Принцип на преобразуване на енергия на системата за съхранение на енергия в жилищата

Преобразуване на енергия по време на процеса на зареждане

Зареждане на мрежата

Когато системата за съхранение на енергия за жилища е свързана към мрежата, тя може да бъде таксувана през ниската цена на електроенергията. По това време променливотоковата мощност в мрежата се преобразува в постоянен ток, подходяща за батерията за съхранение на енергия от зарядното устройство и след това се съхранява в батерията за съхранение на енергия. В този процес преобразуването на енергия включва главно превръщането на AC в DC мощност и превръщането на електрическата енергия в химическа енергия.

Преобразуването на AC в постоянен ток се постига чрез веригата на изправител в зарядното устройство. Веригата на токоизправителя преобразува променливотоковата мощност в мрежата в постоянен ток и след това регулира напрежението и тока, за да го направи подходящ за изискванията за зареждане на батерията за съхранение на енергия.

Преобразуването на електрическата енергия в химическа енергия се случва вътре в батерията за съхранение на енергия. Различните видове батерии за съхранение на енергия имат различни принципи за преобразуване на енергия. Например, литиево-йонните батерии съхраняват и отделят електрическа енергия чрез движение на литиеви йони между положителните и отрицателните електроди. По време на зареждане литиевите йони се отстраняват от положителния електрод и се вграждат в отрицателния електрод през електролита, докато електроните текат от външната верига към отрицателния електрод, за да се постигне превръщането на електрическата енергия в химическа енергия.

Фотоволтаично зареждане на панела

За домакинства с инсталирани фотоволтаични панели системите за съхранение на енергия могат да бъдат заредени и с помощта на директния ток, генериран от фотоволтаични панели. Фотоволтаичните панели превръщат слънчевата енергия в директен ток, който след това се съхранява в батерии за съхранение на енергия чрез инвертори и зарядни.

В този процес превръщането на слънчевата енергия в електрическа енергия се постига чрез фотоволтаичния ефект. След поглъщане на слънчева светлина, полупроводниковите материали във фотоволтаичните панели генерират двойки електронни дупки. Тези електрони и дупки са разделени под действието на електрическото поле вътре в полупроводника, за да образуват директен ток. След това директният ток се преобразува в директен ток, подходящ за батерии за съхранение на енергия чрез инвертори и зарядни устройства и се съхранява в батерии за съхранение на енергия.

Преобразуване на енергия по време на процеса на изхвърляне

Когато домакинството се нуждае от електричество, батериите за съхранение на енергия в системата за съхранение на енергия за жилища започват да се изхвърлят. По време на процеса на изхвърляне химическата енергия се преобразува в електрическа енергия и след това се преобразува в променлив ток чрез инвертор за доставка на домакински уреди.

Преобразуването на химическата енергия в електрическа енергия вътре в батерията за съхранение на енергия е обратният процес на процеса на зареждане. Например, в литиево-йонна батерия литиевите йони се отстраняват от отрицателния електрод по време на разряд и се вграждат в положителния електрод през електролита, докато електроните изтичат от отрицателния електрод и поток към положителния електрод през външната верига, за да се образуват, за да се образуват, за да се образуват ток.

Инверторът преобразува DC захранването в батерията за съхранение на енергия в променлив ток. Принципът е да се преобразува DC мощността в серия от квадратни вълнови сигнали, модулирани с ширина (PWM) чрез бързото превключване на електронните превключватели. След филтриране тези сигнали на квадратна вълна могат да се използват за получаване на променлив ток със същата честота и напрежение като електрическата мрежа, която може да се използва за доставка на домакински уреди.

Предимства на системата за съхранение на енергия в жилищата

Подобряване на ефективността на използване на енергията

Системата за съхранение на енергия в жилищата може да се зарежда през ниската цена на електроенергията и изхвърлянето на пиковия период на цената на електроенергията, като по този начин намалява разходите за електроенергия на домакинството. В същото време той може също да съхранява излишното електричество, генерирано от фотоволтаичните панели, и да го използва през нощта или в облачни дни, когато фотоволтаичните панели не могат да генерират електричество, като по този начин подобрява ефективността на използването на слънчевата енергия.

Осигуряване на резервна мощност

Когато електрозахранващата мрежа е навън, системата за съхранение на енергия в жилищата може да служи като резервен източник на захранване, за да осигури непрекъснато захранване на семейството. Това е от съществено значение, за да се гарантира основните нужди на живот на семейството и работата на важно оборудване.

Намалете зависимостта от електрическата мрежа

С популяризирането на системите за съхранение на енергия в жилищата семействата постепенно могат да намалят зависимостта си от електропровода и да постигнат самодостатъчност на енергията. Това може не само да намали енергийните разходи на семейството, но и да намали натоварването на електрическата мрежа и да подобри стабилността и надеждността на електрическата мрежа.

От зареждането до изхвърлянето, системата за съхранение на енергия в жилищата осъзнава съхранението и доставката на електрическа енергия чрез поредица от процеси за преобразуване на енергия. Той предоставя на семействата ефективно и надеждно енергийно решение, което спомага за насърчаване на енергийната трансформация и устойчивото развитие. С непрекъснатото развитие на технологиите, работата на системите за съхранение на енергия в жилищата ще продължи да се подобрява, разходите ще продължат да намаляват и се очаква да бъде широко използван в повече семейства в бъдеще.