'un profil de charge de batterie ?
En bref : un profil de charge de batterie est un enregistrement chronologique de la puissance que la batterie doit fournir ou absorber au fil du temps. Il indique non seulement la demande énergétique totale, mais aussi la puissance de crête, la durée, la séquence de fonctionnement, les périodes de charge, les charges en veille et, le cas échéant, la puissance récupérée ou la puissance inverse.
Un profil simple peut contenir deux colonnes :
| Heure | Puissance de batterie requise |
|---|---|
| 08:00 | 8kW |
| 08:15 | 12kW |
| 08:30 | 28kW |
| 08:45 | 18kW |
| 09:00 | 10kW |
Pourquoi un profil de charge est-il plus important que le total journalier ? kWh?
La consommation énergétique journalière totale indique la quantité d'électricité consommée, mais pas la vitesse à laquelle cette énergie doit être fournie. Deux installations peuvent consommer la même quantité d'énergie. kWh par jour, mais nécessitent des capacités de batterie totalement différentes car leurs pics, la durée des événements, le cycle de service et les possibilités de recharge diffèrent.
Considérons deux charges qui consomment chacune 100 kWh:
| Charge | Mode de fonctionnement | Energie | La puissance de crête | Conséquences sur la batterie |
|---|---|---|---|---|
| A | 10 kW pendant 10 heures | 100 kWh | 10kW | Énergie dominante |
| B | 100 kW pendant 1 heure | 100 kWh | 100kW | Dominant en puissance |
Si votre équipement comprend des moteurs, des pompes, des compresseurs, des grues, des ascenseurs ou d'autres charges transitoires, examinez également la relation entre la tension, la puissance et le courant. Avepower's guide du courant de décharge de la batterie avant de considérer une charge moyenne comme une donnée de conception suffisante.
Quelles données un profil de charge de batterie doit-il inclure ?
Un profil de charge de batterie utilisable doit enregistrer suffisamment d'informations pour calculer l'énergie, identifier la puissance continue et transitoire maximale, déterminer les possibilités de recharge et reproduire les conditions de fonctionnement importantes.
| Champ de données | Pourquoi cela compte | Utilisation minimale |
|---|---|---|
| Horodatage | Définit l'ordre et la durée des événements | Tous les projets |
| Puissance du site/des équipements, kW | Détermine la puissance de décharge requise | Tous les projets |
| Durée de l'intervalle | Convertit les kW en kWh | Tous les projets |
| Tension | Convertit l'énergie en courant et vérifie la fenêtre de fonctionnement | Conception de la batterie/du système |
| Courant continu | Vérifie la cellule, la barre omnibus et BMS limites | Conception de la batterie/du système |
| Courant de crête | Vérifie les capacités de démarrage/transitoires | Charges dynamiques |
| Durée du pic | Distingue la charge transitoire de la charge thermique continue | Charges dynamiques |
| génération PV | Calcule la charge nette et le surplus de charge | Solaire + stockage |
| Importation/exportation de grille | Limites de modélisation de l'écrêtement des pointes et d'interconnexion | Connecté au réseau BESS |
| SoC | Affiche la fenêtre de fonctionnement utilisable et la réserve | Expédition/validation |
| Température | Identifie la déclassement thermique et les contraintes | Environnements difficiles |
| Fenêtre de chargement | Confirme que la batterie peut se recharger avant le prochain événement | cycles répétés |
| réserve de secours | Empêche la distribution économique de consommer de l'énergie d'urgence | Projets de résilience |
Quelle résolution temporelle devez-vous utiliser pour l'analyse du profil de charge de la batterie ?
