ઔદ્યોગિક અને વાણિજ્યિક ઊર્જા સંગ્રહ પ્રણાલીમાં બેટરી સિસ્ટમ (BMS સહિત), EMS, PCS, એર કન્ડીશનીંગ, અગ્નિ સુરક્ષા પ્રણાલી, દેખરેખ અને એલાર્મ સિસ્ટમ વગેરેનો સમાવેશ થાય છે, જેમાંથી BMS અને EMS, ઊર્જા સંગ્રહ પ્રણાલીના મુખ્ય નિયંત્રણ એકમ તરીકે, અનુક્રમે બેટરી વ્યવસ્થાપન અને ઊર્જા વ્યવસ્થાપનની મહત્વપૂર્ણ જવાબદારી સંભાળે છે, અને તેમના કાર્યો, કામગીરી અને સોફ્ટવેર અને હાર્ડવેરનું મેળ ખાવું સીધા ઊર્જા સંગ્રહ પ્રણાલીના ઉપયોગની સલામતી અને રોકાણ પર વળતર સાથે સંબંધિત છે.
બેટરી મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ (BMS): સિસ્ટમમાં સેન્સિંગનો હવાલો સંભાળીને, તે બેટરી સ્ટોરેજ સિસ્ટમ્સની સલામતી, સ્થિરતા અને કામગીરી સુનિશ્ચિત કરવા માટે તેનું નિરીક્ષણ અને નિયંત્રણ કરી શકે છે.
ઊર્જા વ્યવસ્થાપન પ્રણાલી (EMS): સિસ્ટમમાં નિર્ણય લેવા માટે જવાબદાર, તે સામાન્ય રીતે લિથિયમ બેટરી ઊર્જા સંગ્રહ પાવર સ્ટેશનો માટે શરૂ કરાયેલ નિયમન અને નિયંત્રણ સંકલિત ઊર્જા વ્યવસ્થાપન પ્રણાલીનો સંદર્ભ આપે છે, જે રીઅલ-ટાઇમ દેખરેખ અને નિદાનને સાકાર કરે છે.
પાવર કન્વર્ઝન સિસ્ટમ (PCS): સિસ્ટમમાં અમલીકરણ માટે જવાબદાર, ઊર્જા સંગ્રહ પ્લાન્ટનો એક મુખ્ય ભાગ છે, જે બેટરીના ચાર્જિંગ અને ડિસ્ચાર્જિંગને નિયંત્રિત કરે છે અને ગ્રીડની ગેરહાજરીમાં સીધા AC લોડને પાવર સપ્લાય કરવા માટે AC/DC રૂપાંતર કરે છે.
બેટરી મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ (BMS)
BMS નું પૂરું નામ બેટરી મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ છે, જેનો અર્થ બેટરી ઊર્જા સંગ્રહ સિસ્ટમનું સંચાલન કરવા માટે વપરાતી સબસિસ્ટમ થાય છે.
કાર્ય
BMS મુખ્યત્વે મોનિટરિંગ મોડ્યુલ, કંટ્રોલ મોડ્યુલ, કોમ્યુનિકેશન મોડ્યુલ અને અન્ય ભાગોથી બનેલું છે. તેનું મુખ્ય કાર્ય બેટરી વોલ્ટેજ, કરંટ, તાપમાન, SOC અને અન્ય પરિમાણો સહિત વાસ્તવિક સમયમાં બેટરીની સ્થિતિનું નિરીક્ષણ અને નિયંત્રણ કરવાનું છે. વધુમાં, BMS બેટરીની સલામતી અને જીવન સુનિશ્ચિત કરવા માટે બેટરીનું રક્ષણ અને નિયંત્રણ પણ કરી શકે છે.
બેટરીને વધુ પડતી ચાર્જિંગ અને વધુ પડતી ડિસ્ચાર્જિંગથી બચાવવા માટે, આમ બેટરીની સર્વિસ લાઇફ લંબાવવામાં આવે છે અને બેટરીના ઉપયોગની કાર્યક્ષમતામાં સુધારો થાય છે.
