Прамысловыя і камерцыйныя сістэмы назапашвання энергіі складаюцца з сістэмы акумулятараў (у тым ліку BMS), EMS, PCS, сістэмы кандыцыянавання паветра, сістэмы пажарнай аховы, сістэмы маніторынгу і сігналізацыі і г.д., прычым BMS і EMS, як асноўныя блокі кіравання сістэмай назапашвання энергіі, нясуць важную адказнасць за кіраванне батарэямі і энергіяй адпаведна, а іх функцыі, прадукцыйнасць і сумяшчэнне праграмнага і апаратнага забеспячэння непасрэдна звязаны з бяспекай прымянення сістэмы назапашвання энергіі і прыбытковасцю інвестыцый.
Сістэма кіравання батарэямі (BMS): кіруючы датчыкамі ў сістэме, ён можа кантраляваць і кіраваць сістэмамі акумулятара, каб забяспечыць іх бяспеку, стабільнасць і прадукцыйнасць.
Сістэма кіравання энергіяй (СЭЭ): адказвае за прыняцце рашэнняў у сістэме, звычайна адносіцца да інтэграванай сістэмы кіравання энергіяй рэгулявання і кіравання, запушчанай для літыевых акумулятараў электрастанцый, якая ажыццяўляе маніторынг і дыягностыку ў рэжыме рэальнага часу.
Сістэма пераўтварэння энергіі (PCS)адказвае за выкананне ў сістэме, з'яўляецца ключавой часткай устаноўкі назапашвання энергіі, кіруючы зарадкай і разрадкай акумулятараў і выконваючы пераўтварэнне пераменнага току ў пастаянны для падачы энергіі непасрэдна на нагрузкі пераменнага току пры адсутнасці сеткі.
Сістэма кіравання батарэямі (BMS)
Поўная назва BMS — сістэма кіравання батарэямі, што азначае падсістэму, якая выкарыстоўваецца для кіравання сістэмай назапашвання энергіі батарэй.
Функцыя
Сістэма кіравання акумулятарнай батарэяй (BMS) у асноўным складаецца з модуля маніторынгу, модуля кіравання, модуля сувязі і іншых кампанентаў. Яе асноўная функцыя — маніторынг і кантроль стану акумулятара ў рэжыме рэальнага часу, у тым ліку напружання, току, тэмпературы, ўзроўню зараду і іншых параметраў. Акрамя таго, BMS можа абараняць і кантраляваць акумулятар, каб забяспечыць бяспеку і падоўжыць тэрмін службы.
Каб прадухіліць перазарадку і празмерную разрадку акумулятара, тым самым падаўжаючы тэрмін яго службы і павышаючы эфектыўнасць выкарыстання акумулятара.
Акрамя таго, BMS таксама выконвае ролю аналізу дадзеных, ёй неабходна разлічваць і аналізаваць SOC (астатнюю ёмістасць акумулятара) і SOH (стан акумулятара), каб назіраць за станам акумулятара, і як толькі з'яўляецца любая анамальная інфармацыя, яна будзе своечасова паведамлена, каб карыстальнік своечасова ведаў пра наяўнасць анамаліі ў акумулятары.
Шматслаёвая архітэктура ўсведамлення
У большасці сістэм BMS існуе трохузроўневая архітэктура.
1. Ніжні ўзровень: падпарадкаваны BMU. Функцыя гэтага ўзроўню ў асноўным заключаецца ў атрыманні дадзеных аб напружанні і тэмпературы элементаў акумулятара, а таксама адказвае за выкананне стратэгіі выраўноўвання зарада акумулятара. Інфармацыя перадаецца на другі ўзровень праз канал сувязі, звычайна з выкарыстаннем CAN або паслядоўнай сувязі.
2. Сярэдні ўзровень: галоўны кіруючы блок кіравання (BCU). Асноўнымі функцыямі гэтага ўзроўню з'яўляюцца збор інфармацыі аб напрузе, току і ізаляцыі кластара, кіраванне кантактарамі для абароны акумулятарных блокаў, збор інфармацыі з BMU першага ўзроўню і ацэнка стану акумулятара (SoX). Інфармацыя збіраецца і перадаецца на трэці ўзровень праз канал сувязі, звычайна з выкарыстаннем CAN або Ethernet.
