Kai energijos kaupimo sistemoms reikalingas aktyvus balansavimas (ir kai pakanka pasyvaus)

Kasdienės dviračių problemos – pasyvus balansavimas nebuvo skirtas.

Vartotojams skirtas elektrinis dviratis įkraunamas galbūt kartą per dieną, dažnai rečiau. Elektrinis įrankis naudojamas trumpais intervalais. Dauguma įprastų ličio baterijų naudojimo būdų suteikia baterijai daug laiko pastovėti, o bet koks nedidelis disbalansas tarp elementų lėtai koreguojamas fone. Pasyvus balansavimas – paprastai apie 100 mA, nukreipiamas per didžiausią įkrovą turintį elementą didžiausio įkrovimo metu – puikiai veikia tokiam darbo profiliui.

Energijos kaupimas yra kitoks. Saulės energija sujungta buitinė baterija patiria gilų ciklą kiekvieną dieną, metai iš metų. Komercinė kaupimo sistema gali cikluoti kelis kartus per dieną. Per tūkstančius ciklų net ir maži skirtumai tarp elementų – gamybos tolerancija, nedideli amžiaus skirtumai, temperatūros gradientai 16S pakuotėje – kaupiasi ir sukelia išmatuojamą įtampos poslinkį. Pakuotė nustoja būti vientisa grandine ir pradeda elgtis kaip silpniausias jos elementas. Viso paketo talpa sumažėja, disbalansas didėja ir galiausiai BMS turi anksti atsijungti, kad apsaugotų silpniausią elementą, todėl lieka nenaudojama talpa.

Būtent dėl ​​šio gedimo tipo energijos kaupimo įrenginių pirkėjams kyla klausimas, ar aktyvus balansavimas apskritai yra geresnis, o ar jūsų projekto darbo ciklas yra pakankamai sudėtingas, kad pasyvus balansavimas negalėtų jo suspėti.

Ką iš tikrųjų daro 100 mA pasyvus balansavimas (ir kur jo nepakanka ESS)

Pasyvus balansavimas veikia deginant energijos perteklių iš elementų, kurie pirmiausia pasiekia pilną įkrovą, kaip nedidelį šilumos kiekį per šunto rezistorių. Įprasta 100 mA pasyvi balansavimo srovė yra pakankama, kad būtų galima susidoroti su dreifu, kuris kaupiasi lengvesnėse srityse, tačiau ji turi du struktūrinius apribojimus, kurie yra svarbūs kaupimui:

• Jis veikia tik esant viršutiniam krūviui.Pasyviajai sistemai reikia, kad elementai pasiektų balansavimo slenkstį (dažniausiai aukštą SOC), kad galėtų juos išlyginti. Dalinio ciklo kaupimo režimu, kai retai būna pilnai įkrauti, pasyvus balansavimas turi mažiau galimybių veikti.
• Jo greitis yra mažas, palyginti su dreifu, kuris gali kauptis kasdien.Kai kuriuose ESS darbo cikluose disbalansas gali kauptis greičiau, nei jį gali ištaisyti 100 mA pasyvi balansavimo sistema, taikoma tik ribotu laikotarpiu įkrovimo viršuje, todėl skirtumas per kelis mėnesius gali padidėti, o ne išnykti.

Seklaus ciklo taikymams pasyvus balansavimas gerai atitinka darbo ciklą ir prideda mažiausias išlaidas. ESS problema yra neatitikimas tarp dreifo greičio ir korekcijos greičio, kai darbo ciklas yra didelis.

Ką prideda aktyvus balansavimas (ir kur slypi tikroji vertė)

Aktyvus balansavimas veikia perduodant energiją iš aukštesnės įtampos elementų į žemesnės įtampos elementus – paprastai per indukcinę arba talpinę perdavimo grandinę – o ne deginant ją kaip šilumą. Iš to išplaukia dvi praktinės pasekmės:

• Didesnė balansavimo srovė.Kai pasyvusis balansavimas kaupimo BMS sistemose paprastai yra 1 A diapazone – korekcija yra daug greitesnė.
• Jis gali veikti platesniame SOC diapazone,ne tik esant maksimaliam įkrovimui. Tai svarbu sandėliavimo metu, kai baterija retai kada pasiekia 100 % įkrovos lygį.

