EN
Supratimas apie 48V litynio akumuliatorius Baterijos bms Pagrindiniai principai
Pagrindinės baterijų valdymo sistemų funkcijos
Baterijos valdymo sistemos arba BVS yra labai svarbios užtikrinant, kad litio baterijos veiktų gerai ir būtų saugios. Šios sistemos stebi atskirus elementus, balansuoja juos ir apsaugo nuo problemų. Vienas pagrindinių BVS funkcijų – tai baterijos įkrovos būklės (vadinamos State-of-Charge arba SoC) ir jos bendros būklės (State-of-Health arba SoH) stebėsena. Tai padeda geriau valdyti energiją ir padidinti baterijų tarnavimo laiką. Kai kurios gamintojų atliktos mokslinės tyrimų rodo, kad kokybiška SoC stebėsena gali iš esmės pratęsti baterijų tarnavimo laiką maždaug 20 %, nors rezultatai gali skirtis priklausomai nuo naudojimo sąlygų. Svarbu ir saugumas. BVS turi integruotą apsaugą nuo dažnų problemų, tokių kaip pernelyg didelis įkrovimas, perkaista ar trumpasis jungimas. Šie apsaugos mechanizmai padeda išvengti pavojingų situacijų, kurios gali sukelti rimtą žalą ar net gaisrą ekstremaliose situacijose.
Kodėl įtampa yra svarbi 48V energijos saugyklos sprendimų atžvilgiu
Pasirinkus 48 V sistemą, lyginant su žemesniu įtampa veikiančiomis alternatyvomis, kyla daugybė realių privalumų. Pirma, jai veikti reikia mažesnės srovės, kad būtų pagaminta tokia pati galingumo kiekis, o tai reiškia, kad veikimo metu generuojama mažiau šilumos, todėl visa sistema veikia saugiau. Dauguma šios srities specialistų rekomenduoja laikytis šios įtampos lygio, nes jis suteikia gerą balansą tarp efektyvaus veikimo ir operatorių saugumo. Taip pat svarbu atkreipti dėmesį į pramonės standartus, kuriuos dažnai ignoruoja kalbant apie elektros sistemas. 48 V diapazonas iš tiesų gerai atitinka daugumą saugumo reglamentų, taikomų įvairiose sektoriuose. Be to, šios sistemos puikiai veikia kartu su atsinaujinančiais energijos šaltiniais. Jos puikiai veikia kartu su saulės elektrinėmis, nes gali geriau susidoroti su kintamu saulės šviesos pobūdžiu lyginant su kai kuriais kitais esamais variantais. Kai visi šie veiksniai susidėsto kartu, 48 V sistemos išsiskiria kaip geriausiai veikiančios saulės energijos kaupimo sprendimų alternatyvos.
Ligonių balansavimo technikos optimaliam veikimui
Baterijos elementų balansavimas yra svarbus norint išgauti maksimalią baterijų naudą tiek jų veikimo laikui, tiek našumui. Šis procesas užtikrina, kad visi elementai turėtų maždaug vienodą įkrovą, naudojant arba aktyvią, arba pasyvią balansavimo metodiką. Pasyvus balansavimas pašalina perteklinę energiją iš per įkrautų elementų. Aktyvus balansavimas veikia kitaip – perkelia energiją į tuos elementus, kuriems jos trūksta, todėl išlaikomas geresnis bendras talpos lygis. Tyrimai rodo, kad tinkamas elementų balansavimas gali pratęsti baterijos tarnavimo laiką net 15 procentų. Tai taip pat patvirtinta praktikoje. Pavyzdžiui, elektrinių automobilių gamintojai nurodo akivaizdžius pagerinimus, įgyvendinę šią techniką. Dabar daugelis pramonės įmonių laiko elementų balansavimą privalomu procesu, o ne pasirinktine savybe, atsižvelgiant į akivaizdžias naudas, kurias šis procesas teikia baterijų sistemoms įvairiose srityse.
