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,特斯拉公司的Powerwall系统是这一趋势的明显例证。这些系统中的电池通过电网或其他能源持续充电,然后由DC/AC逆变器转换为交流(AC)供给用户使用。
在使用电池作为备份源方面,并非新鲜事物,市场上已有多种类型的备份解决方案,如120/240V AC功率数百瓦短期备份系统、船舶和混合动力汽车等高功率特定车船用途,以及数据中心级别数百千瓦网络级备份体系等。尽管化学组成和技术进步引起了广泛关注,但一个可行且根据需求定制的备份体系中,其管理策略同样不可或缺,即电子存储设备(BMS)。
利用BMS,可以实现从几千瓦到数百千瓦固定及移动应用场景,为多种用户提供稳定的和有效的能量供应。然而,要完善BMS所需解决方案并非简单扩展小型低容量包装所采用的方法,而需要新的战略以及关键支持组件。
首先,必须确保对许多关键参数进行精确丈量,以提高数据准确性和可靠性。此外,子系统设计应具备模块化,以便根据特定需求进行配置,并考虑未来可能出现的问题、全面的管理问题以及维护要求。
对于更大型存储阵列而言,还面临着额外挑战。在逆变器产生高压、高流并伴随尖峰现象时,BMS必须在噪声极大的环境中提供精确共享数据,同时处理内部模块温度与整体温度监测值,这些都是充电、监督放电至关重要的信息。
由于这些能源体系在工作可靠性的重要性,因此其目标是使BMS能够保证数据完整性与连续健康评估,并持续采取必要行动来保持该目标。一系列坚固规划过程涉及预见所有潜在问题执行自测试并检测故障,然后在备用模式下采用适当措施。此外,由于高压、大流、大功率要求,对于符合严格监管标准也是必不可少的一环。
将概念转化为现实世界
虽然理论上监督再生式锂离子蓄 电池看起来简单,只需将读数连接到每个单独细胞端口就可以了,但实际操作中的电子存储设备却要复杂得多。坚实的规划始于全面监督每个单独锂离子细胞,这一任务提出了几个关键要求:对每个单独读数达到毫伏甚至微安级别准确度;同时同步记录所有测量以计算总功率;以及识别不寻常读数,因为它们可能表明潜在问题存在。但是,又不能仅凭错误或异常读数做出决策。这是一个不断平衡之间冲突的一个过程:获取足够详细但又不失效验度的心理状态报告,同时保护整个系统免受恶意攻击影响,从而维持正确运行状态。