Արդյունաբերական և առևտրային էներգակուտակման համակարգը բաղկացած է մարտկոցային համակարգից (ներառյալ BMS), EMS-ից, PCS-ից, օդորակիչից, հրդեհային պաշտպանության համակարգից, մոնիթորինգի և ահազանգման համակարգից և այլն, որոնցից BMS-ը և EMS-ը, որպես էներգակուտակման համակարգի հիմնական կառավարման միավոր, կրում են համապատասխանաբար մարտկոցի և էներգիայի կառավարման կարևոր պատասխանատվություն, և դրանց գործառույթները, աշխատանքը և ծրագրային ու սարքային ապահովման համապատասխանությունը անմիջականորեն կապված են էներգակուտակման համակարգի կիրառման անվտանգության և ներդրումների եկամտաբերության հետ։
Մարտկոցի կառավարման համակարգ (BMS)Ստանձնելով համակարգի զգայունակության պատասխանատվությունը՝ այն կարող է վերահսկել և վերահսկել մարտկոցային կուտակիչ համակարգերը՝ ապահովելու դրանց անվտանգությունը, կայունությունը և աշխատանքը։
Էներգիայի կառավարման համակարգ (ԷԿՀ)համակարգում որոշումների կայացման համար պատասխանատու, այն ընդհանուր առմամբ վերաբերում է լիթիումային մարտկոցների էներգակուտակման էլեկտրակայանների համար գործարկված կարգավորման և կառավարման ինտեգրված էներգիայի կառավարման համակարգին, որն իրականացնում է իրական ժամանակի մոնիթորինգ և ախտորոշում:
Հզորության փոխակերպման համակարգ (PCS):պատասխանատու է համակարգում կատարման համար, էներգակուտակիչ կայանի հիմնական մասն է, որը վերահսկում է մարտկոցների լիցքավորումը և լիցքաթափումը և կատարում է AC/DC փոխակերպումը՝ ցանցի բացակայության դեպքում անմիջապես AC բեռներին էներգիա մատակարարելու համար։
Մարտկոցի կառավարման համակարգ (BMS)
BMS-ի լրիվ անվանումը մարտկոցի կառավարման համակարգ է, որը նշանակում է մարտկոցի էներգիայի կուտակման համակարգը կառավարելու համար օգտագործվող ենթահամակարգ։
Ֆունկցիա
BMS-ը հիմնականում բաղկացած է մոնիթորինգի մոդուլից, կառավարման մոդուլից, կապի մոդուլից և այլ մասերից: Դրա հիմնական գործառույթը մարտկոցի վիճակի իրական ժամանակում մոնիթորինգն ու վերահսկումն է, ներառյալ մարտկոցի լարումը, հոսանքը, ջերմաստիճանը, SOC-ը և այլ պարամետրեր: Բացի այդ, BMS-ը կարող է նաև պաշտպանել և վերահսկել մարտկոցը՝ մարտկոցի անվտանգությունն ու կյանքը ապահովելու համար:
Մարտկոցի գերլիցքավորումը և գերլիցքաթափումը կանխելու համար, այդպիսով երկարացնելով մարտկոցի ծառայության ժամկետը և բարելավելով մարտկոցի օգտագործման արդյունավետությունը։
Բացի այդ, BMS-ը նաև տվյալների վերլուծության դեր է խաղում, այն պետք է հաշվարկի և վերլուծի մարտկոցի SOC-ը (մարտկոցի մնացած հզորությունը) և SOH-ը (մարտկոցի առողջության վիճակը)՝ մարտկոցի վիճակը դիտարկելու համար, և երբ որևէ աննորմալ տեղեկատվություն լինի, այն ժամանակին կհաղորդվի, որպեսզի օգտատերը ժամանակին իմանա, որ մարտկոցն ունի աննորմալություն։
Շերտավոր իրազեկության ճարտարապետություն
BMS համակարգերի մեծ մասում կա եռաստիճան ճարտարապետություն։