Pagrindiniai BMS pritaikymo aspektai
Vertinimas energijos poreikių Jūsų PROGRAMA
Baterijos valdymo sistemos (BMS) pritaikymas prasideda nustatant, koks energijos tipas reikalingas konkrečiai programai. Teisingas šio etapo įgyvendinimas reiškia tikslų sistemos sunaudojamos energijos kiekio nustatymą, kad BMS galėtų tinkamai atlikti savo funkcijas. Geriausias energijos vertinimas paprastai reikalauja atkreipti dėmesį į du pagrindinius rodiklius – maksimalų naudojimą, kai viskas veikia pilnu pajėgumu, ir vidutinį suvartojimą per tam tikrą laiką. Paimkime gamyklas – jų energijos poreikis dažnai smarkiai padidėja gamybos intensyvios veiklos metu. Mažos saulės elektrinės veikia kitaip – jose reikia stebėti kasdienes suvartojimo tendencijas, kad būtų efektyviai valdomas energijos kaupimas. Tokio tipo vertinimai labai daro įtaką svarbiems sprendimams dėl baterijų konstrukcijos. Jie nulemia, ar sistema ilgalaikėi veiks be priekabų, ar anksčiau laiko suges dėl netinkamo dydžio parenkant pagal faktinį darbo krūvio režimą.
Temperatūros valdymas portatyviose jėgos stotyse
Baterijų temperatūros palaikymas reikiamame lygyje yra labai svarbus tiek jų veikimo efektyvumui, tiek saugai, ypač nešiojamuose elektros tiekimo įrenginiuose, nuo kurių visi šiandien priklauso. Tyrimai rodo, kad pernelyg didelės temperatūros svyravimai neigiamai veikia baterijų efektyvumą. Karštesnės sąlygos greičiau dėvi baterijas nei pageidaujama, žymiai sutrumpinant jų naudingą tarnavimo laiką. Yra keletas būdų, kaip valdyti šį karščio klausimą. Padeda izoliacinės medžiagos, taip pat termo apvyniojimai, kurie apgaubia komponentus, kad išlaikytų temperatūrą. Kai kurie įrenginiai net turi integruotus aktyvius aušinimo sistemas. Termo apvyniojimai paprastai veikia pakankamai gerai vidutinės temperatūros vietose, tačiau jei išorės temperatūra pakyla labai aukštai arba įrenginys naudojamas intensyviai, aktyvios aušinimo sistemos tampa beveik būtinos. Renkantis termo sprendimus, svarbu įvertinti, kur ir kaip įrenginys bus naudojamas, nes tinkama temperatūra daro didelę įtaką baterijų veikimui ir jų tarnavimo laikui.
Komunikacijos protokoliai: CAN Bus palyginti su RS485 integracija
Renkantis tarp CAN Bus ir RS485 protokolų, planuojant pastatų valdymo sistemų ryšių protokolus, būtina kruopščiai įvertinti kiekvieną situaciją. CAN Bus protokolas išsiskiria dėl gerų klaidų valdymo savybių ir pakankamai greito ryšio, kad būtų atliekami realaus laiko operacijos, todėl jis populiarus automobiliais ir sunkiose mašinose. Tuo tarpu RS485 siūlo paprastumą ir gali perduoti signalus daug ilgesniu atstumu nei daugelis kitų alternatyvų, todėl jis tinka paprastesnėms sistemoms arba tiems, kurie apima didelius plotus. Išanalizavus praktiškai įgyvendintus pavyzdžius, tampa aišku, kodėl šie pasirinkimai yra svarbūs. CAN Bus ypač gerai tinka ten, kur svarbiausia greitai gauti patikimą informaciją, tuo tarpu RS485 tampa pagrindine išeimi, kai reikia, kad kabelis išlaikytų signalo kokybę šimtus metrų ilgyje. Daugelis inžinierių sako, kad šioje srityje nėra universalaus sprendimo. Į kurią protokolo pasirinkimą įtakos daro duomenų perdavimo sparta, komponentų tarpusavio atstumas, bei tai, ar sistema apima sudėtingas sąveikas.