3. Верхні ўзровень: Агульнае кіраванне, для кіравання кластарам акумулятараў. Асноўная функцыя гэтага ўзроўню - збор інфармацыі, якая перадаецца блокам кіравання акумулятарам другога ўзроўню, захоўванне і адлюстраванне гэтай інфармацыі і г.д., з функцыяй сігналізацыі ў рэжыме рэальнага часу, з функцыяй кіравання і зваротнай сувязі па кантактах галоўнага выключальніка, а таксама з функцыяй сувязі ў рэжыме рэальнага часу з сістэмамі кіравання сістэмай кіравання акумулятарнымі батарэямі, службамі экстранай дапамогі і лакальным маніторынгам.
Тэхнічныя патрабаванні
У параўнанні з сістэмай кіравання будынкамі (BMS) для аўтамабільных акумулятараў, сістэма назапашвання энергіі BMS мае больш складаную структуру.
Па-першае, ёмістасць акумулятара адрозніваецца, узровень кіравання BMS вышэйшы, паслядоўнае і паралельнае злучэнне патрабуе большай колькасці акумулятараў.
BMS мае больш высокія патрабаванні да падключэння да сеткі. Існуюць больш высокія патрабаванні да падключэння да сеткі. Акумулятар падключаецца да акумулятара і электроннай сістэмы аўтамабіля, таму тэхнічныя патрабаванні ніжэйшыя.
Рынак
На рынку BMS ўдзельнічаюць тры асноўныя тыпы прадпрыемстваў, а менавіта вытворцы аўтамабіляў, вытворцы акумулятараў і незалежныя вытворцы BMS. Вытворцы аўтамабіляў і акумулятараў вядуць бізнес у форме незалежных даследаванняў і распрацовак або сумесных распрацовак з пастаўшчыкамі BMS. Большасць айчынных лідэраў у вытворчасці акумулятараў, такіх як BYD, Ningde Times, Guoxuan Gaoke і вытворцы літый-іённых акумулятараў AVIC, выкарыстоўваюць рэжым BMS+PACK для вытворчасці акумулятарных блокаў і камплектаў BMS. Незалежныя вытворцы BMS у цяперашні час маюць вялікую колькасць удзельнікаў, і лінейка прадуктаў BMS можа пастаўляцца ў розныя галіны прамысловасці.
У цяперашні час вядучыя прадпрыемствы кітайскай галіны BMS маюць відавочныя перавагі. У прыватнасці, у 2022 годзе доля новых кітайскіх вытворцаў акумулятараў BMS склала 76,1%. Сярод іх тройку лідэраў уваходзяць BYD, Ningde Times і Tesla, якія з'яўляюцца вытворцамі аўтамабіляў і акумулятараў з доляй 26,4%, 16,9% і 9% адпаведна. Доля незалежных вытворцаў BMS адносна невялікая, і найбуйнейшы незалежны вытворца BMS у Кітаі, Li Xinneng, займае чацвёртае месца па долі, але агульная доля складае толькі 6,7%.
Пераход ад базавых да пашыраных функцый
1. Больш высокая надзейнасць
Паколькі кожны акумулятарны блок мае ўласную сістэму маніторынгу і кіравання, надзейнасць размеркаванай сістэмы кіравання будынкам (BMS) вышэйшая. Нават калі адна батарэя выйдзе з ладу, іншыя батарэі могуць працаваць нармальна, і агульная прадукцыйнасць сістэмы не пацерпіць істотна.
2. Лёгка абслугоўваць і мадэрнізаваць
Паколькі структура размеркаванай сістэмы кіравання будынкам (BMS) адносна простая, кожны акумулятарны элемент можа працаваць незалежна, таму абслугоўванне і мадэрнізацыя адносна простыя. Пасля выхаду з ладу акумулятарнага блока яго можна замяніць непасрэдна, без неабходнасці адключэння ўсёй сістэмы для абслугоўвання і мадэрнізацыі.
3. Большая гнуткасць
Размеркаваная сістэма маніторынгу і кіравання BMS размяркоўваецца па кожным акумулятарным блоку, што робіць сістэму больш гнуткай. Колькасць акумулятарных ячэек можна павялічваць або памяншаць у залежнасці ад фактычных патрэб, не ўлічваючы складанасць размеркаванай сістэмы ў цэлым.
