Калі сістэмам захоўвання энергіі патрэбна актыўная балансіроўка (і калі дастаткова пасіўнай)

Праблема штодзённай язды на ровары. Пасіўнае балансаванне не было распрацавана для вырашэння гэтай праблемы.

Бытавая батарэя для электравеласіпеда зараджаецца прыкладна раз на дзень, часта радзей. Электраінструмент выкарыстоўваецца кароткімі перыядамі. У большасці выпадкаў літыевыя акумулятары даюць батарэі дастаткова часу для адпачынку, і любы невялікі дысбаланс паміж элементамі павольна выпраўляецца ў фонавым рэжыме. Пасіўная балансіроўка — звычайна каля 100 мА, якая праходзіць праз найбольш зараджаны элемент падчас максімальнай зарадкі — выдатна працуе для такога профілю нагрузкі.

Назапашванне энергіі — гэта зусім іншая справа. Хатні акумулятар, падлучаны да сонечнай батарэі, кожны дзень, год за годам разраджаецца і разраджаецца. Камерцыйная сістэма захоўвання энергіі можа разраджацца і разраджацца некалькі разоў на дзень. На працягу тысяч цыклаў нават невялікія адрозненні паміж элементамі — вытворчыя дапушчэнні, невялікія адрозненні ва ўзросце, градыенты тэмператур па ўсёй батарэі 16S — назапашваюцца ў вымерны дрэйф напружання. Акумулятар перастае быць аднастайным ланцугом і пачынае паводзіць сябе як яго самы слабы элемент. Ёмістасць усяго акумулятара падае, дысбаланс павялічваецца, і ў рэшце рэшт сістэма кіравання будынкам (BMS) вымушана адключацца раней, каб абараніць самы слабы элемент, пакідаючы выкарыстоўваную ёмістасць без увагі.

Менавіта гэты тып няспраўнасці прымушае пакупнікоў сістэм захоўвання энергіі перайсці да актыўнага балансавання. Пытанне не ў тым, ці лепш актыўнае балансаванне ў цэлым, а ў тым, ці дастаткова насычаны працоўны цыкл вашага праекта, каб пасіўнае балансаванне не паспявала за ім.

Што насамрэч робіць пасіўная балансіроўка 100 мА (і дзе яна не падыходзіць для ESS)

Пасіўнае балансаванне працуе шляхам спальвання лішняй энергіі з элементаў, якія першымі дасягаюць поўнага зараду, у выглядзе невялікай колькасці цяпла на шунтавым рэзістары. Тыповага току пасіўнага балансавання 100 мА дастаткова для барацьбы з дрэйфам, які назапашваецца ў менш нагружаных прыладах, але яно мае два структурныя абмежаванні, якія маюць значэнне для захоўвання дадзеных:

• Ён дзейнічае толькі пры максімальнай зарадцы.Пасіўнай сістэме неабходна, каб элементы дасягнулі парога балансавання (звычайна высокага ўзроўню зараду), перш чым яна зможа іх выраўнаваць. Пры няпоўным цыкле захоўвання дадзеных, які рэдка прыводзіць да поўнай зарадкі, пасіўная балансіроўка мае менш магчымасцей для працы.
• Яго хуткасць невялікая ў параўнанні з дрэйфам, які можа назапашвацца штодня.У некаторых цыклах працы ESS дысбаланс можа назапашвацца хутчэй, чым паспявае выправіць пасіўная сістэма балансавання 100 мА, якая ўжываецца толькі ў абмежаваны перыяд часу ў пікавай зарадцы, таму разрыў можа павялічвацца з цягам месяцаў, а не скарачацца.

Для прымянення з малым цыклам пасіўная балансіроўка добра адпавядае каэфіцыенту запаўнення і дадае найменшыя выдаткі. Праблема, у прыватнасці, для ESS, заключаецца ў неадпаведнасці паміж хуткасцю дрэйфу і хуткасцю карэкцыі пры высокім каэфіцыенце запаўнення.

Што дадае актыўнае балансаванне (і ў чым заключаецца сапраўдная каштоўнасць)

Актыўнае балансаванне працуе шляхам перадачы энергіі ад ячэек больш высокага напружання да ячэек больш нізкага напружання — звычайна праз індуктыўны або ёмістны перадатчык — замест таго, каб спальваць яе ў выглядзе цяпла. З гэтага вынікаюць два практычныя наступствы:

• Больш высокі балансавальны ток.Там, дзе пасіўны ток складае каля 100 мА, спецыялізаваная актыўная балансіроўка ў сістэмах кіравання сістэмай захоўвання дадзеных звычайна мае дыяпазон 1 А — на парадак хутчэйшая карэкцыя.
• Ён можа працаваць у большай частцы дыяпазону SOC,не толькі пры максімальнай зарадцы. Гэта важна пры захоўванні, калі акумулятар рэдка знаходзіцца на 100% зарада.