1. Ստորին շերտ՝ Ստորին BMU, այս մակարդակի գործառույթը հիմնականում մարտկոցի լարման և ջերմաստիճանի գրանցումն է և պատասխանատու է մարտկոցի հավասարեցման ռազմավարության իրականացման համար: Տեղեկատվության ձեռքբերումը երկրորդ մակարդակի հետ կապ է հաստատում կապի միջոցով, որը սովորաբար իրականացվում է CAN կամ շղթայական կապի միջոցով:
2. Միջին շերտ. Գլխավոր կառավարման BCU, այս մակարդակի հիմնական գործառույթներն են կլաստերի լարման, հոսանքի և կլաստերի մեկուսացման տեղեկատվության հավաքագրումը, մարտկոցի փաթեթի պաշտպանության կոնտակտորների կառավարումը, առաջին փուլի BMU-ից տեղեկատվության հավաքագրումը և մարտկոցի վիճակի գնահատումը (SoX): Տեղեկատվությունը հավաքվում և փոխանցվում է երրորդ փուլին կապի միջոցով, սովորաբար օգտագործելով CAN կամ Ethernet:
3. Վերին մակարդակ. Ընդհանուր կառավարում՝ մարտկոցների կլաստերի կառավարման համար: Այս մակարդակի հիմնական գործառույթը երկրորդ մակարդակի BCU-ի կողմից փոխանցվող տեղեկատվության հավաքագրումն է, տեղեկատվության պահպանումը և ցուցադրումը և այլն՝ իրական ժամանակի տագնապի գործառույթով, գլխավոր անջատիչի կառավարման և կոնտակտային հետադարձ կապի գործառույթով, ինչպես նաև PCS, EMS և տեղական մոնիթորինգի միջոցով իրական ժամանակի կապի գործառույթով:
Տեխնիկական պահանջներ
Ավտոմոբիլային մարտկոցների համար նախատեսված BMS-ի համեմատ, էներգիայի կուտակիչ BMS-ն ունի ավելի բարդ կառուցվածք։
Նախևառաջ, մարտկոցի տարողությունը, մակարդակը տարբեր է, BMS-ի էլեկտրամատակարարման մակարդակի կառավարումն ավելի բարձր է, շարքային և զուգահեռ միացումները պահանջում են ավելի շատ մարտկոցներ։
BMS-ը ցանցին միանալու համար ավելի բարձր պահանջներ ունի։ Ցանցին միանալու համար ավելի բարձր պահանջներ կան։ Հզորության մարտկոցը միացված է մարտկոցին և մեքենայի էլեկտրոնային համակարգին, ուստի տեխնիկական պահանջները ցածր են։
Շուկա
BMS շուկայում ներգրավված են երեք հիմնական տեսակի ձեռնարկություններ՝ տրանսպորտային միջոցների արտադրողներ, մարտկոցների արտադրողներ և BMS անկախ արտադրողներ: Տրանսպորտային միջոցների արտադրողները և մարտկոցների արտադրողները գործունեություն են ծավալում անկախ հետազոտությունների և զարգացման կամ BMS մատակարարների հետ համագործակցային զարգացման տեսքով: Ներքին առաջատար մարտկոցների արտադրողների մեծ մասը, ինչպիսիք են BYD-ն, Ningde Times-ը, Guoxuan Gaoke-ն և AVIC Li-power մարտկոցների արտադրողները, կիրառում են BMS+PACK դասավորության եղանակը՝ մարտկոցների փաթեթներ և BMS փաթեթներ մատակարարելու համար: Անկախ BMS արտադրողներն այժմ ունեն մեծ թվով մասնակիցներ, և BMS արտադրանքի շարքը կարող է մատակարարվել բազմաթիվ արդյունաբերությունների:
