EN
JKESS inženjering · BMS vodič
Zatražite ponudu →Aktivno i pasivno uravnoteženje BMS: Kada se aktivno uravnoteženje 2A zapravo isplati?
Pasivno uravnoteženje nije loše, samo je neefikasno na LiFePO4-ovoj ravnoj krivini napona. Evo tri specifična scenarija u kojima aktivno uravnotežavanje 2A mijenja ekonomičnost baterije.
Ključne informacije
- Pasivno uravnoteženje nije inferiorno rješenje. Već desetljećima služi kemiji olovo-kiselice i ranijih litijskih baterija, ali njegova učinkovitost naglo opada na LiFePO4-ovoj ravnoj krivini napona.
- Između 20% i 80% SOC , LiFePO4 napona se mijenja samo od svaka vrsta električne energije mora biti u skladu s ovom Uredbom. - Što? U ovom području pasivno uravnoteženje jedva može identificirati ili ispraviti razlike između stanica.
- Aktivno uravnotežavanje nije uvijek vrijedno ulaganja. U slučaju paketa napravljenih s dobro usklađenim ćelijama razine A i jednakih temperatura, pasivno uravnoteženje je standardno rješenje u više od 90% komercijalnih sustava povezanih na mrežu.
- 2Aktivno uravnoteženje isplati se u tri scenarija: u skladu s člankom 11. stavkom 1. točkom (a) ovog članka, za sve proizvode koji se upotrebljavaju u proizvodnji električne energije, za koje se primjenjuje ovaj članak, primjenjuje se sljedeći standard:
- U skladu s člankom U slučaju da je to potrebno, potrebno je utvrditi: u skladu s člankom 3. stavkom 1. 2A aktivno uravnoteženje, točnost uzorkovanja ±0,005V i 8 NTC senzora temperature.
Izlazna točka
Zašto se debata između aktivnog i pasivnog ne razumije
U industriji skladištenja energije, aktivno uravnotežavanje bolje je od pasivnog uravnotežavanja gotovo je postalo slogan koji ne treba objašnjenje. No, ovaj zaključak zanemaruje kritičan uvjet: učinkovitost strategije uravnoteženja ovisi o kemiji stanica i uvjetima rada. Aktivno uravnoteženje nije automatski najbolja ulaganja.
U olovo-kiselnim i ranijim ternarnim litijumskim baterijama krivulja napona ima strmlji nagib. Pasivno uravnoteženje raspršuje višak naboja iz višeg naponu ćelija na 50200mA blizu kraja punjenja, što je dovoljno za održavanje konzistencije ćelije. LiFePO4 ima iznimno ravnu krivu napona između 20% i 80% SOC samo 100mV razdvaja 3,20V i 3,30V. U ovom području pasivno uravnoteženje jedva može identificirati razlike SOC između stanica, a kamoli ih učinkovito ispraviti.
Stoga pravo pitanje nije Je li aktivno uravnotežavanje bolje? To je: Je li pasivno uravnoteženje dovoljno za vašu specifičnu primjenu? A ako ne, može li aktivno uravnoteženje 2A dati mjerljiv povrat?
Upoređenje inženjerstva
Kako zapravo funkcioniraju: Tehničko usporedba
| Pasivno uravnoteženje | Aktivno uravnoteženje |
|---|---|
| Način rada Raspršuje višak naboja iz višeg napona ćelija kao toplinu kroz otpornike. | Način rada "Sredstva za upravljanje" su: |
| Gdje se energija koristi Uređaj za proizvodnju električne energije | Gdje se energija koristi U skladu s člankom 3. stavkom 1. |
| Tipična ravnotežna struja 50200mA. | Tipična ravnotežna struja 15A; JKESS BMU-H5-16 isporučuje 2A. |
| Radni prozor U skladu s člankom 3. stavkom 1. | Radni prozor Cijelim punjenjem i pražnjenjem, kroz cijeli SOC raspon. |
| Učinkovitost na LiFePO4 Gotovo neučinkovit u ravnom 20%-80% SOC regiji. | Učinkovitost na LiFePO4 Učinkovit na cijelom području SOC-a. |
| Proizvodnja topline Lokalno toplino na otpornim otpornicima. | Proizvodnja topline Vrlo nisko. |
| Kompleksnost kola Niska: otpornosti i prekidači. | Kompleksnost kola Visok: induktor, kondenzator, MOSFET i kontrolni IC. |
| Troškovi Nizak. | Troškovi Više, iako se razlika u troškovima smanjuje. |
| Utjecaj najslabije stanice Najblaža ćelija određuje upotrebljivu kapacitetu paketa. | Utjecaj najslabije stanice U slučaju da se ne provede ispitivanje, ispitivanje se provodi u skladu s člankom 6. stavkom 2. |
| 314Ah ćelija · 0,5% razlika Približno 7,85 sati na 200mA; ograničeni radni prozor čini stvarno vrijeme dužim. | 314Ah ćelija · 0,5% razlika U slučaju da se ne provede isporuka, isporuka se može provesti u skladu s člankom 6. stavkom 2. |
Gdje se ekonomija mijenja
Tri scenarija u kojima se aktivna ravnoteža 2A zapravo isplati
Aktivno uravnotežavanje nije vrijedno ulaganja u svaku aplikaciju. U sljedećih tri scenarija zadržavanje kapaciteta i produženi životni vijek koji pruža 2A aktivno uravnoteženje mogu se kvantificirati kao izravni financijski prinosi.
