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JustPower提供再生能源儲能系統完善的BMS與整合解決方案

 2011-09-14
電力儲能技術是目前全世界各國家發展再生能源的關鍵技術:不論風力發電或是太陽能發電這兩個目前最主流的再生能源技術上,扣除直接並聯電網的大型風力或是太陽能發電廠之外,再生能源的發電時間與系統耗載之間往往存在使用的時間落差問題,例如白天日光充足之下雖足夠讓太陽能系統發電,但所需消耗電能的路燈卻是在晚上才需要電力來點亮照明使用。 再生能源系統整合商(SI)始終無法有效解決再生能量供需之間失衡的問題,造成了再生能源系統應用普及化的困難,但在各國政府與消費者認知與體驗到需要以再生能源來減輕對於化石燃料發電的全球化趨勢下,如何解決併網供電質量與高效率的儲電裝置系統的課題就突顯出來.

就再生能源供電系統來說,從太陽能或是風力發電端,到輸出電力到設備端,或是與電網連結將多餘電量出售給電力公司,都需要多重的轉換與能量的儲存,包括充電、直流電轉換、交流電逆變等等。不過目前業界中有完整的從發電端到輸出端的全套解決方案者鮮少,大部分是由系統整合商自設備供貨商取得單一設備后,再將所有設備整合在一起,但缺乏完整的系統規劃,反而造成大量的能量耗損,更不利於原來轉換效率就偏低的再生能源供電系統。因此提供全套解決方案,增加再生能源輸出效率,就變成目前業界的當務之急。

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此外,目前大多數的再生能源儲能都是使用鉛酸電池來作為標的,但放電深度低、污染、壽命短、非環保材料等問題使得各國家逐漸揚棄鉛酸作為儲能的方案,而隨著電動車的發展,鋰電池也成為替代鉛酸電池的最佳選項。大體上來說,使用鋰電池作為再生能源儲能裝置有以下特點:

放電深度高:一般鉛酸電池最多的放電深度僅達70%,平均則為50%~60%,鋰電池在良好的電池管理系統下,可達90%以上,對於來源不穩定的再生能源系統來說,電池放電深度越高,越能在長期天候或是風向惡劣的情況下,仍能持續供電。
生命周期高:任何一個再生能源集能裝置,不論是風力發電或是太陽能板,期使用壽命均至少有五年以上的時間,且由於前期購置成本較高,故大多數的再能能源系統消費者均希望整組系統能提供五年以上的使用時間與保固。以鋰鐵電池來說,應用在再生能源儲能系統上,可使用5至7年才需更換,相較於鉛酸電池僅能使用一年到一年半就要更換電池的情形下,使用鋰電池作為儲能設備更能讓業主省下不少的儲能系統維護費用。
低自放電率:鋰電池的自放電率很低,在置放30~36個月完全不使用的情況下,仍能保持50%的容量,與鉛酸電池相比高出6倍的時間。在獨立型系統或是綠色能源住宅,通常空間的規劃會直接限制電池的容量,自放電率高低同樣會影響儲能系統的可備援時間,鋰電池的低自放電率優勢讓系統的可備援時間增加。

輕量化:在相同能量之下,鋰電池的體積與重量是鉛酸電池的三分之一,因為體積小、重量輕,鋰電池儲能系統的安裝地點與位置大大超越了過去鉛酸電池的限制,不但可降低能量因為傳輸造成的損失,間接也解決了在部分開發中國家中,獨立系統儲能裝置易遭竊的問題。
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綠色產品:雖然人類使用鉛酸電池已經超過了一甲子的時間,但是鉛酸電池的材質卻是極不環保的,含有重金屬的鉛以及高腐蝕性的硫酸液,無論在生產過程或是回收處理過程中,都會對地球環境造成極其嚴重的影響,因此各國對於鉛酸電池的生產與回收限制也越來越嚴苛。鋰電池的材質都屬於無害且可再生回收使用的綠色材質,對於以低碳為訴求的再生能源來說,鋰電池的搭配更是相得益彰。

儘管在再生能源儲能系統上,鋰電池可說是最佳的鉛酸電池替代品,但為何市面上使用鋰電池的再生能源儲能系統或裝置卻寥寥可數?原因就在於鋰電池儲能系統內部除電池外還需要一塊BMS線路控制其特性與表現,以能達到其長效穩定的特性,但目前業界可以提供完整的BMS線路者很少,有藉於此JustPower 提供完整的再生能源儲能鋰電池的BMS方案,其功能涵括軟硬體優異的管理特性。

硬體方面Just Power整體方案分為兩種類型:
應用於戶外型直流應用的Just Power OPS(outdoor power system)方案
應用於建築物室內使用的Just Power PS交直流系列
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Just Power OPS方案主要提供給不利於架設電網與電力線的網通設備如獨立型的Wi-Max/Wi-Fi基地台;太陽能或風光互補型路燈;搭配再生能源的監控系統等。OPS系列可提供包含再生能源效率優化管理MPPT充電模塊、12V~48V DC輸出與遠程監控模塊、電池管理系統BMS模塊。

硬體特點:
可應用於單多晶硅與薄膜9V~72V太陽能板充電優化充電演算法MPPT控制模塊,最高支持10A充電電流
4S~20S多種鋰離子化學性電池管理BMS系統模塊
OV/OC/OT/UV/SC等電池保護與系統防雷擊保護模塊
狀態記錄與無線通信傳輸,以提供後端系統狀況
IP65/IK8機構設計建議

Just Power PS交直流系列共可分為兩大部分:
Just Power ICU可更換鋰電池組直流系統—
最多支持8組鋰電池模塊
可提供熱插入
最大直流12V/24V/48V輸出系統
最大支持瓦數3KW

Just Power PS 太陽能充電器/逆變器控制模塊--
目前可提供1.2KVA~8KVA系統模塊方案
配合系統用鋰鐵4S/8S/16S BMS模塊
可支持太陽能/市電雙模充放電

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