Ներկայումս Չինաստանի BMS արդյունաբերության գլխավոր ձեռնարկություններն ունեն ակնհայտ առավելություններ, մասնավորապես՝ 2022 թվականին Չինաստանի նոր էներգետիկ մարտկոցային BMS-ի տեղադրված հզորությունը տասը առաջատար արտադրողների շրջանում կկազմի 76.1%: Դրանց թվում առաջատար երեք ընկերություններն են՝ BYD-ն, Ningde Times-ը և Tesla-ն, որոնք բոլորն էլ ավտոմեքենաների և մարտկոցների արտադրողներ են՝ համապատասխանաբար 26.4%, 16.9% և 9% մասնաբաժիններով: Անկախ BMS արտադրողների մասնաբաժինը համեմատաբար ցածր է, և Չինաստանի ամենամեծ անկախ BMS արտադրող Լի Սիննենգը զբաղեցրել է չորրորդ տեղը մասնաբաժնի առումով, սակայն ընդհանուր մասնաբաժինը կազմում է ընդամենը 6.7%:
Հիմնականից դեպի առաջադեմ գործառույթներ անցում
1. Ավելի բարձր հուսալիություն
Քանի որ յուրաքանչյուր մարտկոցային բլոկ ունի իր սեփական մոնիթորինգի և կառավարման համակարգը, բաշխված BMS-ի հուսալիությունն ավելի բարձր է։ Նույնիսկ եթե մեկ մարտկոցը խափանվի, մյուս մարտկոցները կարող են շարունակել աշխատել նորմալ, և համակարգի ընդհանուր աշխատանքի վրա դա մեծապես չի ազդի։
2. Հեշտ է պահպանել և արդիականացնել
Քանի որ բաշխված BMS-ի կառուցվածքը համեմատաբար պարզ է, մարտկոցի յուրաքանչյուր բջիջ կարող է աշխատել անկախ, ուստի սպասարկումն ու արդիականացումը համեմատաբար հեշտ են: Երբ մարտկոցի բլոկը խափանվում է, այն կարող է անմիջապես փոխարինվել առանց ամբողջ համակարգը սպասարկման և արդիականացման համար անջատելու անհրաժեշտության:
3. Ավելի ուժեղ ճկունություն
Բաշխված BMS-ի մոնիթորինգի և կառավարման համակարգը ցրված է յուրաքանչյուր մարտկոցային բլոկում, ուստի համակարգն ավելի ճկուն է։ Մարտկոցի բջիջները կարող են մեծացվել կամ փոքրացվել իրական պահանջարկին՝ առանց հաշվի առնելու բաշխված համակարգի ամբողջական բարդությունը։
Էներգիայի կառավարման համակարգ (ԷԿՀ)
EMS-ը (Էներգիայի կառավարման համակարգ), որը հայտնի է նաև որպես էներգիայի կառավարման համակարգ, չնայած ամբողջ էներգիայի կուտակման համակարգի մասնաբաժինը շատ մեծ չէ, բայց այն ամբողջ էներգիայի կուտակման համակարգի չափազանց կարևոր հիմնական բաղադրիչ է: Այն ընդհանուր առմամբ վերաբերում է լիթիումային մարտկոցներով էլեկտրակայանի ինտեգրված էներգիայի կառավարման համակարգի կարգավորմանը և վերահսկմանը:
Կազմակերպություն
Էներգիայի կառավարման համակարգը ներառում է մի քանի մաս, որոնք ներկայացված են ստորև։
1. Մոնիթորինգ և հավաքագրում. Էներգիայի կառավարման համակարգը իրական ժամանակում վերահսկում է էներգիայի արտադրությունը, պահպանումը և սպառումը էներգախնայողության կայանում՝ սենսորների և գործիքային սարքավորումների միջոցով: Այն կարող է հավաքել բազմազան տվյալներ, ներառյալ մարտկոցի լիցքավորման և լիցքաթափման վիճակը, ջերմաստիճանը, լարումը, հոսանքը և այլն:
2. Տվյալների վերլուծություն և օպտիմալացում. Էներգախնայողության կառավարման համակարգը հենվում է տվյալների վերլուծության առաջադեմ տեխնոլոգիայի վրա՝ հավաքված տվյալները մշակելու և վերլուծելու համար՝ էներգետիկ համակարգի աշխատանքային վիճակը և կատարողականը հասկանալու համար: Տվյալների վերլուծության միջոցով այն կարող է բացահայտել էներգետիկ համակարգում առկա հնարավոր խնդիրները և տրամադրել օպտիմալացման առաջարկներ, ինչպիսիք են լիցքավորման և լիցքաթափման ռազմավարությունների ճշգրտումը և էներգիայի օգտագործման արդյունավետության օպտիմալացումը:
