Principi de conversió d’energia del sistema d’emmagatzematge d’energia residencial

Conversió d’energia durant el procés de càrrega

Càrrega de graella

Quan el sistema d’emmagatzematge d’energia residencial està connectat a la xarxa, es pot carregar durant el període de baix preu d’electricitat. En aquest moment, la potència de CA de la xarxa es converteix en potència de corrent continu adequada per a la bateria d'emmagatzematge d'energia pel carregador, i després es guarda a la bateria d'emmagatzematge d'energia. En aquest procés, la conversió d’energia implica principalment la conversió de l’AC a la potència de corrent continu i la conversió d’energia elèctrica a l’energia química.

La conversió de la potència de CA a DC s’aconsegueix a través del circuit rectificador al carregador. El circuit rectificador converteix la potència de CA a la xarxa en potència de corrent continu i, a continuació, ajusta la tensió i el corrent per fer -la adequada per als requisits de càrrega de la bateria d'emmagatzematge d'energia.

La conversió d’energia elèctrica a l’energia química es produeix dins de la bateria d’emmagatzematge d’energia. Diferents tipus de bateries d’emmagatzematge d’energia tenen diferents principis de conversió d’energia. Per exemple, les bateries d’ions de liti emmagatzemen i alliberen energia elèctrica a través del moviment d’ions de liti entre els elèctrodes positius i negatius. Durant la càrrega, els ions de liti s’eliminen de l’elèctrode positiu i s’incorporen a l’elèctrode negatiu a través de l’electròlit, mentre que els electrons flueixen des del circuit extern fins a l’elèctrode negatiu per aconseguir la conversió d’energia elèctrica a l’energia química.

Càrrega de panells fotovoltaics

Per a les llars amb panells fotovoltaics instal·lats, els sistemes d’emmagatzematge d’energia residencial també es poden carregar mitjançant el corrent directe generat per panells fotovoltaics. Els panells fotovoltaics converteixen l’energia solar en corrent directe, que després s’emmagatzema a les bateries d’emmagatzematge d’energia a través d’inversors i carregadors.

En aquest procés, la conversió de l’energia solar a l’energia elèctrica s’aconsegueix mitjançant l’efecte fotovoltaic. Després d’absorbir la llum del sol, els materials semiconductors en panells fotovoltaics generen parells de forats d’electrons. Aquests electrons i forats estan separats sota l’acció del camp elèctric dins del semiconductor per formar corrent directe. A continuació, el corrent directe es converteix en corrent directe adequat per a bateries d’emmagatzematge d’energia a través d’inversors i carregadors i s’emmagatzema en bateries d’emmagatzematge d’energia.

Conversió energètica durant el procés de descàrrega

Quan la llar necessita electricitat, les bateries d’emmagatzematge d’energia del sistema d’emmagatzematge d’energia residencial comencen a descarregar -les. Durant el procés de descàrrega, l’energia química es converteix en energia elèctrica, i després es converteix en energia de CA mitjançant un inversor per subministrar electrodomèstics.

La conversió d’energia química a l’energia elèctrica dins de la bateria d’emmagatzematge d’energia és el procés invers del procés de càrrega. Per exemple, en una bateria d’ions de liti, els ions de liti s’eliminen de l’elèctrode negatiu durant la descàrrega i s’incorporen a l’elèctrode positiu a través de l’electròlit, mentre que els electrons surten de l’elèctrode negatiu i flueixen a l’elèctrode positiu un corrent.

L’inversor converteix la potència de corrent continu en la bateria d’emmagatzematge d’energia en potència de CA. El principi és convertir la potència de corrent continu en una sèrie de senyals d’ona quadrada modulades d’amplada de pols (PWM) a través del canvi ràpid dels interruptors electrònics. Després del filtratge, aquests senyals d’ona quadrada es poden utilitzar per obtenir potència de CA amb la mateixa freqüència i tensió que la xarxa elèctrica, que es pot utilitzar per subministrar electrodomèstics.

Avantatges del sistema d’emmagatzematge d’energia residencial

Millorar l’eficiència d’utilització d’energia

El sistema d’emmagatzematge d’energia residencial es pot carregar durant el període de baix preu d’electricitat i l’abocament durant el període màxim de preu elèctric, reduint així el cost elèctric de la llar. Al mateix temps, també pot emmagatzemar l’excés d’electricitat generat pels panells fotovoltaics i utilitzar -lo a la nit o en dies ennuvolats quan els panells fotovoltaics no poden generar electricitat, millorant així l’eficiència d’utilització de l’energia solar.

Proporcionar potència de còpia de seguretat

Quan la xarxa elèctrica està fora, el sistema d’emmagatzematge d’energia residencial pot servir com a font d’energia de còpia de seguretat per proporcionar una font d’alimentació contínua a la família. Això és essencial per assegurar les necessitats bàsiques de vida de la família i el funcionament d’equips importants.

Reduir la dependència de la xarxa elèctrica

Amb la popularització dels sistemes d’emmagatzematge d’energia residencial, les famílies poden reduir gradualment la seva dependència de la xarxa elèctrica i aconseguir l’autosuficiència energètica. Això no només pot reduir els costos d’energia de la família, sinó que també reduir la càrrega a la xarxa elèctrica i millorar l’estabilitat i la fiabilitat de la xarxa elèctrica.

Des de la càrrega fins a la descàrrega, el sistema d’emmagatzematge d’energia residencial realitza l’emmagatzematge i el subministrament d’energia elèctrica mitjançant una sèrie de processos de conversió d’energia. Proporciona a les famílies una solució energètica eficient i fiable, que ajuda a promoure la transformació d’energia i el desenvolupament sostenible. Amb l’avançament continu de la tecnologia, el rendiment dels sistemes d’emmagatzematge d’energia residencial continuarà millorant, el cost continuarà disminuint i s’espera que s’utilitzi àmpliament en més famílies en el futur.