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系统就是这一趋势的最新体现。这些系统中的电池通过不断充电(通常来自电网或其他能源)并利用DC/AC逆变器将直流(DC)能量转换为交流(AC)供给用户使用。
虽然以电池作为备份能源不是新鲜事物,市场上已经有各种规模的电池备份系统,如用于家庭和小型办公室的小型PC备份、船舶、混合动力汽车及全电动汽车的大功率车船级别备份,以及数据中心所需的大功率网络级别备份等。尽管在化学组成和技术方面取得了显著进步,但实现一个可行且针对不同需求定制的电子设备存储解决方案,则需要强调的是高效的电子设备管理系统(BMS)。
BMS对于从几千瓦到数百千瓦之间固定或移动式应用都非常适合,为多种场景提供可靠、高效的能源供应。此外,对于完成能量存储任务而言,开发BMS面临诸多挑战,而其解决方案远不只是简单地扩展小型低容量包管理体系。相反,它们需要更复杂、更深入的问题解决以及关键支持组件。
应对挑战的一个关键点是要求高准确度、高可信度的地理位置参数测量值。此外,子系统规划必须模块化,以便根据具体需求进行定制,并考虑可能扩展以及整体管理问题与维护需求。在较大规模存储阵列中工作还带来了额外难题,如逆变器产生极高压力/流速时噪声环境中的精确数据获取,以及在温度极端环境下的内部模块监控。
由于这些基础设施对于社会经济活动至关重要,因此它们工作稳定性具有不可忽视的地位。要实现这一目标,BMS必须保证数据完整性与准确性,并持续健康评估,以便采取必要行动。在这个过程中,不仅要预见潜在问题,还要执行自我测试并检测故障,然后选择最佳操作模式。而最终,要符合严格监管标准,这意味着处理高压、大流、大功率场景下的复杂情境。
将概念转化为实际世界实践
虽然理论上只需安装测压计和测流量计即可监控再生式蓄电池,但现实中BMS则更加复杂。这包括对每个单独部件全面监督,从而提出了一系列关键要求。例如,对于每个单独部件来说,我们需要毫伏甚至毫安级别精度;同时,我们也需要同步读取所有尺寸,以计算出正确数量;最后,我们还需要评估每次读取是否有效,因为我们的目的是提高数据完整性,同时识别出任何异常或错误读数。如果我们发现任何不寻常的情况,就不能忽略它,但同样不能基于错误信息做决策。这是一个平衡之举,在保持精确性的同时避免过分依赖单一来源信息,从而防止误判导致损害或者进一步恶化情况。