Сістэма кіравання энергіяй (СЭЭ)
СЭМ (сістэма кіравання энергіяй), таксама вядомая як сістэма кіравання энергіяй, хоць і займае не вельмі вялікую долю ў агульнай сістэме захоўвання энергіі, яна з'яўляецца надзвычай важным асноўным кампанентам усёй сістэмы захоўвання энергіі. Звычайна яна адносіцца да рэгулявання і кіравання літыевых акумулятараў, запушчаных на электрастанцыі з дапамогай інтэграванай сістэмы кіравання энергіяй.
Арганізацыя
Сістэма кіравання энергіяй складаецца з некалькіх частак, яны будуць паказаны ніжэй.
1. Маніторынг і збор дадзеных: сістэма кіравання энергіяй кантралюе выпрацоўку, захоўванне і спажыванне энергіі ў сховішчы энергіі ў рэжыме рэальнага часу з дапамогай датчыкаў і кантрольна-вымяральнага абсталявання. Яна здольная збіраць розныя дадзеныя, у тым ліку стан зарадкі і разрадкі акумулятара, тэмпературу, напружанне, сілу току і г.д.
2. Аналіз і аптымізацыя дадзеных: сістэма кіравання энергіяй абапіраецца на перадавыя тэхналогіі аналізу дадзеных для апрацоўкі і аналізу сабраных дадзеных, каб зразумець працоўны стан і прадукцыйнасць энергетычнай сістэмы. Дзякуючы аналізу дадзеных, яна можа выявіць патэнцыйныя праблемы ў энергетычнай сістэме і прапанаваць прапановы па аптымізацыі, такія як карэкціроўка стратэгій зарадкі і разрадкі, а таксама аптымізацыя эфектыўнасці выкарыстання энергіі.
3. Планаванне і кантроль энергіі: сістэма кіравання энергіяй можа інтэлектуальна планаваць і кантраляваць энергію на аснове попыту на энергію ў рэжыме рэальнага часу і працы сістэмы. Яна можа разумна арганізаваць зарадку і разрадку назапашвальнікаў энергіі ў адпаведнасці з прагнозам попыту, цэнавай сітуацыяй на электраэнергію, нагрузкай сеткі і іншымі фактарамі, каб дасягнуць эфектыўнага выкарыстання і эканоміі энергіі.
4. Выяўленне няспраўнасцей і бяспека: сістэма кіравання энергіяй можа своечасова выяўляць і падаваць сігналы аб няспраўнасцей у аб'екце назапашвання энергіі, такіх як пераразрад акумулятара, перазарадка і адхіленні ад нормы тэмпературы, каб гарантаваць бяспечную працу аб'екта назапашвання энергіі. Адначасова яна можа быць падключана да размеркавальнай сеткі для дыстанцыйнага кіравання і абароны аб'ектаў назапашвання энергіі.
Аптымізацыя стратэгіі эксплуатацыі і распрацоўкі стратэгіі кіравання з'яўляецца ключавым момантам
Распрацоўка аптымізаванай стратэгіі эксплуатацыі і стратэгіі кіравання з'яўляецца асноўным момантам і складанасцю прадуктаў EMS.
Улічваючы характарыстыкі зарадкі і разрадкі назапашвальнікаў энергіі, выдаткі на зарадку і разрадку блокаў назапашвання энергіі, а таксама перавагі прымянення назапашвальнікаў энергіі, а таксама пры ўмове выканання патрабаванняў дыспетчарскага кіравання сеткай, распрацоўка аптымізаваных стратэгій эксплуатацыі і кіравання можа павялічыць эканамічныя выгады ад эксплуатацыі сістэмы назапашвання энергіі і палепшыць розныя тэхнічныя паказчыкі.
Прадукты EMS звычайна выступаюць у якасці маста паміж сістэмай назапашвання энергіі і інфармацыйнымі сістэмамі вышэйшага ўзроўню.
Сістэма назапашвання энергіі можа падключацца да планавання сеткі, планавання віртуальнай электрастанцыі, узаемадзеяння «крыніца-сетка-нагрузка-назапашванне» і г.д. праз EMS.
Прадукты EMS і планаванне сеткі і іншыя цесныя каардынацыі, а таксама ў функцыі маюць пэўнае падабенства, кампанія павінна разумець эксплуатацыйныя характарыстыкі сеткі, глыбокае ўзворванне інфармацыйных тэхналогій на баку сеткі кампаній мае веды ноу-хау для назапашвання, можа сфармаваць здольнасць паўторнага выкарыстання, мае пэўную перавагу.