U slučaju da se primjenjuje primjena ovog članka, primjenjuje se sljedeći standard:
Izazov: U skladu s člankom 3. stavkom 1. stavkom 2. točkom (a) Uredbe (EZ) br. 1225/2009 Komisija je odlučila da se u skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (b) Uredbe (EZ) br. 1225/2009 primjenjuje odredba o uvođenju mjera za smanjenje emisije CO2 u proizvodima koji sad U 16S nizu, najslabija stanica ograničava upotrebljivu kapacitetu paketa, a razlike se mogu nakupiti ciklusom.
U slučaju da je to moguće, izračunati se ćelije za aktivno uravnoteženje. Može brzo ukloniti početnu disperziju tijekom puštanja u rad, izbjegavajući gubitak kapaciteta uzrokovanog uskim grlom najslabije ćelije. U slučaju 2%, aktivno uravnoteženje može biti završeno u roku od nekoliko sati.
Kvantificirani povrat: U sustavu od 64 kWh, uklanjanje 2% početnog gubitka kapaciteta rezultira dodatnim 1,28 KWh dostupno. Kod jednog ciklusa dnevno tijekom 10-godišnjeg života, to iznosi približno u skladu s člankom 4. stavkom 1.
Baterije koje se koriste za drugi život ili za nove svrhe
Izazov: Baterije koje su obnovljene iz različitih vozila ili serija imaju mnogo veću varijaciju u kapacitetu, unutarnjem otporu i brzini samopouzdanja od novih ćelija. Pasivno uravnoteženje jedva može održati konzistenciju u tako visoko raspršenim paketima.
U slučaju da je to moguće, izračunati se ćelije za aktivno uravnoteženje. Njegova veća ravnotežna struja može kontinuirano nadoknaditi značajne razlike između stanica i stanica, čime se upotrebljivi kapacitet baterija s drugim životnim razdobljem približava kapacitetu novih baterija.
Kvantificirani povrat: Baterije koje se koriste obično koštaju 40%60% novih baterija kupiti. S aktivnim uravnoteženjem povećanje korisne kapaciteta za 10%–20%, unutarnje stopate povrata (IRR) projekta znatno se poboljšavaju.
Baterijski paketi s teškim temperaturnim gradijentima
Izazov: U sustavu za skladištenje energije na stojalu, ćelije na vrhu i dnu mogu se razlikovati za 5°C. Razlike u temperaturama dovode do različitih stopa samopouzdanja i, posljedično, pomicanja SOC-a. Pasivno uravnoteženje ne može učinkovito ispraviti to pod uvjetima temperaturne nagibnosti.
U slučaju da je to moguće, izračunati se ćelije za aktivno uravnoteženje. U skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) ovog članka, "sistem za upravljanje" znači sustav za upravljanje električnim gorivom koji je osposobljen za upravljanje električnim gorivom. S 8 NTC senzora temperature, BMU-H5-16 može praćiti raspodjelu temperature u stvarnom vremenu i pokrenuti strategije uravnoteženja.
Kvantificirani povrat: Istraživanja pokazuju da održavanje razlike u temperaturi od stanice do stanice ispod 3°C može produžiti životnu dužinu baterije 15%–20%.
Druga strana odluke
Kad je pasivno uravnoteženje još uvijek pravi izbor
U slučaju električnih sustava povezanih na mrežu, koji koriste dobro usklađene ćelije razine A smanjenje kapaciteta ispod 0,5% i promjene unutarnjeg otpora ispod 5% s jednako raspodjelom temperature pakiranja od razlika manja od 2°C , pasivno uravnoteženje je standardno i dovoljno rješenje u više od 90% slučajeva.
Ključni kriterij za odabir nije apsolutna superiornost aktivnih i pasivnih. To je kombinacija u slučaju da se ne provede primjena, sustav može biti u stanju da se koristi za određivanje vrijednosti. Kada se kontroliraju sve tri varijable, jednostavnost pasivnog uravnotežavanja i niže troškove postaju jače prednosti.