એટલું જ નહીં, BMS ડેટા વિશ્લેષણની ભૂમિકા પણ ભજવે છે, તેને બેટરીની સ્થિતિનું અવલોકન કરવા માટે બેટરીની SOC (બાકીની બેટરી ક્ષમતા) અને SOH (બેટરીની સ્વાસ્થ્યની સ્થિતિ) ની ગણતરી અને વિશ્લેષણ કરવાની જરૂર છે, અને એકવાર કોઈ અસામાન્ય માહિતી મળે, તો તેની સમયસર જાણ કરવામાં આવશે, જેથી વપરાશકર્તાને સમયસર ખબર પડે કે બેટરીમાં અસામાન્યતા છે.
સ્તરીય જાગૃતિ સ્થાપત્ય
મોટાભાગની BMS સિસ્ટમોમાં, ત્રણ-સ્તરીય સ્થાપત્ય હોય છે.
1. નીચેનું સ્તર: સ્લેવ BMU, આ સ્તરનું કાર્ય મુખ્યત્વે બેટરી સેલ વોલ્ટેજ અને તાપમાનના સંપાદનને સાકાર કરવાનું છે, અને બેટરી સમાનતા વ્યૂહરચનાના અમલ માટે જવાબદાર છે. માહિતી સંપાદન બીજા સ્તર સાથે સંચાર લિંક દ્વારા વાતચીત કરે છે, સામાન્ય રીતે CAN અથવા ડેઝી ચેઇન કમ્યુનિકેશનનો ઉપયોગ કરીને..
2. મધ્યમ સ્તર: મુખ્ય નિયંત્રણ BCU, આ સ્તરના મુખ્ય કાર્યો ક્લસ્ટર વોલ્ટેજ, વર્તમાન અને ક્લસ્ટર ઇન્સ્યુલેશન માહિતીનો સંગ્રહ, બેટરી પેક સુરક્ષા માટે કોન્ટેક્ટર્સનું નિયંત્રણ, પ્રથમ તબક્કાના BMU માંથી માહિતીનો સંગ્રહ અને બેટરી સ્થિતિ (SoX) નો અંદાજ કાઢવાનો છે. માહિતી એકત્રિત કરવામાં આવે છે અને ત્રીજા તબક્કા સાથે સંચાર લિંક દ્વારા વાતચીત કરવામાં આવે છે, સામાન્ય રીતે CAN અથવા ઇથરનેટનો ઉપયોગ કરીને..
3. ઉપલા સ્તર: બેટરી ક્લસ્ટર મેનેજમેન્ટ માટે સામાન્ય નિયંત્રણ. આ સ્તરનું મુખ્ય કાર્ય બીજા સ્તરના BCU દ્વારા પ્રસારિત થતી માહિતી એકત્રિત કરવાનું, માહિતી સંગ્રહિત કરવાનું અને પ્રદર્શિત કરવાનું છે, રીઅલ-ટાઇમ એલાર્મ ફંક્શન સાથે, મુખ્ય સર્કિટ બ્રેકરના નિયંત્રણ અને સંપર્ક પ્રતિસાદ ફંક્શન સાથે, અને PCS, EMS અને સ્થાનિક દેખરેખ સાથે રીઅલ-ટાઇમ સંચાર કાર્ય સાથે.
ટેકનિકલ આવશ્યકતાઓ
ઓટોમોટિવ પાવર બેટરી માટેના BMS ની તુલનામાં, ઊર્જા સંગ્રહ BMS નું માળખું વધુ જટિલ છે.
સૌ પ્રથમ, બેટરી ક્ષમતા, સ્તર અલગ છે, પાવર સપ્લાય સ્તરનું BMS સંચાલન વધારે છે, શ્રેણી અને સમાંતર જોડાણ માટે વધુ બેટરીની જરૂર છે.
