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,如用于个人电脑短期备份的小型120/240V AC功率设备,再到数千瓦级别的大型船舶、混合动力汽车或纯粹電動車辆所需的高效车载备份系统,以及为通信网络和数据中心设计的大规模数百千瓦级别的备用供电体系等等。
尽管在化学组成和技术领域取得了巨大的进展,但构建一个可行且针对特定应用需求而设计的电子存储系统仍然是一个复杂的问题。其中,电子管理系统(BMS)扮演着至关重要的一角。
利用大容量固定或移动式安装,大规模存储装置能够提供可靠、高效且灵活的供電服务,从几千瓦到几百千瓦不等。这使得BMS面临诸多挑战,其解决方案远超简单扩展小型低容量包装管理策略。相反,它需要一套更先进、更复杂的心智战略以及核心支持组件。
成功实现这一目标首先需要确保所有关键参数都能够准确无误地测量。此外,子系統必须设计得模块化,以便根据具体需求进行定制,同时考虑可能出现扩展性问题、整体管理难度以及维护要求。此外,在逆变器产生高压、高流并伴随尖峰当前的情况下,BMS还需要在噪声极高且温度较高环境下提供精确统一数据,并监控内部模块与整个体系温度以提供细节丰富数据,而不是仅限于粗略总结,因为这些信息对于充放流程至关重要。
由于其关键作用,这些能源供应体系工作稳定性的重要性不可忽视。为了把这一目标转化为现实,BMS必须确保数据准确性与完整性,以及持续健康评估,以便采取必要措施。如果要将概念转变成实际世界中的成果,则规划过程变得更加复杂,即使监督可再充能电池看似简单,只需将压力传感器放置在每个单元端口处即可,但现实情况却比这复杂许多。坚固规划始于全面监控每个单独单位,其中对模拟读数能力提出了严格要求。在毫伏安级以上精度进行读数时,每次同步丈量值以计算功率成为必要。而BMS必须评估每次丈量值是否有效,因为它致力于最大程度提升数据完整性,同时识别出异常读数但又不能基于错误信息做出决策。此外,对于任何异常读数都不应忽视,因为它们可能预示潜在问题。但同样,不应该因为有误差就采取行动;因此,BMS必须处理这种矛盾关系,以保证正确决策及时响应故障信号。