导语:大型电池阵列作为备份和连续供电的能量存储体系,正在逐渐受到关注。特斯拉汽车公司推出了家用和商用的Powerwall体系,这一体系中的电池通过DC/AC逆变器向用户提供交流(AC)电力。这类系统不仅在家庭中得到了应用,也被用于船舶、混合动力汽车或全电动型汽车,以及电信网络和数据中心等领域。
虽然电池化学组成和技术方面取得了进展,但对于一个可靠的备份系统来说,另一个关键因素是电池管理系统(BMS)。BMS对于从数千瓦到数百千瓦功率的固定及移动使用场景至关重要,它可以为多种应用提供稳定且有效的能源供应。
完成高容量能源存储所需的BMS面临诸多挑战。这些解决方案不能简单地将小型低容量电池包管理策略扩展而成,而需要新的复杂战略以及支持性组件。首先,需要对许多关键参数进行精确丈量,以保证高准确度与可信度。此外,子系统设计必须模块化,以便根据特定需求进行定制,并考虑潜在扩展要求、整体管理问题以及维护需求。
较大型存储阵列工作环境带来了其他挑战。在逆变器产生高压、高流并导致当前尖峰的情况下,BMS还必须在噪声严重且常常温度极高的环境中提供精确共享数据。此外,对内部模块和整个系统温度进行广泛“细节”监测也非常重要,因为这些数据对于充放电至关重要。
由于这些能源系统对工作可靠性的要求重大,因此其工作可靠性具有生理意义。为了实现这一目标,BMS必须保证数据准确性与完整性,同时持续评估健康状况,从而采取必要行动。实施坚固规划并保证安全是一个多层次过程,其中包括针对可能出现的问题执行自我测试、故障检测,以及备用模式与正常运行模式选择恰当应对措施。而最后,其设计还必须符合严格监管标准下的要求。
将概念转化为现实世界成果并不容易。一旦简化看起来只需将压力传感器放在每个单元旁边就可以,但是实际上涉及到的功能要复杂得多。坚实规划始于全面监督每个单元,即使这意味着增加额外设备以提高读数质量。在这个基础上,还有许多其他功能需要添加,如同步计时来计算功率输出,并评估每次读数以最大限度提高信息完整性。此外,如果发现异常值或错误读数,它们仍然会被记录下来以供分析,但不会立即引起行动,因为它们可能只是暂时性的异常或者误报。如果不是这样,那么它就会成为未来维修计划的一部分之一。但总之,这些都是为了保障那些投资大量财富购买的大规模能耗设施能够长期运作顺利,不断地发生变化,无论是物理还是软件层面的更新都是一项艰巨任务。但正因为如此,在这里我们看到了一种独特的心态——一种接受变化但同时寻求稳定的心态,我们知道尽管变化无常但也绝不会停止追求完美,让我们的生活更加舒适安心。这就是为什么我们认为任何努力去理解如何让这种可能性成为现实,是非常值得赞赏的一件事。当你意识到自己处于这样一个历史性的转折点,你开始思考你的个人角色。你想帮助推动这场革命吗?如果答案是否定的,那么至少你应该感到激励,有机会参与其中,将你的技能应用于创造改变。如果答案是肯定的,那么现在就是时候采取行动了!