ગ્રીડ કનેક્શન માટે BMS ની જરૂરિયાતો વધુ હોય છે. ગ્રીડ સાથે કનેક્શન માટે વધુ જરૂરિયાતો હોય છે. પાવર બેટરી બેટરી અને વાહનની ઇલેક્ટ્રોનિક સિસ્ટમ સાથે જોડાયેલ હોય છે, તેથી તકનીકી જરૂરિયાતો ઓછી હોય છે.
બજાર
BMS માર્કેટમાં ત્રણ મુખ્ય પ્રકારના સાહસો સામેલ છે, જેમ કે વાહન ઉત્પાદકો, પાવર બેટરી ઉત્પાદકો અને સ્વતંત્ર BMS ઉત્પાદકો. વાહન ઉત્પાદકો અને બેટરી ઉત્પાદકો BMS સપ્લાયર્સ સાથે સ્વતંત્ર સંશોધન અને વિકાસ અથવા સહકારી વિકાસના સ્વરૂપમાં વ્યવસાય કરે છે. BYD, Ningde Times, Guoxuan Gaoke અને AVIC Li-પાવર બેટરી ઉત્પાદકો જેવા મોટાભાગના સ્થાનિક પાવર બેટરી લીડર્સ બેટરી પેક અને BMS પેકેજો પ્રદાન કરવા માટે BMS+PACK મોડ લેઆઉટ અપનાવે છે. સ્વતંત્ર BMS ઉત્પાદકો પાસે હાલમાં મોટી સંખ્યામાં સહભાગીઓ છે, અને BMS પ્રોડક્ટ લાઇન બહુવિધ ઉદ્યોગોને સપ્લાય કરી શકાય છે.
હાલમાં, ચીનના BMS ઉદ્યોગના મુખ્ય સાહસોને સ્પષ્ટ ફાયદા છે, ખાસ કરીને, 2022 માં, ચીનના નવા ઉર્જા પાવર બેટરી BMS સ્થાપિત ક્ષમતા ટોચના દસ ઉત્પાદકોનો હિસ્સો 76.1% છે. તેમાંથી, ટોચની ત્રણ કંપનીઓ BYD, Ningde Times અને Tesla છે, જે બધી વાહન ઉત્પાદકો અને બેટરી ઉત્પાદકો છે, જેનો હિસ્સો અનુક્રમે 26.4%, 16.9% અને 9% છે. સ્વતંત્ર BMS ઉત્પાદકોનો હિસ્સો પ્રમાણમાં ઓછો છે, અને ચીનમાં સૌથી મોટી સ્વતંત્ર BMS ઉત્પાદક, લી ઝિનેંગ, શેરની દ્રષ્ટિએ ચોથા ક્રમે છે, પરંતુ એકંદર હિસ્સો ફક્ત 6.7% છે.
મૂળભૂત કાર્યોથી અદ્યતન કાર્યો તરફ આગળ વધવું
1. ઉચ્ચ વિશ્વસનીયતા
દરેક બેટરી યુનિટની પોતાની દેખરેખ અને નિયંત્રણ સિસ્ટમ હોવાથી, વિતરિત BMS ની વિશ્વસનીયતા વધારે છે. જો એક બેટરી નિષ્ફળ જાય તો પણ, અન્ય બેટરીઓ સામાન્ય રીતે કાર્ય કરી શકે છે, અને સિસ્ટમના એકંદર પ્રદર્શન પર ખૂબ અસર થશે નહીં.
2. જાળવણી અને અપગ્રેડ કરવા માટે સરળ
વિતરિત BMS નું માળખું પ્રમાણમાં સરળ હોવાથી, દરેક બેટરી સેલ સ્વતંત્ર રીતે કાર્ય કરી શકે છે, તેથી જાળવણી અને અપગ્રેડિંગ પ્રમાણમાં સરળ છે. એકવાર બેટરી યુનિટ નિષ્ફળ જાય, પછી તેને જાળવણી અને અપગ્રેડિંગ માટે આખી સિસ્ટમ બંધ કર્યા વિના સીધી બદલી શકાય છે.