Galutinis ESS projekto rezultatas yra tas, kad elementų įtampos poslinkį galima koreguoti tokiu greičiu, kuris labiau atitinka jo kaupimosi greitį. Aktyvus balansavimas gali padėti blokui išlikti arčiau vienodos grandinės per visą jo eksploatavimo laiką, sumažinant tikimybę, kad silpniausias elementas neteks naudingos talpos. Verta paminėti, kad balansavimo našumas eksploatacijos metu priklauso nuo likusios sistemos dalies – bloko ir elemento suderinimo pradžioje, šiluminio pasiskirstymo grandinėje ir to, kurioje SOC lango vietoje leidžiama veikti balansavimui. Konkrečius balansavimo duomenis, skirtus tam tikrai bloko konfigūracijai, reikia patvirtinti su inžinierių komanda, o ne daryti prielaidas vien iš duomenų lapo.

Kai pakanka pasyvaus balansavimo (nepersistenkite su specifikacijomis)

Aktyvus balansavimas nėra numatytasis atnaujinimas. Įvairiems atvejams pasyvus balansavimas iš tiesų yra tinkamas sprendimas:

• Lengvos atsarginės sistemos, kurios retai cikliškai veikia
• Telekomunikacijų UPS paketai, kurie daugiausia veikia budėjimo režimu ir retai kada yra gilaus ciklo metu
• Mažo vartotojų masto saugyklos, kai projekto ekonomika nepateisina papildomų BMS išlaidų
• Gerai suderintos ląstelės su mažu pradiniu tolerancija, kur dreifas kaupiasi lėtai

Nurodant aktyvų balansavimą šioms reikmėms, padidėja išlaidos be proporcingos naudos. Geras tiekėjas jums pasakys, kada pasyvus balansavimas yra tinkamas sprendimas jūsų projektui, o įspėjamasis ženklas yra tiekėjas, kuris rekomenduoja aktyvų balansavimą kiekvienam projektui be aiškaus techninio pagrindimo, susijusio su jūsų darbo ciklu.

Kada verta rinktis aktyvųjį balansavimą savo sandėliavimo projektui

Energijos kaupimo atveju aktyvaus balansavimo režimo veikimo sąlygos yra gana specifinės. Jei jūsų projektas atitinka kelias iš šių sąlygų, verta nurodyti aktyvųjį balansavimą:

• Kasdienis gilus važiavimas dviračiu.Saulės energija sujungta kaupimo sistema, kuri reikšmingai išsikrauna kiekvieną dieną, metai iš metų, kaupia dreifą greičiau, nei gali ištaisyti periodiškas viršutinės įkrovos balansavimas.
• Daugiametis eksploatavimo laikotarpis.Kuo ilgiau sistema turėtų veikti, tuo daugiau kaupiamojo dreifo padeda apsaugoti aktyvus balansavimas.
• Didesnės pakuočių konfigūracijos.16S stygoje yra daugiau vietų dreifui atsirasti nei 8S stygoje, nes didesnis nuosekliai sujungtų celių skaičius padidina celių tarpusavio variacijos tikimybę visoje stygoje. 48 V (15–16S) ir didesnės įtampos atminties blokai gauna daugiau naudos iš greitesnės korekcijos.
• Lygiagrečios pakuotės architektūra.Aktyvus balansavimas veikia kiekvieno paketo viduje kiekvieno elemento lygmenyje – jis neišlygina lygiagrečių paketų, bet padeda kiekvienam atskiram paketui išlaikyti vidinį nuoseklumą, o tai užtikrina labiau nuspėjamą elgesį, kai keli paketai veikia kartu viename bloke.
• Dalinio ciklo veikimas.Jei jūsų saugojimo profilis retai kada visiškai įkrauna akumuliatorių (didžiausias įkrovimas, savarankiško vartojimo optimizavimas), pasyvaus balansavimo priklausomybė nuo maksimalaus įkrovimo lango tampa realiu apribojimu.

Greito pasirinkimo nuoroda

Apibendrinant, štai kaip aktyvus ir pasyvus balansavimas paprastai skiriasi įprastose taikymo srityse. Tai laikykite atspirties tašku savo RFQ, o ne atitikmeniu jūsų konkrečiam darbo ciklui:

Lentelė yra pradinė nuoroda; nurodykite pagal savo faktinį darbo ciklo profilį, o ne vien pagal programos etiketę.

DALY aktyvus balansavimas kaupimo reikmėms

Projektams, kuriems tinkamas aktyvus balansavimas, DALY 4-osios kartos energijos kaupimo BMS linija jį turi integruotai. LK variantas užtikrina 1 A aktyvų balansavimą standartinėms namų kaupimo konfigūracijoms; LM-B variantas užtikrina 2 A aktyvų balansavimą didesnės srovės ir talpos sistemoms. Abu variantai palaiko 8–16S LFP ir lygiagrečių paketų architektūrą, įprastą namų ir mažų komercinių kaupimo sistemų srityje, o laikui bėgant augantiems projektams galima padidinti iki 16 lygiagrečių paketų (apie 160 kWh vienam tinklui).

