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,特斯拉公司推出家用和商用的Powerwall系统为这一趋势提供了有力证明。这些系统中的电池通过持续充电,来自电网或其他能源源头,然后通过DC/AC逆变器向用户提供交流(AC)电。
在利用电池作为备份供电来源方面,并非新鲜事宜,市场上已经存在多种类型的备份供电解决方案。无论是基础的120/240V AC短期备份供给体系还是高功率数千瓦级别用于船舶、混合动力汽车或全 电动车辆的特殊车船备份系统,再到数百千瓦级的大型数据中心使用的网络级别备用系统(参见图1),都已被广泛应用。
尽管对新型锂离子等化学组成以及先进技术产生了巨大的兴趣,但对于可行且适合不同规模固定及移动应用场景下的背后的关键要素——即背后支持的高效能量存储管理体系(BMS)——则常常被忽视。
BMS在确保从几十千瓦至几百千瓦之间范围内多样化需求下实现可靠、高效供电方面发挥着核心作用。而构建一个完善的BMS并不简单,它需要精准丈量各种重要参数并确保数据质量与完整性。此外,还需考虑模块化设计以便根据不同的需求进行定制,以及应对未来扩展和维护问题。
工作于大规模存储阵列环境中时,BMS面临更严峻挑战。在逆变器处理高压、高流的情况下,即使是在噪声强烈且温度极端环境中,也必须能够提供精确共享数据。此外,对内部模块温度监测值要求细致而全面,因为这些信息对于充放能过程至关重要。
由于其不可替代的地位,大型能量存储系统及其管理体系需要具备卓越可靠性。为了实现这一目标,BMS必须保证数据准确性、完整性,并持续评估健康状况,以便采取必要措施。规划、安全检查以及预防故障检测也是该过程的一部分,而满足严格监管标准同样是关键所在。
将概念转化为现实世界解决方案
虽然理论上监督可再充能锂离子库可能看似简单,只需安装读数设备即可,但实际操作中涉及到的复杂度远不止如此。坚实规划始于全方位地监控每个单元,使得读数达到毫伏安水平,同时保持同步以计算功率输出。这意味着需要高度精密化仪表来记录所有相关参数,并且还要识别异常读数以保证整体性能稳定运作。此外,在整个过程中避免错误信息滥觞,而又不能因误判而采取过激措施,这一挑战也同样艰巨。但正是这样的复杂性的克服,让我们才能期待更加完美无缺的大规模能源存储解决方案之日到来。