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,如基本的120/240V AC和数百瓦功率的小型PC短期备份系统,以及船舶、混合动力汽车或纯电动车辆所需的大功率特殊车船备份体系等。尽管化学组成和技术领域取得了进步,但一个可行且针对不同需求定制的储能体系还需要高效、可靠的管理系统(BMS)。
BMS对于各种固定及移动应用尤其重要,它能够为数千瓦至数百千瓦范围内提供稳定的能源支持。此外,对于完成存储任务时,还面临诸多挑战,其解决方案远不止简单扩展小型低容量包管理体系而已。
为了应对这些挑战,首先必须确保精确丈量各项关键参数。此外,子系统规划必须模块化,以便根据特定需求进行定制,并考虑未来可能扩展以及整体管理的问题及维护需求。
较大的存储阵列工作环境带来了更多复杂性。在逆变器产生高压、高流并引起当前尖峰的情况下,BMS需要在噪声极高且常常温度偏高等环境中提供精确共享数据。此外,还需广泛收集内部模块与总体温度数据,以便于充放电监督,而这些数据至关重要。
由于这些能源体系在工作中不可或缺,因此它们的可靠性具有生命周期必需品的地位。要实现这个目标,BMS必须保证数据准确性与完整性,同时进行持续健康评估,以便采取必要行动。坚固规划与安全要求是一个层级性的过程,其中包括预测潜在问题、执行自我测试以及故障检测,并在备用模式下选取恰当措施。此外,由于涉及到高压、大流和大功率,所以 BMS 必须符合严格监管标准。
将概念转化为现实世界成果虽然看似简单——仅需将读数连接到每个单元之间——但实际上存在更复杂的问题。一套坚固规划开始于全面监控每个单元,这要求对模拟功能提出一些关键要求。读数必须达到毫伏安水平准确度;同时同步记录以计算功率;BMS 必须评估每次读取有效性以提高数据完整性;识别错误或者异常值;不能忽略异常读数,因为这可能暗示潜在问题,但同样不能基于有误信息采取行动。这一系列过程构成了一个既精细又复杂的情景,对任何想要成功实施储能解决方案的人来说都是不可避免的一部分。