Utilisez l'intervalle le plus court permettant de capturer l'événement déterminant le dimensionnement de la batterie. Des données de quinze minutes constituent souvent un bon point de départ pour l'analyse de l'écrêtement des pics de consommation des applications commerciales et industrielles , mais elles peuvent masquer des démarrages de moteurs de l'ordre de la seconde ou de brèves augmentations de courant.
| Résolution des données | Bon pour | Principale limitation |
|---|---|---|
| facture mensuelle | Étude de faisabilité préliminaire, bilan énergétique annuel | Impossible de reproduire la forme ou la durée du pic |
| Tarifs À L’Heure | Déplacement énergétique approximatif et modélisation préliminaire | Permet d'atténuer les pics de demande de courte durée |
| 15 minutes | Merci beaucoup C&I études tarifaires et d'écrêtement des pics | Peut manquer des charges transitoires de courte durée |
| 1 minutes | Variation de charge industrielle plus rapide | Ensemble de données plus important ; il est toutefois possible que certains événements de démarrage ne soient pas encore passés. |
| 1 seconde ou plus vite | Moteurs, machines, validation des courants transitoires | Généralement inutile pour les études énergétiques de longue durée |
| Multi-signal P + SoC + T | Tests de batterie et validation de la dégradation | Nécessite des mesures/une modélisation côté batterie |
Exemple pratique : À quoi ressemble le calcul d’un profil de charge de batterie sur 15 minutes ?
Dans cet exemple C&I Par exemple, réduire la demande du réseau à 310 kW nécessite une décharge de pointe de la batterie de 110 kW et de 75 kW. kWh de l'énergie délivrée lors de l'événement modélisé. Après un ajustement préliminaire de l'efficacité, de l'état de charge utilisable et de la marge de conception, le résultat du criblage énergétique est d'environ 96.5. kWh de capacité nominale de la batterie.
Supposons que la demande cible du réseau du site soit de 310 kW.
| Heure | Chargement du site | Autonomie de la batterie requise | Énergie pour l'intervalle |
|---|---|---|---|
| 16:00 | 285kW | 0kW | 0 kWh |
| 16:15 | 320kW | 10kW | 2.5 kWh |
| 16:30 | 365kW | 55kW | 13.75 kWh |
| 16:45 | 420kW | 110kW | 27.5 kWh |
| 17:00 | 390kW | 80kW | 20.0 kWh |
| 17:15 | 350kW | 40kW | 10.0 kWh |
| 17:30 | 315kW | 5kW | 1.25 kWh |
| 17:45 | 295kW | 0kW | 0 kWh |
| Résultat | - | 110kW crête | 75 kWh |
Parce que chaque intervalle dure 0.25 heure :
E = (10 + 55 + 110 + 80 + 40 + 5) × 0.25
E = 75 kWh
À titre d'exemple, supposons que :
- Rendement du circuit d'évacuation = 95 %
- Fenêtre SoC utilisable = 90 %
- facteur de conception préliminaire/vieillissement = 1.10
Puis:
Enominal ≈ 75 ÷ (0.95 × 0.90) × 1.10
Enominal ≈ 96.5 kWh
Pourquoi une batterie peut-elle passer le test ? kWh Vérification effectuée, mais le profil de chargement échoue toujours ?
Une batterie peut contenir suffisamment d'énergie stockée et pourtant ne pas répondre aux exigences de l'application en raison de son Tension, courant maximal, PCS Les limites nominales ou thermiques ne permettent pas de fournir la puissance requise.
L'exemple ci-dessus permet de réaliser un test de sélection de produit réel utile.
Avepower répertorie ses 345.6 108 V kWh système de batteries empilées haute tension at 108 kWh, tension nominale de 345.6 V et courant de décharge de 150 A.
Si l'on fait abstraction des pertes de conversion pour le moment :
345.6 V × 150 A ≈ 51.84 kW DC
Comparez cela avec le profil de charge illustratif :
| Élément de dépistage | Exemple d'exigence | Avepower 108 kWh empiler | Résultat préliminaire |
|---|---|---|---|
| Énergie nominale | ≈96.5 kWh | 108 kWh | Passe le test énergétique |
| La puissance de crête | 110kW | ≈51.84 kW DC idéal à partir de 345.6 V × 150 A | Ne réussit pas le test de puissance à pile unique |
| Ingénierie finale | Requis | Nécessite une vérification de l'onduleur/du système | Pas encore approuvé |
Comment choisir une batterie en fonction du profil de charge final ?
