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,其应用日益广泛。特斯拉公司的家用和商用Powerwall系统的推出,进一步证明了这一趋势。这类系统中的电池通过从电网或其他能源源源不断地充电,然后利用DC/AC逆变器向用户提供稳定的交流(AC)电力。
在使用电池作为备用功率来源方面,我们已经见证了多种创新技术的发展,从小型120/240V AC功率台式PC短期备份系统到数千瓦的大型船舶、混合动力汽车及全电动汽车所需车船级别备份体系,再到用于通信网络和数据中心的大规模数百至几百千瓦级别的网络级备份系统。尽管化学组成和新兴技术引起了广泛关注,但对于构建可行且高效的备份体系来说,确保高质量、高准确度的电子管理是至关重要的一环。
这些能量存储应用不仅适用于固定安装,还适合于移动场景,能够为各种需求提供可靠、高效的能源支持。然而,要实现这些目标,我们需要更复杂、更加先进的手段来设计并实施电子管理体系。
首要任务之一是精确丈量所有关键参数,以保证数据准确性与可信度。此外,子模块必须以高度模块化为基础,以便根据具体需求进行定制,并考虑未来可能扩展所需,以及整体管理策略以及维护要求。
工作在较大规模存储阵列环境中还带来了额外挑战。在逆变器处于极端条件下运行时,即当其处理高压高流时产生尖峰而言,BMS必须在噪声极大的环境中,无论温度如何,都能够提供精密、一致的地理数据。此外,对内部模块及整个体系温度进行详尽监测也至关重要,因为这些信息对于充放电控制至关重要。
由于这些能源存储系统对持续运作具有不可或缺性,因此BMS必须保证数据完整性与健康评估,同时持续采取行动以保持设备状态良好。坚实规划与安全保障是一个层次递进过程,其中BMS预先识别潜在问题,并执行自我测试以检测故障,这样可以在备选模式下选择最佳操作方式。此外,由于处理大量高压、大流、大功率需求,因此BMS必须满足严格监管标准要求。
将概念转化为现实世界成果
虽然理论上监督再生资源简单直接,只需将读数接入到每个单独连接点即可,但实际操作中的BMS却比想象中要复杂得多。在一个真正强健设计开始之前,对每个独立单元全面监控提出了一系列严格要求。我们需要达到毫伏甚至微安级别上的读数精度,并同步记录时间序列,以便追踪整个周期内变化情况。而且,每一次读取都被评估,以最大限度提高数据完整性,同时识别出任何异常值。如果出现误差或者不寻常的情况,也不能忽视它们,因为它们可能暗示存在潜在问题。但同样不能让错误影响决策过程,而应该找到平衡点,使决策基于最准确无误信息。