مبدأ تحويل الطاقة لنظام تخزين الطاقة السكني

تحويل الطاقة أثناء عملية الشحن

شحن الشبكة

عندما يتم توصيل نظام تخزين الطاقة السكني بالشبكة ، يمكن شحنه خلال فترة سعر الكهرباء المنخفضة. في هذا الوقت ، يتم تحويل طاقة التيار المتردد في الشبكة إلى طاقة DC مناسبة لبطارية تخزين الطاقة بواسطة الشاحن ، ثم تخزينها في بطارية تخزين الطاقة. في هذه العملية ، يتضمن تحويل الطاقة بشكل أساسي تحويل AC إلى طاقة التيار المستمر وتحويل الطاقة الكهربائية إلى الطاقة الكيميائية.

يتم تحقيق تحويل AC إلى DC من خلال دائرة المقوم في الشاحن. تقوم دائرة المقوم بتحويل طاقة التيار المتردد في الشبكة إلى طاقة DC ، ثم تقوم بضبط الجهد والتيار لجعلها مناسبة لمتطلبات شحن بطارية تخزين الطاقة.

يحدث تحويل الطاقة الكهربائية إلى الطاقة الكيميائية داخل بطارية تخزين الطاقة. أنواع مختلفة من بطاريات تخزين الطاقة لديها مبادئ تحويل الطاقة المختلفة. على سبيل المثال ، تخزن بطاريات الليثيوم أيون الطاقة الكهربائية من خلال حركة أيونات الليثيوم بين الأقطاب الإيجابية والسلبية. أثناء الشحن ، تتم إزالة أيونات الليثيوم من القطب الإيجابي وتضمينها في القطب السلبي من خلال المنحل بالكهرباء ، بينما تتدفق الإلكترونات من الدائرة الخارجية إلى القطب السلبي لتحقيق تحويل الطاقة الكهربائية إلى الطاقة الكيميائية.

لوحة الكهروضوئية الشحن

بالنسبة للأسر ذات الألواح الكهروضوئية المثبتة ، يمكن أيضًا شحن أنظمة تخزين الطاقة السكنية باستخدام التيار المباشر الناتج عن الألواح الكهروضوئية. تقوم الألواح الكهروضوئية بتحويل الطاقة الشمسية إلى تيار مباشر ، والتي يتم تخزينها بعد ذلك في بطاريات تخزين الطاقة من خلال المحولات والشاحن.

في هذه العملية ، يتحقق تحويل الطاقة الشمسية إلى الطاقة الكهربائية من خلال التأثير الكهروضوئي. بعد امتصاص أشعة الشمس ، تولد مواد أشباه الموصلات في الألواح الكهروضوئية أزواج فتحة الإلكترون. يتم فصل هذه الإلكترونات والثقوب تحت عمل الحقل الكهربائي داخل أشباه الموصلات لتشكيل التيار المباشر. بعد ذلك ، يتم تحويل التيار المباشر إلى تيار مباشر مناسب لبطاريات تخزين الطاقة من خلال المحولات والشحن وتخزينها في بطاريات تخزين الطاقة.

تحويل الطاقة أثناء عملية التفريغ

عندما تحتاج الأسرة إلى الكهرباء ، تبدأ بطاريات تخزين الطاقة في نظام تخزين الطاقة السكني في التصريف. أثناء عملية التفريغ ، يتم تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية ، ثم يتم تحويلها إلى طاقة التيار المتردد عبر العاكس لتزويد الأجهزة المنزلية.

إن تحويل الطاقة الكيميائية إلى الطاقة الكهربائية داخل بطارية تخزين الطاقة هو العملية العكسية لعملية الشحن. على سبيل المثال ، في بطارية ليثيوم أيون ، تتم إزالة أيونات الليثيوم من القطب السلبي أثناء التفريغ وتضمينها في القطب الإيجابي من خلال المنحل بالكهرباء ، بينما تتدفق الإلكترونات من القطب السلبي وتدفق إلى القطب الإيجابي عبر الدائرة الخارجية لتشكيل تيار.

يحول العاكس طاقة التيار المستمر في بطارية تخزين الطاقة إلى طاقة التيار المتردد. المبدأ هو تحويل طاقة التيار المستمر إلى سلسلة من إشارات الموجة المربعة المعدلة (PWM) المعدلة (PWM) من خلال التبديل السريع للمفاتيح الإلكترونية. بعد التصفية ، يمكن استخدام إشارات الموجة المربعة هذه للحصول على طاقة التيار المتردد بنفس التردد والجهد مثل شبكة الطاقة ، والتي يمكن استخدامها لتزويد الأجهزة المنزلية.

مزايا نظام تخزين الطاقة السكني

تحسين كفاءة استخدام الطاقة

يمكن لنظام تخزين الطاقة السكني شحنه خلال فترة انخفاض سعر الكهرباء والتفريغ خلال فترة ذروة سعر الكهرباء ، وبالتالي تقليل تكلفة الكهرباء في الأسرة. في الوقت نفسه ، يمكن أيضًا تخزين الكهرباء الزائدة الناتجة عن الألواح الكهروضوئية واستخدامها في الليل أو في الأيام الغائمة عندما لا تستطيع الألواح الكهروضوئية توليد الكهرباء ، وبالتالي تحسين كفاءة استخدام الطاقة الشمسية.

توفير قوة احتياطية

عندما تكون شبكة الطاقة خارج ، يمكن أن يكون نظام تخزين الطاقة السكني بمثابة مصدر للطاقة الاحتياطية لتوفير مصدر طاقة مستمر للعائلة. هذا ضروري لضمان احتياجات المعيشة الأساسية للأسرة وتشغيل المعدات المهمة.

تقليل الاعتماد على شبكة الطاقة

مع تعميم أنظمة تخزين الطاقة السكنية ، يمكن للعائلات تقليل اعتمادها تدريجياً على شبكة الطاقة وتحقيق الاكتفاء الذاتي للطاقة. هذا لا يمكن أن يقلل فقط من تكاليف الطاقة للعائلة ، ولكن أيضًا تقليل الحمل على شبكة الطاقة وتحسين استقرار وموثوقية شبكة الطاقة.

من الشحن إلى التفريغ ، يدرك نظام تخزين الطاقة السكني تخزين وتزويد الطاقة الكهربائية من خلال سلسلة من عمليات تحويل الطاقة. يوفر للعائلات حل طاقة فعال وموثوق ، مما يساعد على تعزيز تحويل الطاقة والتنمية المستدامة. مع التقدم المستمر للتكنولوجيا ، سيستمر أداء أنظمة تخزين الطاقة السكنية في التحسن ، وسوف تستمر التكلفة في الانخفاض ، ومن المتوقع أن تستخدم على نطاق واسع في المزيد من الأسر في المستقبل.