导语:大型电池阵列正逐渐成为备用和连续供电的关键能量存储解决方案,特斯拉公司推出的家用和商用Powerwall系统是这一趋势的明显体现。这些系统中的电池通过不断从电网或其他能源中充电,并由DC/AC逆变器转换为用户可用的交流(AC)电。
使用电池作为备用供电源并非新鲜事物,市场上已经有多种类型的备份系统,如基本的120/240V AC功率数百瓦的小型台式PC短期备份、船舶、混合动力汽车或全电动汽车所需的大功率车船级别备份,以及用于通信基础设施和数据中心的大规模网络级别备份。尽管在化学组成和技术层面上对电子产品存在大量创新,但构建一个有效且针对特定需求而设计的电子设备管理体系同样至关重要。
利用大容量固定或移动性质的大型电子设备,可以提供几千瓦到数百千瓦甚至更高水平的稳定供電服务。这对于需要持续稳定能量供应的情况尤其重要。
为了实现大容量能量存储与管理,开发者们必须克服诸多挑战。简单地扩展小型低容量包装上的管理策略是不够的,而是需要一套复杂且精细化得支持机制来应对这些挑战。
首先,要确保所有关键参数(如温度、充放电状态等)的测量值具有极高准确度与可靠性。此外,子系统设计应具备模块化,以便根据具体应用需求进行定制,同时考虑未来可能出现的问题以及整体维护问题。
较大的存储阵列工作环境带来了额外难题。在逆变器产生极高压力/流速时,与之相关联的一系列尖峰现象要求BMS能够在噪声强烈、高温环境下提供精确共享数据。此外,对内部模块及整个体系温度测量值获取详尽“微观”数据也变得至关重要,因为这对于充放、监控及释放过程都是不可或缺的情报来源之一。
由于这些设备在保障日常生活运作方面扮演着核心角色,因此它们运行时刻可靠性的要求自然而然地提升了BMS功能需求。要将这个目标转化为现实,BMS必须保证数据完整性与准确性,并持续进行健康评估,从而采取适当措施以维持良好运行状态。规划过程中需预见潜在问题,并实施自我测试以实现故障检测;同时,在备选模式与正常工作模式之间选择合适行动策略。而最后,其严格遵守各项监管标准也是不容忽视的事项之一。
将概念转变成实际世界中的结果虽然听起来简单——仅需安装读数装置于每个单元旁边即可。但实际情况远比想象中的复杂得多。大规模监督每个单元,即使看似简单,也提出了一系列紧迫要求:毫伏毫安级别精度;同步丈量以计算功率;评估每次丈计效力,以最大限度提高信息完整性;识别异常读数但避免错误决策等等。如果未正确处理,这些读数可能暗示潜在问题,但过分依赖错误信息则会导致失误。而BMS必须既不能忽视异常行为,也不能因为任何一处读数而采取行动,而是要找到平衡点,最终实现完美无瑕的人工智能控制能力。