Integracija su saulės energijos sistemomis ir BESS
BMS optimizavimas saulės energijos saugojimui
Kai kalbame apie tai, kaip sujungti baterijų valdymo sistemą (BMS) su saulės energijos įrenginiais, tai čia tikrai yra keletas sudėtingų aspektų, sumaišytų su puikiomis galimybėmis. Kokybiška BMS labai padeda pagerinti energijos kiekį, kuri tinkamai kaupiama, kai ji keliauja pirmyn ir atgal tarp saulės plokščių ir pačių baterijų. Pavyzdžiui, neseniai atliktas mažų saulės elektros tinklų tyrimas parodė ir kažką įdomaus: sureguliavus BMS nustatymus galima išties pailginti baterijų tarnavimo laiką apie 25 procentų ir padidinti sistemos patikimumą maždaug 15 procentų. Kodėl BMS yra tokia svarbi? Na, šios sistemos iš esmės veikia kaip eismo reguliuotojai viskam, kas vyksta su elektra, einančia per jas. Jos užtikrina balansą, kai baterijos įkraunamos ir iškraunamos, neleidžiant problemoms, tokio kaip pernelyg stipriai įkrautos arba visiškai iškrautos baterijos. Tačiau nepamirškime ir sunkumų. Saulės plokštės ne visada išduoda vienodą galią iš dienos į dieną, be to, temperatūra nuolat kinta. Tačiau kai kurie išradingi žmonės jau rado būdų tai apeiti. Dabar jau egzistuoja pažengusios BMS konfigūracijos, kurios prisitaiko pagal tai, kas vyksta tuo metu su saulės šviesos lygiu, padedant išlaikyti stabilų veikimą esant skirtingoms orų sąlygoms.
Strategijos jungtiniam tinklui bei atskirtam BESS konfigūravimui
Žinant, kaip veikia tinklui prijungtos ir autonominės baterijų energijos kaupimo sistemos, tinkamai konfigūruojant sistemas, viskas keičiasi. Prie pagrindinio elektros tinklo prijungtos sistemos suteikia galimybę grąžinti perteklinę elektros energiją, kai ji reikalinga, sumažinti brangiosios elektros suvartojimo pikų naudą ir efektyviau panaudoti turimą energiją. Kitas variantas veikia visiškai nepriklausomai nuo elektros tinklo. Tokios autonominės sistemos suteikia izoliuotose vietose esančioms bendruomenėms patikimą energijos šaltinį, nepriklausantį nuo išorinės infrastruktūros. Baterijų valdymo sistemos (BMS) pritaikymas yra labai svarbus abiejų tipų sistemoms. Tinklui prijungtoms sistemoms BMS turi gebėti valdyti neprognozuojamus elektros tinklo sąlygų pokyčius ir greitai reaguoti į kintančius energijos poreikius. Visiškai autonominėms sistemoms svarbu maksimaliai kaupti energiją ir išlaikyti nepriklausomybę nuo išorinių šaltinių. Pavyzdžiui, „Tesla Powerwall“ turi skirtingas programinės įrangos konfigūracijas, priklausomai nuo to, ar ji naudojama name, prijungtame prie elektros tinklo, arba įrengta nuosekliai nuošalioje vietoje, kur visai nėra elektros tinklo.
Krovinių valdymas hibridinėse energijos saugyklos baterijų sistemose
Hibridinės energijos kaupimo sistemose tinkamas apkrovų valdymas yra labai svarbus, kad būtų pasiektas maksimalus energijos paskirstymo iš įvairių šaltinių efektyvumas. Daugelyje šių sistemų yra derinami keli elektros energijos gamybos tipai, pavyzdžiui, saulės elektrinės kartu su vėjo jėgainėmis, todėl operatoriams reikia nuolatinio priežiūros ir nuolat atlikti greitus koregavimus. Geriau veikianti akumuliatorių valdymo sistema tai padaro įmanoma dėl protingos technologijos, kuri nuolat stebi esamą poreikį, balansuoja kiekvieno šaltinio indėlį ir sumažina elektros energijos švaistymą. Kai kurie praktinės veiklos duomenys rodo, kad kai į hibridines sistemas integruojamas protingas apkrovų valdymas, jos veikia apie 30 procentų efektyviau. Toks pagerinimas ypač svarbus izoliuotose bendruomenėse, kurios naudoja mikrotinklus, arba įmonėse, siekiančiose sumažinti išlaidas, kartu užtikrindamos stabilų elektros tiekimą. Hibridinių sistemų sėkmingas veikimas kartu su integruota valdymo sistema parodo, kodėl jos tampa svarbia dalimi, kurios padeda pereiti prie žalesnių energijos alternatyvų.
