导语:大型电池阵列正逐渐成为备用和连续供电的热门选择,特斯拉公司的Powerwall系统是这一趋势的明显例证。这些系统中的电池通过网络或其他能源进行持续充电,然后由逆变器将其转换为交流(AC)供给用户使用。
尽管利用电池作为备用电源并非新鲜事,但市场上已经出现了多种类型的备份解决方案,从基本的120/240V AC和数百瓦功率的小型PC短期备份系统到船舶、混合动力汽车或纯电动车辆所需的大功率专用车船备份系统,再到用于通信基础设施和数据中心的大规模数百千瓦级别的备份系统。虽然化学组成和技术进步引起了广泛关注,但对于一个可行且针对不同需求定制的储能解决方案来说,Battery Management System(BMS)的作用同样不可或缺。
BMS在应对各种应用中扮演着关键角色,无论是在固定设备还是移动设备中,都能够提供几十千瓦至几百千瓦之间稳定的输出,为用户提供可靠而高效的能源供应。在设计一套适合能量存储需求的大型BMS时,挑战就不仅仅是简单地扩展小型、高容量包管理体系,而需要创造出新的复杂策略以及支持性质更强的问题解决方法。
为了确保高精度及可信度,对许多关键参数进行丈量值是一个首要任务。此外,子系统必须具有模块化设计,以便根据特定需求进行定制,并考虑可能未来扩展、全局管理以及维护问题。此外,在工作环境中,大规模存储阵列面临更多挑战,如逆变器产生高压与大流的情况下,以及在噪声严重且温度极高环境下的操作要求。
为了确保这些重要能源供应体系运行无故障,其工作可靠性得到了特别关注。要实现这一目标,BMS必须确保数据准确性与完整性,同时持续评估健康状况,并采取必要行动以防止潜在问题。完成一个坚固规划与安全性的多层次过程意味着预见潜在问题、执行自我测试,并通过故障检测来提高整个体系性能。此外,由于涉及到的高压、大流和大功率,BMS还必须遵守严格监管标准要求。
将概念转化为现实世界应用
虽然理论上监督再充电式蓄电池看起来相对简单,只需放置测量线路于每个单元蓄电池端口处即可,但实际上的BMS则远比这复杂得多。坚实规划始于全面监控每个单独单位,这要求提出一些核心功能请求,如达到毫伏安级精度,以及同步读取值以计算功率。这意味着BMS不仅需要评估每次测量值是否有效,还必须识别任何异常读数,因为它们可能表明存在潜在问题。但同样重要的是,不应基于错误信息采取行动。而且,如果检测到不寻常读数,也不能忽视它,因为这可能代表未知风险。