Hardver iza strategije
BMU-H5-16: 2A aktivno uravnotežavanje robova unutar JKESS HV sustava
| Uređaj za upravljanje | Vrijednost | Upis |
|---|---|---|
| Metod za uravnoteženje | Svaka vrsta električne energije mora biti u skladu s ovom Uredbom. | Energija se prenosi između stanica umjesto da se rasprši kao toplota. |
| Maksimalna ravnotežna struja | 2 A | Po kanalima. |
| Najveći broj uzoraka stanica | 16 | 16S LiFePO4. |
| U slučaju da se ne primjenjuje presjek, mora se upotrebljavati sljedeći sustav: | s druge strane, za sve druge uređaje, koji su namijenjeni za upotrebu u proizvodnji električne energije, mora se upotrebljavati: | 5mV preciznost. |
| Ulazni podaci za uzorkovanje temperature | 8 kanala NTC | — |
| U skladu s člankom 6. stavkom 2. | -30 do 105°C / ±2°C | — |
| U slučaju da je to moguće, potrebno je uključiti i sljedeće: | 2 / 1A / 3A na 300ms | — |
| Način hlađenja | Intelligentno hlađenje zraka / kontrolirano hlađenje ventilatora | Integriran u prednji panel. |
| Komunikacijski sučelja | CAN / RS485 / Daisy Chain | U HV glavnu kontrolnu kutiju. |
| Hemija celije | LiFePO4 | Podržava prismatičke ćelije od 280Ah314Ah. |
| Razmak napona baterijske kutije | 100V800V DC (u zavisnosti od broja serija) | Proširena kroz više kutija povezanih u seriji. |
Skrenu horizontalno da bi pogledao sve stupce specifikacija.
Izvor specifikacija: stranica proizvoda i list brošure JKESS HV Slave Battery Box.
Znajte granice
3 Česte pogrešne zamisli o aktivnom uravnoteženju
aktivno uravnotežavanje može popraviti oštećenu stanicu.
Aktivno uravnoteženje može samo prenijeti naboj; ne može obnoviti kemijski kapacitet stanice. Ako je kapacitet stanice već ozbiljno degradiran, aktivno uravnoteženje može samo odgoditi njegov učinak, a ne preokrenuti degradaciju.
viša ravnotežna struja je uvijek bolja.
U slučaju ćelija klase 300Ah, uravnotežna struja od 2A razumna je, ali prekomjerno visoka ravnotežna struja povećava složenost i troškove sustava. U slučaju da se ne primjenjuje presjek, sustav se može koristiti za izračun brzine.
aktivno uravnotežavanje znači da je pregled stanica nepotreban.
Aktivno uravnotežavanje može nadoknaditi razlike u stanicama, ali ne može ukloniti ekstremnu početnu nedosljednost. U skladu s člankom 11. stavkom 1.
Od BMU-a do potpunog sustava
Kako konfigurirati JKESS HV sustave s 2A aktivnim uravnoteženjem
JKESS modularni visoko napetostni sustavi za skladištenje energije koriste BMU-H5-16 kao robske kontrole jezgra, u parovima s Svaka vrsta vozila ili Svaka vrsta vozila mora biti opremljena s: glavna kontrolna kutija. Oni podržavaju 416 kutija za robove (HV-B6U ili 4U kompleti) , kapaciteta sustava 64256 kWh , i raspon napona od 80 1000 V.
| Sustav sredstva |
Roba kutija |
Serije broj |
Nominalni napon |
Glavna kontrola opcija kutije |
|---|---|---|---|---|
| s druge strane: | 4 | 64S | smanjenje energije | Sljedeći članak: |
| 96 kWh | 6 | 96S | smanjenje energije | Sljedeći članak: |
| s druge strane, | 8 | 128S | smanjenje energije | Sljedeći članak: |
| s druge strane, | 12 | 192S | smanjenje energije | Sljedeći članak |
| 256 kWh | 16 | 256S | smanjenje energije | Sljedeći članak |
Skrenu horizontalno da bi pogledala svih pet stupnjeva konfiguracije.
Pitanja kupaca, odgovorena
Često postavljana pitanja
Je li aktivna ravnoteža uvijek bolja od pasivne ravnoteže?
-Ne, ne, ne. Aktivno uravnotežavanje učinkovitije je na LiFePO4-ovoj ravnoj krivini napona i u scenarijima s visokom varijacijom od stanice do stanice, ali pasivno uravnotežavanje ostaje standardno i dovoljno rješenje za više od 90% komercijalnih sustava povezanih na mrežu koji koriste dobro usklađene U slučaju da se ne primjenjuje primjena ovog standarda, testiranje se provodi na temelju podataka iz članka 4. stavka 2.
Zašto pasivno uravnoteženje ne uspije na LiFePO4?