Канчатковым вынікам праекта ESS з'яўляецца тое, што дрэйф напружання на элементах можна карэктаваць з хуткасцю, якая больш дакладна адпавядае хуткасці яго назапашвання. Актыўная балансіроўка можа дапамагчы батарэі заставацца бліжэй да аднастайнай ланцужка на працягу ўсяго тэрміну службы, зніжаючы верагоднасць таго, што карысная ёмістасць будзе заблакаваная самым слабым элементам. Варта памятаць пра наступны момант: прадукцыйнасць балансіроўкі падчас эксплуатацыі залежыць ад астатняй часткі сістэмы — супадзення батарэй і элементаў у пачатку, цеплавога размеркавання па ланцугу і таго, у якім акне SOC дазволена працаваць балансіроўка. Канкрэтныя дадзеныя балансіроўкі для дадзенай канфігурацыі батарэі трэба ўдакладняць з камандай інжынераў, а не рабіць высновы толькі з тэхнічных дадзеных.

Калі пасіўнага балансавання дастаткова (не перашчыруйце з характарыстыкамі)

Актыўная балансіроўка не з'яўляецца стандартным абнаўленнем. Для шырокага спектру прымянення пасіўная балансіроўка сапраўды з'яўляецца правільным рашэннем:

• Лёгкія рэзервовыя сістэмы, якія рэдка цыклічна ўключаюцца і выключаюцца
• Тэлекамунікацыйныя блокі бесперабойнага сілкавання, якія працуюць у асноўным у рэжыме рэзервовага рэжыму і рэдка глыбока зараджаюцца і разраджаюцца
• Невялікія спажывецкія сховішчы, дзе эканамічная эфектыўнасць праекта не апраўдвае дадатковыя выдаткі на BMS
• Добра падабраныя ячэйкі з жорсткай пачатковай талерантнасцю, дзе дрэйф назапашваецца павольна

Указанне актыўнага балансавання для гэтых ужыванняў павялічвае выдаткі без прапарцыйнай выгады. Добры пастаўшчык падкажа вам, калі пасіўнае балансаванне з'яўляецца правільным рашэннем для вашага праекта, і варта адзначыць, што пастаўшчык рэкамендуе актыўнае балансаванне для кожнага праекта без выразнага тэхнічнага абгрунтавання, звязанага з вашым працоўным цыклам.

Калі варта ўключыць актыўнае балансаванне ў свой праект захоўвання дадзеных

Умовы працоўнага цыклу, якія схіляюць чашу вагі ў бок актыўнага рэжыму захоўвання энергіі, даволі спецыфічныя. Калі ваш праект адпавядае некалькім з іх, варта ўдакладніць актыўную балансіроўку:

• Штодзённая глыбокая велапрагулка.Сонечнае назапашванне энергіі, якое значна разраджаецца кожны дзень, год за годам, назапашвае дрэйф хутчэй, чым можа выправіць перыядычная балансіроўка максімальнага зарада.
• Чаканы шматгадовы тэрмін службы.Чым даўжэй чакаецца праца сістэмы, тым большы назапашвальны дрэйф дапаможа вам абараніцца з дапамогай актыўнага балансавання.
• Больш буйныя канфігурацыі пакетаў.У ланцугу 16S больш месцаў для развіцця дрэйфу, чым у ланцугу 8S, бо большая колькасць ячэек у паслядоўнай сетцы павялічвае верагоднасць змены паміж ячэйкамі па ўсёй ланцугу. Назапашвальнікі на 48 В (15-16S) і вышэй атрымліваюць больш карысці ад хутчэйшай карэкцыі.
• Паралельная архітэктура пакета.Актыўнае балансаванне працуе на ўзроўні клетак унутры кожнай пачкі — яно не ўраўноўвае ўзровень паміж паралельнымі пачкамі, але дапамагае кожнай асобнай пачцы падтрымліваць унутраную ўзгодненасць, што спрыяе больш прадказальнай паводзінам, калі некалькі пачак працуюць разам у банку.
• Праца з няпоўны цыкл.Калі ваш профіль захоўвання рэдка зараджае акумулятар цалкам (скарачэнне пікавай нагрузкі, аптымізацыя ўласнага спажывання), залежнасць пасіўнага балансавання ад акна максімальнай зарадкі становіцца рэальным абмежаваннем.

Даведка па хуткім выбары

Карацей кажучы, вось як актыўная і пасіўная балансіроўка звычайна суадносяцца ў распаўсюджаных сферах прымянення. Разглядайце гэта як адпраўную кропку для вашага запыту прапаноў, а не як замену супастаўлення з вашым канкрэтным цыклам працы:

Табліца з'яўляецца адпраўной кропкай; удакладняйце ў адпаведнасці з вашым фактычным профілем працоўнага цыклу, а не толькі з этыкеткай прыкладання.

Актыўнае балансаванне DALY для сістэм захоўвання дадзеных

Для праектаў, дзе актыўнае балансаванне з'яўляецца падыходзячай спецыфікацыяй, лінейка сістэм захоўвання энергіі BMS 4-га пакалення ад DALY мае гэту спецыфікацыю ўбудаваным чынам. Варыянт LK забяспечвае актыўнае балансаванне 1 А для стандартных канфігурацый хатняга захоўвання; варыянт LM-B забяспечвае актыўнае балансаванне 2 А для сістэм з большым токам і большай ёмістасцю. Абодва падтрымліваюць 8-16S LFP і архітэктуру паралельных пакетаў, распаўсюджаную ў хатніх і невялікіх камерцыйных сховішчах, маштабуючыся да 16 пакетаў паралельна (каля 160 кВтг на сетку) для праектаў, якія растуць з цягам часу.