3. મજબૂત સુગમતા
વિતરિત BMS ની દેખરેખ અને નિયંત્રણ પ્રણાલી દરેક બેટરી યુનિટમાં પથરાયેલી છે, તેથી સિસ્ટમ વધુ લવચીક છે. સમગ્ર વિતરિત સિસ્ટમની જટિલતાને ધ્યાનમાં લીધા વિના, વાસ્તવિક માંગ અનુસાર બેટરી કોષો વધારી અથવા ઘટાડી શકાય છે.
ઊર્જા વ્યવસ્થાપન પ્રણાલી (EMS)
EMS (એનર્જી મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ), જેને એનર્જી મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, જો કે સમગ્ર એનર્જી સ્ટોરેજ સિસ્ટમનું પ્રમાણ ખૂબ મોટું નથી, પરંતુ તે સમગ્ર એનર્જી સ્ટોરેજ સિસ્ટમનો એક અત્યંત મહત્વપૂર્ણ મુખ્ય ઘટક છે. તે સામાન્ય રીતે લિથિયમ બેટરી સ્ટોરેજ પાવર સ્ટેશનના નિયમન અને નિયંત્રણનો સંદર્ભ આપે છે જે એક સંકલિત એનર્જી મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ શરૂ કરે છે.
સંગઠન
ઊર્જા વ્યવસ્થાપન પ્રણાલીમાં ઘણા ભાગોનો સમાવેશ થાય છે, તે નીચે મુજબ બતાવવામાં આવશે.
1. દેખરેખ અને સંગ્રહ: ઊર્જા વ્યવસ્થાપન પ્રણાલી સેન્સર અને ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટેશન સાધનો દ્વારા વાસ્તવિક સમયમાં ઊર્જા સંગ્રહ સુવિધામાં ઊર્જાના ઉત્પાદન, સંગ્રહ અને વપરાશનું નિરીક્ષણ કરે છે. તે બેટરી ચાર્જિંગ અને ડિસ્ચાર્જિંગ સ્થિતિ, તાપમાન, વોલ્ટેજ, વર્તમાન વગેરે સહિત વિવિધ ડેટા એકત્રિત કરવામાં સક્ષમ છે.
2. ડેટા વિશ્લેષણ અને ઑપ્ટિમાઇઝેશન: ઊર્જા વ્યવસ્થાપન પ્રણાલી ઉર્જા પ્રણાલીની કાર્યકારી સ્થિતિ અને કામગીરીને સમજવા માટે એકત્રિત ડેટાની પ્રક્રિયા અને વિશ્લેષણ કરવા માટે અદ્યતન ડેટા વિશ્લેષણ તકનીક પર આધાર રાખે છે. ડેટાના વિશ્લેષણ દ્વારા, તે ઊર્જા પ્રણાલીમાં સંભવિત સમસ્યાઓ ઓળખી શકે છે અને ઑપ્ટિમાઇઝેશન સૂચનો પ્રદાન કરી શકે છે, જેમ કે ચાર્જિંગ અને ડિસ્ચાર્જિંગ વ્યૂહરચનાઓને સમાયોજિત કરવી અને ઊર્જા ઉપયોગ કાર્યક્ષમતાને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવી.
3. ઉર્જા સમયપત્રક અને નિયંત્રણ: ઉર્જા વ્યવસ્થાપન પ્રણાલી વાસ્તવિક સમયની ઉર્જા માંગ અને સિસ્ટમ કામગીરીના આધારે બુદ્ધિપૂર્વક ઉર્જાનું સમયપત્રક અને નિયંત્રણ કરી શકે છે. તે ઉર્જાના કાર્યક્ષમ ઉપયોગ અને બચતને સાકાર કરવા માટે માંગની આગાહી, વીજળીના ભાવની સ્થિતિ, ગ્રીડ લોડ અને અન્ય પરિબળો અનુસાર ઉર્જા સંગ્રહ સુવિધાઓના ચાર્જિંગ અને ડિસ્ચાર્જિંગ કામગીરીને વ્યાજબી રીતે ગોઠવી શકે છે.