Ne convertissez pas directement le profil de charge final en bon de commande. Utilisez-le d'abord pour définir une enveloppe d'acceptation technique couvrant l'énergie utile requise, la puissance continue et de crête, le courant, la tension, le temps de recharge, les conditions thermiques, la réserve de SoC et les performances en fin de vie. PCS Documentation relative à la compatibilité et à la sécurité spécifique au modèle.
Une décision efficace en matière de choix de batterie suit donc la séquence suivante :
Mesurer → segmenter → calculer → simuler → vérifier → sélectionner.
Le profil de charge indique les performances minimales requises de la batterie. Les spécifications du produit indiquent ses performances maximales. L'analyse technique détermine si ces deux plages de performances se chevauchent dans les conditions de fonctionnement les plus défavorables.
Pour une haute tension ou C&I projet, Avepower peut utiliser les données de charge réelles, kW souhaités/kWh, onduleur/PCS Les informations et les exigences nationales sont des éléments essentiels pour l'examen de la configuration. Commencez par les éléments pertinents. Avepower service de stockage d'énergie personnalisé, comparer les configurations réelles aux configurations publiées 108 kWh spécifications des batteries haute tension et C&I données de cas de projetet confirmer la documentation requise pour le modèle exact via le Avepower centre de certification avant l'approvisionnement.
Vous avez un profil de charge réel ? Envoyer Avepower vos données d'intervalle, puissance de crête et continue, temps de secours requis, onduleur/PCS Le modèle et le pays du projet permettent à l'équipe d'ingénierie de déterminer si une plateforme standard convient ou si les exigences en matière de puissance, de tension, de température ou de capacité justifient une solution personnalisée. LiFePO4 Configuration de stockage d'énergie.
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QFP
Un profil de charge de batterie est une représentation temporelle de la demande en puissance ou en courant associée à une application de batterie. Pour le dimensionnement du stockage, il prend généralement en compte la demande du site ou de l'équipement au fil du temps ; une fois la stratégie de gestion définie, il peut également décrire le cycle de charge/décharge propre à la batterie.
Collectez les données de consommation horodatées provenant d'un compteur intelligent, d'un système de gestion de l'énergie, d'un enregistreur de consommation, d'un onduleur, d'un automate programmable ou d'un contrôleur d'équipement. Si les mesures sont indisponibles, divisez le fonctionnement en phases et estimez la puissance, la durée et la fréquence de chaque phase, puis indiquez clairement les hypothèses.
Utilisez suffisamment de données pour saisir les conditions qui déterminent le dimensionnement. Quelques jours normaux peuvent ne pas refléter les pics saisonniers, les variations de production ou les événements de demande inhabituels. C&I Les études de faisabilité bénéficient généralement d'historiques d'intervalles de longue durée, tandis que la validation transitoire des équipements peut nécessiter des mesures plus courtes mais à résolution beaucoup plus élevée.
La puissance, mesurée en kW, décrit la vitesse à laquelle l'énergie doit être fournie. La capacité, mesurée en kWh, décrit la quantité d'énergie stockée. Une batterie doit satisfaire aux deux exigences indépendamment.
Utilisez les deux, mais à des fins différentes. La charge moyenne ou intégrée permet de déterminer la consommation d'énergie ; la charge de pointe et la charge maximale continue déterminent la capacité de puissance/courant. Aucune n'est suffisante à elle seule.
Une meilleure efficacité énergétique n'augmente pas automatiquement la consommation d'énergie. PCS Capacité de puissance ou de courant de la batterie. Vérifiez la puissance maximale continue et de crête (kW), le courant, la plage de tension et BMS limites séparément.