3. Էներգիայի ժամանակացույցի կազմում և կառավարում. Էներգիայի կառավարման համակարգը կարող է ինտելեկտուալ կերպով ժամանակացույց կազմել և կառավարել էներգիան՝ հիմնվելով էներգիայի իրական ժամանակի պահանջարկի և համակարգի աշխատանքի վրա: Այն կարող է ողջամտորեն կազմակերպել էներգախնայողության կայանների լիցքավորման և լիցքաթափման աշխատանքը՝ համաձայն պահանջարկի կանխատեսման, էլեկտրաէներգիայի գնի իրավիճակի, ցանցի բեռի և այլ գործոնների՝ էներգիայի արդյունավետ օգտագործման և խնայողության նպատակով:
4. Խափանումների հայտնաբերում և անվտանգության պաշտպանություն. Էներգիայի կառավարման համակարգը կարող է ժամանակին հայտնաբերել և ահազանգել էներգախնայողության կայանում առկա խափանումների մասին, ինչպիսիք են մարտկոցի գերլիցքաթափումը, գերլիցքավորումը և ջերմաստիճանի աննորմալությունը՝ էներգախնայողության կայանի անվտանգ գործունեությունը երաշխավորելու համար: Միևնույն ժամանակ, այն կարող է նաև միացվել բաշխման ցանցային համակարգին՝ էներգախնայողության կայանների հեռակառավարումը և պաշտպանությունն իրականացնելու համար:
Գործառնական ռազմավարության և կառավարման ռազմավարության նախագծման օպտիմալացումը հիմնական կետն է
Օպտիմիզացված գործառնական ռազմավարության և կառավարման ռազմավարության նախագծումը EMS արտադրանքի հիմնական կետն ու դժվարությունն է։
Հաշվի առնելով էներգախնայողության լիցքավորման և լիցքաթափման բնութագրերը, էներգախնայողության միավորի լիցքավորման և լիցքաթափման ծախսերը, ինչպես նաև էներգախնայողության կիրառման առավելությունները, և ցանցի դիսպետչերական կառավարման պահանջները բավարարելու նախադրյալի ներքո, օպտիմալացված շահագործման և կառավարման ռազմավարությունների նախագծումը կարող է մեծացնել էներգախնայողության համակարգի շահագործման տնտեսական օգուտները և բարելավել տարբեր տեխնիկական ցուցանիշներ։
EMS արտադրանքը սովորաբար կամուրջ է հանդիսանում էներգիայի կուտակման համակարգի և ավելի բարձր մակարդակի տեղեկատվական համակարգերի միջև։
Էներգիայի կուտակման համակարգը կարող է միանալ ցանցի ժամանակացույցին, վիրտուալ էլեկտրակայանի ժամանակացույցին, «աղբյուր-ցանց-բեռնվածություն-կուտակում» փոխազդեցությանը և այլն՝ EMS-ի միջոցով։
EMS արտադրանքը և ցանցային ժամանակացույցը և այլ սերտ համակարգված գործառույթները որոշակի նմանություն ունեն, ուստի ընկերությունը պետք է հասկանա ցանցի շահագործման բնութագրերը, ցանցային կողմում խորը մշակում ունեցող տեղեկատվական տեխնոլոգիաների ընկերությունները պետք է կուտակեն գիտելիքներ, նոու-հաու, կարողանան ձևավորել վերօգտագործման ունակություն և ունենան որոշակի առավելություն։