LiFePO4 ima izuzetno ravnu krivu napona između 20% i 80% SOC samo oko 100mV varijacije (3,20V do 3,30V). Pasivno uravnoteženje temelji se na razlikama napona kako bi se utvrdilo koje ćelije trebaju biti pražnjene, ali u ovom ravnom području razlike napona su premalne da bi se točno odražavale razlike SOC-a. U skladu s člankom 3. stavkom 1.
Koliko vremena treba 2A aktivnom ravnotežom da se ispravlja neravnoteža stanica?
Za 314Ah LiFePO4 ćeliju s 0,5% varijacije kapaciteta, energija koja se mora uravnotežiti iznosi približno 1,57Ah. Pri 2A aktivnoj ravnotežnoj struji, ovo traje oko 47 minuta. Pri pasivnom uravnoteženju od 200 mA isti prijenos energije trajat će oko 7,85 sati a pasivno uravnoteženje radi samo tijekom zadnje faze punjenja, tako da je stvarno vrijeme još duže.
Koji su tri scenarija u kojima se aktivno uravnoteženje 2A isplati?
U skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) Uredbe (EZ) br. 726/2009 Komisija je odlučila da se u skladu s člankom 3. točkom (b) Uredbe (EZ) br. 765/2009 primjenjuje Uredba (EZ) br. 765/2008 na temelju članka 3. stavka 1. U tim scenarijima aktivno uravnotežavanje 2A može vratiti 12% upotrebljivog kapaciteta i produžiti životni vijek paketa za 15%20%.
Podržava li JKESS BMU-H5-16 aktivno uravnotežavanje?
-Da, to je dobro. BMU-H5-16 je aktivna balancirana robska BMU JKESS-a, koja isporučuje do 2A ravnotežne struje po kanalu pomoću induktivne konverzije DC-DC. U skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) ovog članka, "sistem za mjerenje" znači sustav za mjerenje i utvrđivanje vrijednosti. U svim paketima s JKESS HV baterijama je unaprijed instaliran.
Mogu li prilagoditi aktivnu ravnotežu postojećem pasivnom ravnotežnom sustavu?
Nakon toga je tehnički moguće, ali često nepraktično jer aktivno uravnoteženje zahtijeva različito ožičenje, različitu BMS hardver i različite komunikacijske protokole. U slučaju da se primjena primjene ne provodi u skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) ovog članka, primjenom primjene primjene primjene primjene primjene primjene primjene primjene primjene primjene primjene primjene primjene primjene primjene primjene primjene primjene primjene primjene primjene primjene primjene prim
Kako aktivno uravnotežavanje utječe na jamstvo na baterije?
Aktivno uravnotežavanje pomaže u održavanju konzistencije stanica, što izravno štiti zadržavanje kapaciteta. Ako garancija garantuje minimalno zadržavanje kapaciteta (npr. 70% nakon 10 godina), aktivno uravnotežavanje povećava vjerojatnost da paketi ispunjavaju taj prag smanjenjem stope degradacije uzrokovane neravnotežom.
Koja je tipična razlika u troškovima između pasivnog i aktivnog BMS-a za uravnoteženje?
Hardver za BMS aktivnog uravnotežavanja obično košta 20%~40% više od ekvivalenta pasivnog uravnotežavanja na razini komponente. U trećoj varijabilnoj situaciji, dodatni upotrebljivi kapacitet i produženi životni vijek pakiranja mogu donijeti povrat te premije u roku od 23 godine rada.
Može li aktivno uravnotežavanje raditi i tijekom punjenja i pražnjenja?
-Da, to je dobro. U suprotnosti s pasivnim uravnoteženjem koje djeluje samo tijekom posljednje faze punjenja (visoka SOC), aktivno uravnoteženje djeluje neprekidno tijekom punjenja i pražnjenja u cijelom rasponu SOC-a. To je posebno važno za LiFePO4, jer njegova ravna krivulja napona znači da pasivno uravnotežavanje ima vrlo ograničene prozore učinkovitosti.
Kako JKESS podržava B2B klijente u procjeni aktivnog uravnotežavanja?
JKESS pruža modularnu hardver HV BESS uključujući BMU-H5-16 aktivno uravnotežavanje robu BMU, HV-BC250 (200A) i HV-BC150-100A (100A) glavne kontrolne kutije, i HV-B6U / 4U rob baterije kutije komplete. Sistem podržava 416 slave boxova (64256kWh) s CAN/RS485/daisy-chain komunikacijom. JKESS ne prodaje stanice; kupci nabavljaju LiFePO4 stanice odvojeno, što omogućuje optimiziranje dizajna sustava u skladu s specifičnim specifikacijama stanica.
Niste sigurni je li aktivno uravnotežavanje pravo za vaš projekt?
Podijelite specifikacije ćelija i uvjete rada s našim inženjerskim timom. Pomoći ćemo vam da utvrdite daje li aktivno uravnotežavanje 2A mjerljiv povrat za vašu specifičnu primjenu.
Zahtijevam prilagođeni citat →