4. ખામી શોધ અને સલામતી સુરક્ષા: ઊર્જા વ્યવસ્થાપન પ્રણાલી ઊર્જા સંગ્રહ સુવિધામાં ખામીની સ્થિતિ, જેમ કે બેટરી ઓવર-ડિસ્ચાર્જ, ઓવર-ચાર્જિંગ અને તાપમાનની અસામાન્યતા, સમયસર શોધી શકે છે અને એલાર્મ કરી શકે છે, જેથી ઊર્જા સંગ્રહ સુવિધાના સલામત સંચાલનની ખાતરી આપી શકાય. તે જ સમયે, તેને રિમોટ કંટ્રોલ અને ઊર્જા સંગ્રહ સુવિધાઓના રક્ષણને સાકાર કરવા માટે વિતરણ નેટવર્ક સિસ્ટમ સાથે પણ જોડી શકાય છે.
ઓપરેશન વ્યૂહરચના અને નિયંત્રણ વ્યૂહરચના ડિઝાઇનનું ઑપ્ટિમાઇઝેશન એ મુખ્ય મુદ્દો છે
ઑપ્ટિમાઇઝ્ડ ઓપરેશન સ્ટ્રેટેજી અને કંટ્રોલ સ્ટ્રેટેજીની ડિઝાઇન એ EMS ઉત્પાદનોનો મુખ્ય મુદ્દો અને મુશ્કેલી છે.
એનર્જી સ્ટોરેજ ચાર્જિંગ અને ડિસ્ચાર્જિંગ લાક્ષણિકતાઓ, એનર્જી સ્ટોરેજ યુનિટ ચાર્જિંગ અને ડિસ્ચાર્જિંગ ખર્ચ અને એનર્જી સ્ટોરેજ એપ્લિકેશન લાભોને ધ્યાનમાં લેતા અને ગ્રીડ ડિસ્પેચ કંટ્રોલ આવશ્યકતાઓને પૂર્ણ કરવાના આધાર હેઠળ, ઑપ્ટિમાઇઝ્ડ ઓપરેશન અને કંટ્રોલ વ્યૂહરચનાઓની ડિઝાઇન એનર્જી સ્ટોરેજ સિસ્ટમ ઓપરેશનના આર્થિક લાભોને વધારી શકે છે અને વિવિધ તકનીકી સૂચકાંકોમાં સુધારો કરી શકે છે.
EMS ઉત્પાદનો સામાન્ય રીતે ઊર્જા સંગ્રહ પ્રણાલી અને ઉચ્ચ સ્તરીય માહિતી પ્રણાલીઓ વચ્ચે પુલ તરીકે કાર્ય કરે છે.
ઊર્જા સંગ્રહ પ્રણાલી EMS દ્વારા ગ્રીડ શેડ્યુલિંગ, વર્ચ્યુઅલ પાવર પ્લાન્ટ શેડ્યુલિંગ, "સોર્સ-ગ્રીડ-લોડ-સ્ટોરેજ" ક્રિયાપ્રતિક્રિયા વગેરેમાં જોડાઈ શકે છે.
EMS ઉત્પાદનો અને ગ્રીડ શેડ્યુલિંગ અને અન્ય ગાઢ સંકલન, અને કાર્યમાં ચોક્કસ સમાનતા છે, કંપનીને ગ્રીડની ઓપરેટિંગ લાક્ષણિકતાઓને સમજવાની જરૂર છે, ઊંડા ખેડાણ ગ્રીડ-બાજુ માહિતી ટેકનોલોજી કંપનીઓ પાસે જ્ઞાન કેવી રીતે એકઠા કરવું તે જાણવાની ક્ષમતા છે, ફરીથી ઉપયોગ કરવાની ક્ષમતા બનાવી શકે છે, ચોક્કસ ફાયદો છે.
