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,特斯拉公司推出Powerwall系列产品进一步凸显了这一趋势。这些系统通过DC/AC逆变器将电网或其他能源转换为用户可用的交流(AC)电力。
在使用电池作为备份源方面,我们并不新鲜见闻,现有多种类型的备份解决方案,如基本的120/240V AC台式PC短期备份、船舶和混合动力汽车中用于数千瓦的大型车船级别的备份,以及数据中心所需的大功率网络级别的备用系统等。尽管化学组成和技术进步引起了广泛关注,但一个有效且针对性强的电子设备管理体系(BMS)同样不可或缺。
BMS对于各种规模,从数千瓦到数百千瓦固定及移动应用中的能量存储至关重要。然而,其实现并非简单地扩展小型低容量包管理策略,而是需要新的复杂战略以及关键支持元素。
首先,精确度高且可靠的是许多关键参数监测值,这要求子系统设计要模块化,以便根据特定需求进行定制,并考虑未来扩展需求、全局管理问题以及维护工作。此外,在逆变器产生高压高流时刻产生尖峰的情况下,BMS必须在噪声严重且温度较高环境下提供精确共享数据,并针对内部模块和系统温度提供详细监测值,因为这些信息对于充放电至关重要。
由于这些能源系统对工作稳定性的极端依赖,因此其可靠性具有生存意义。为了实现这个目标,BMS必须保证数据准确无误与完整,同时持续进行健康评估以采取必要行动。在坚固规划与安全性的多层次过程中,BMS需要预见可能出现的问题、执行自我测试并实施故障检测机制,然后在正常运行模式与备用模式之间做出适当选择。此外,由于涉及到高压、高流大功率操作,BMS还需符合严格监管标准要求。
将概念转化为现实世界中的实际效果虽然监督再生式锂离子蓄电池看似简单,只需连接到每个单独部件上即可,但实际操作则远不止如此。成功实施一个完善的电子设备管理体系(BMS)始于全面监控每个单独部件。这就要求我们设立毫伏安级精度以上的一套丈量架构,使得所有读数达到同步状态,以便计算功率消耗;同时,还需要评估每次读取是否有效,以提高数据质量,并识别异常读数以防止错误判断。此外,如果发现异常,也不能忽视它们,因为这可能表明潜在问题。但同样,不应仅仅基于错误数据作出决策,因为这会导致不必要的干扰或者过早失效。在这种情况下,只有能够准确识别哪些读取值是正确而哪些是不完整或虚假才能真正保障我们的能量存储解决方案获得最佳性能。而只有通过这样一系列复杂但必不可少的小调整,我们才能确保整个能源供应链都能得到妥善处理,为日益增长的人口带来足够又清洁的地球能源资源。