Два важныя моманты, якія варта адзначыць у любой перадпраграмнай размове: балансаванне прадукцыйнасці пры разгортванні залежыць ад астатняй часткі сістэмы, як абмяркоўвалася вышэй, і канкрэтныя дадзеныя канфігурацыі, у тым ліку логіка трыгераў балансавання, акно SOC і рэкамендацыі па супастаўленні пакетных ячэек, — гэта тое, над чым інжынерная каманда будзе працаваць з вамі на аснове праекта, а не тое, што можна выказаць з тэхнічнага апісання.

Часта задаваныя пытанні

Q1Ці заўсёды актыўная балансіроўка 1А лепшая за пасіўную 100мА?

Не заўсёды — тое, што лічыцца лепшым, залежыць ад таго, як ваш каэфіцыент нанясення на акумулятар. Для прымянення, дзе дрэйф назапашваецца павольна (рэзервовае капіраванне з малой нагрузкай, неглыбокія цыклы), пасіўная карэкцыя 100 мА адпавядае праблеме і дадае найменшыя выдаткі. Для прымянення, дзе дрэйф назапашваецца хутчэй, чым могуць выправіць 100 мА (штодзённая глыбокая цыклічная нагрузка пры захоўванні), актыўная карэкцыя 1 А лепш адпавядае праблеме. Падбярыце падыход да балансавання ў адпаведнасці з вашым каэфіцыентам назапашвання, а не наадварот.

Q2Ці падаўжае актыўная балансоўка тэрмін службы?

Тэрмін службы з'яўляецца ўласцівасцю саміх элементаў, а не чымсьці, што стварае балансаванне. Актыўнае балансаванне дапамагае агрэгату дасягнуць намінальнага тэрміну службы элементаў, зніжаючы рызыку дысбалансу, які выштурхоўвае асобныя элементы за межы іх бяспечнага працоўнага дыяпазону. Элементы вызначаюць максімальны тэрмін службы; балансаванне дапамагае вам сапраўды дасягнуць гэтага максімуму, а не абмяжоўвацца самым слабым элементам. Канкрэтныя дадзеныя аб тэрміне службы вашай канфігурацыі абмяркоўваюцца на ўзроўні праекта з камандай інжынераў.

Q3Калі я не ўпэўнены, што мне рабіць, што мне рабіць, калі мой праект патрабуе актыўнага ці пасіўнага ўключэння?

Падайце пастаўшчыку профіль вашага працоўнага цыклу — штодзённую глыбіню цыклаў, меркаваную колькасць цыклаў у год, мэтавы тэрмін службы, памер блока і тое, ці будзе сістэма рэгулярна дасягаць поўнай зарадкі. Пастаўшчык, які робіць спецыфікацыі на аснове гэтай інфармацыі, а не выбірае па змаўчанні больш дарагі варыянт, павінен ставіцца сур'ёзна. Калі вы не можаце атрымаць абгрунтаванне спецыфікацыі, якое адпавядае вашаму працоўнаму цыклу, гэта менавіта тыя дадзеныя, якія вам патрэбныя да адпраўкі запыту прапаноў.

Пра Дэйлі

DALY распрацоўвае і вырабляе сістэмы кіравання літыевымі батарэямі для вытворцаў арыгінальнага абсталявання, вытворцаў акумулятараў і інтэгратараў, а іх прадукцыя выкарыстоўваецца ў больш чым 130 краінах. Кампанія DALY, заснаваная ў 2015 годзе, працуе ў адпаведнасці з сістэмамі ISO 9001 / ISO 14001 з адпаведнасць стандартам CE і RoHS; лінейка акумулятараў энергіі мае статус UL Recognized Component (не поўную сертыфікацыю сістэмы UL — гэта адрозненне мае значэнне для паўночнаамерыканскіх праектаў), з дакументацыяй, якая пацвярджае сертыфікацыю на ўзроўні сістэмы на ўзроўні акумулятара або сістэмы.

Вызначаеце актыўную балансіроўку для вашага праекта захоўвання дадзеных?

Калі вы разглядаеце аб'ём праекта па стварэнні сонечнай энергіі, хатняй батарэі або невялікай камерцыйнай сістэмы энергазабеспячэння і хочаце правільна вызначыць балансаванне, інжынерная каманда DALY можа прааналізаваць ваш працоўны цыкл і дапамагчы вам падабраць падыход да сістэмы кіравання будынкам (BMS).

• Падзяліцеся сваім працоўным цыклам: штодзённая глыбіня цыклу, меркаваны тэрмін службы, памер пакета, паралельная канфігурацыя
• Запытаць дакументацыю па спецыфікацыях LK / LM-B 4-га пакалення
• Электронная пошта:dalybms@dalyelec.com

Старонка прадукту Active Balance:https://www.dalybms.com/active-balancing-products/