Du kriterijai, į kuriuos verta atkreipti dėmesį bet kuriame pokalbyje prieš pateikiant RFQ: balansavimo našumas diegimo metu priklauso nuo likusios sistemos dalies, kaip aptarta aukščiau, o konkrečius konfigūracijos duomenis, įskaitant balansavimo paleidimo logiką, SOC langą ir pakuotės elementų atitikimo gaires, inžinierių komanda aptars su jumis projekto pagrindu, o ne remsis duomenų lapu.

Dažnai užduodami klausimai

Q1Ar 1A aktyvus balansavimas visada geresnis nei 100mA pasyvus?

Ne visada – kas laikoma geresniu, priklauso nuo to, kaip jūsų darbo ciklas veikia akumuliatorių bloką. Taikymuose, kur dreifas kaupiasi lėtai (mažos apkrovos atsarginis maitinimas, negilūs ciklai), 100 mA pasyvi korekcija atitinka problemą ir prideda mažiausias išlaidas. Taikymuose, kur dreifas kaupiasi greičiau nei 100 mA gali ištaisyti (kasdienis gilus ciklavimas saugykloje), 1 A aktyvi korekcija geriau atitinka problemą. Balansavimo metodą derinkite prie savo darbo ciklo, o ne atvirkščiai.

Q2Ar aktyvus balansavimas prailgina ciklo tarnavimo laiką?

Ciklo tarnavimo laikas yra pačių elementų savybė, o ne kažkas, ką sukuria balansavimas. Aktyvus balansavimas padeda blokui pasiekti elementams nustatytą tarnavimo laiką, sumažindamas disbalanso riziką, dėl kurios atskiri elementai išstumiami iš saugaus veikimo lango. Elementai nustato lubas; balansavimas padeda jums iš tikrųjų pasiekti šias lubas, o ne būti apribotiems silpniausio elemento. Konkretūs jūsų konfigūracijos tarnavimo laiko duomenys yra projekto lygio pokalbis su inžinierių komanda.

Q3Jei nesu tikras, ar mano projektui reikalingas aktyvus, ar pasyvus valdymas, ką turėčiau daryti?

Pateikite tiekėjui savo darbo ciklo profilį – dienos ciklo gylį, numatomą ciklų skaičių per metus, tikslinį tarnavimo laiką, baterijos dydį ir tai, ar sistema reguliariai pasieks pilną įkrovimą. Tiekėją, kuris specifikacijas nustato remdamasis šia informacija, o ne pasirenka brangesnį variantą, reikia vertinti rimtai. Jei negalite gauti specifikacijos pagrindimo, susieto su jūsų darbo ciklu, tai yra duomenys, kurių jums reikia prieš išsiunčiant kainos užklausą.

Apie DALY

„DALY“ projektuoja ir gamina ličio baterijų valdymo sistemas originalios įrangos gamintojams (OEM), akumuliatorių blokų gamintojams ir integratoriams, o jos produktai naudojami daugiau nei 130 šalių. Įkurta 2015 m., „DALY“ veikia pagal ISO 9001 / ISO 14001 sistemas, atitinkančias CE ir RoHS reikalavimus; energijos kaupimo linija turi UL pripažinto komponento statusą (ne visą UL sistemos sertifikatą – šis skirtumas yra svarbus Šiaurės Amerikos projektams), o dokumentai, patvirtinantys sistemos lygio sertifikavimą akumuliatorių blokų ar sistemos lygmeniu, yra pateikiami.

Ar jūsų saugojimo projektui reikia aktyvaus balansavimo?

Jei planuojate saulės energijos kaupimo, buitinių akumuliatorių ar mažos komercinės energijos energijos tiekimo sistemos (ESS) projektą ir norite teisingai nurodyti balansavimą, DALY inžinerijos komanda gali peržiūrėti jūsų darbo ciklą ir padėti jums pritaikyti BMS metodą.

• Pasidalykite savo darbo ciklu: dienos ciklo gylis, numatomas tarnavimo laikas, pakuotės dydis, lygiagreti konfigūracija
• Užklausa dėl 4-osios kartos LK / LM-B specifikacijos dokumentacijos
• El. paštas:dalybms@dalyelec.com

Aktyvaus balansavimo produkto puslapis:https://www.dalybms.com/active-balancing-products/