Sudėtingi saugumo protokoliai individualiam BMS
Apmelžimo/Apagalvoto apsaugos mechanizmai
Baterijų būklės palaikymas ir jų ilgesnis tarnavimo laikas labai priklauso nuo gerų per įtampos ir iškrova apsaugos sistemų. Be šių apsaugos priemonių, baterijos gali viršyti jų darbo ribas, dėl ko gali įvykti palaipsnis nusidėvėjimas ar net visiškas gedimas. Šiai apsaugai užtikrinti naudojama technologija apima tokius dalykus kaip modernios apsaugos grandinės moduliai (AGM), kurie iš tiesų stebi ir kontroliuoja šias ribas. Taip pat yra nustatytų standartų, tokių kaip UL1642, skirtas litio elementams, kuris nurodo gamintojams, kas yra priimtina, kalbant apie baterijų saugų veikimą. Mes jau matėme realius rezultatus, kai geresnės apsaugos konfigūracijos žymiai sumažino problemas bandymų etapuose. Kuriant šias apsaugos priemones, svarbu atkreipti dėmesį į kelis svarbius dalykus:
Geros kokybės BMS naudojimas kuris automatiškai atjungia energiją aptikus nesauges būsenas.
Reguliarus programinės įrangos parametrų atnaujinimas kad sutaptų su naujausiomis saugumo normomis.
Įtraukiant jutiklius ir diagnostiką prognostikuoti baterijų sveikatą ir našumą iš anksto.
Termaliosio perdavimo prevencija 48V lietinio sistemose
Litolio baterijų terminio nekontrolės sustabdymui reikia kelių kartu taikomų metodų, įvertinant tiek jų konstrukciją, tiek naudojamą stebėjimo technologiją. Geri sprendimai apima geresnius aušinimo mechanizmus, tinkamas termoizoliacines barjerines medžiagas bei nuolat veikiančius temperatūros jutiklius, kurie nuolat stebi būklę. Jau yra realių atvejų, kai šie apsaugos metodai sulaikė rimtus gedimus, ypač svarbiuose įrenginiuose, tokiuose kaip gyvybės palaikymo aparatai arba elektriniai automobiliai ekstremaliose sąlygose. Pramonės specialistai taip pat pažymi naujas priemones, kurios netrukdydamos ateina į rinką – tokios kaip fazės keitimo medžiagos ir nauji elektrolitų mišiniai, kurie yra itin svarbūs valdant šilumos rizikas. Papildomas privalumas yra dviguba nauda, kuri iškyla, kai įmonės pradeda naudoti šiuos sprendimus – jų produktai tampa saugesni, o baterijų našumas nuolat tobulėja laikui bėgant.
IP reitingai ir aplinkosaugos apsaugos standartai
Įtampos apsaugos (IP) klasifikacijos sistema vaidina svarbų vaidmenį kalbant apie baterijų valdymo sistemas (BMS), veikiančias skirtingose aplinkose. Šios klasifikacijos esą nurodo, kaip gerai tam tikras daiktas atsparus dulkėms ir vandens patekimui. Suprasti šias klasifikacijas yra labai svarbu, jei norime, kad mūsų pagamintos BMS sistemos būtų ilgaamžės sunkiose sąlygose, tokiuose objektuose kaip jūros naftos gręžimo bokštai arba fabrikai, kuriuose naudojama sunki technika. Oro sąlygos labai daro įtaką BMS sistemų konstravimui, todėl dalys turi atlaikyti kintančias oro sąlygas. Paimkime, pavyzdžiui, išorėje naudojamus įrenginius – jiems būtinai reikia aukštos klasės IP apsaugą užtikrinančių korpusų, kad būtų užkirstas kelias lietui ir purvui patekti į vidų. Norint viršyti standartinius IP reikalavimus, gamintojams reikėtų rinktis tvirtas medžiagas, tinkamas sandarinimo technikas ir prieš diegiant sistemą atlikti prototipų bandymus realiomis sąlygomis. Toks požiūris užtikrina patikimumą net esant labai sunkioms sąlygoms.