სამრეწველო და კომერციული ენერგიის შენახვის სისტემა შედგება აკუმულატორის სისტემისგან (მათ შორის BMS), EMS-ისგან, PCS-ისგან, კონდიცირებისგან, ხანძარსაწინააღმდეგო სისტემისგან, მონიტორინგისა და სიგნალიზაციის სისტემისგან და ა.შ., რომელთაგან BMS-ს და EMS-ს, როგორც ენერგიის შენახვის სისტემის ძირითად მართვის ერთეულს, ეკისრებათ მნიშვნელოვანი პასუხისმგებლობა შესაბამისად აკუმულატორის მართვასა და ენერგიის მართვაზე, ხოლო მათი ფუნქციები, მუშაობა და პროგრამული და აპარატურული უზრუნველყოფის შესაბამისობა პირდაპირ კავშირშია ენერგიის შენახვის სისტემის გამოყენების უსაფრთხოებასთან და ინვესტიციის ანაზღაურებასთან.
ბატარეის მართვის სისტემა (BMS)სისტემაში სენსორების მართვის აღებით, მას შეუძლია ბატარეის შენახვის სისტემების მონიტორინგი და კონტროლი მათი უსაფრთხოების, სტაბილურობისა და მუშაობის უზრუნველსაყოფად.
ენერგიის მართვის სისტემა (EMS)სისტემაში გადაწყვეტილების მიღებაზე პასუხისმგებელი, ეს ზოგადად გულისხმობს ლითიუმის ბატარეის ენერგიის შენახვის ელექტროსადგურებისთვის დანერგილი ინტეგრირებული ენერგიის მართვის რეგულირებისა და კონტროლის სისტემას, რომელიც ახორციელებს რეალურ დროში მონიტორინგს და დიაგნოსტიკას.
სიმძლავრის გადამყვანი სისტემა (PCS)სისტემაში შესრულებაზე პასუხისმგებელი, ენერგიის დაგროვების სადგურის ძირითადი ნაწილია, რომელიც აკონტროლებს აკუმულატორების დატენვას და განმუხტვას და ასრულებს AC/DC გარდაქმნას, რათა ქსელის არარსებობის შემთხვევაში, დენის წყარო პირდაპირ მიაწოდოს AC დატვირთვებს.
ბატარეის მართვის სისტემა (BMS)
BMS-ის სრული სახელწოდებაა ბატარეის მართვის სისტემა, რაც ნიშნავს ქვესისტემას, რომელიც გამოიყენება ბატარეის ენერგიის შენახვის სისტემის სამართავად.
ფუნქცია
BMS ძირითადად შედგება მონიტორინგის მოდულისგან, მართვის მოდულისგან, საკომუნიკაციო მოდულისგან და სხვა ნაწილებისგან. მისი მთავარი ფუნქციაა აკუმულატორის სტატუსის რეალურ დროში მონიტორინგი და კონტროლი, მათ შორის აკუმულატორის ძაბვის, დენის, ტემპერატურის, SOC-ის და სხვა პარამეტრების. გარდა ამისა, BMS-ს ასევე შეუძლია აკუმულატორის დაცვა და კონტროლი, რათა უზრუნველყოს მისი უსაფრთხოება და სიცოცხლის ხანგრძლივობა.
აკუმულატორის გადატვირთვისა და გადატვირთვის თავიდან ასაცილებლად, რითაც გახანგრძლივდება აკუმულატორის მომსახურების ვადა და გაუმჯობესდება მისი გამოყენების ეფექტურობა.
არა მხოლოდ ეს, BMS ასევე ასრულებს მონაცემთა ანალიზის როლს, მას სჭირდება ბატარეის SOC (დარჩენილი ბატარეის სიმძლავრე) და SOH (ბატარეის ჯანმრთელობის მდგომარეობა) გამოთვლა და ანალიზი, რათა დააკვირდეს ბატარეის მდგომარეობას და როგორც კი რაიმე არანორმალური ინფორმაცია იქნება, ის დროულად იქნება მოხსენებული, რათა მომხმარებელმა დროულად იცოდეს, რომ ბატარეას აქვს ანომალია.
ფენიანი ცნობიერების არქიტექტურა
BMS სისტემების უმეტესობას სამსაფეხურიანი არქიტექტურა აქვს.
1. ქვედა ფენა: მონა BMU, ამ დონის ფუნქცია ძირითადად აკუმულატორის უჯრედის ძაბვისა და ტემპერატურის მიღებაა და პასუხისმგებელია აკუმულატორის გათანაბრების სტრატეგიის შესრულებაზე. ინფორმაციის მიღება მეორე დონესთან კომუნიკაციას ახორციელებს საკომუნიკაციო არხის საშუალებით, ჩვეულებრივ CAN-ის ან ჩარლზის კომუნიკაციის გამოყენებით.
2. შუა დონე: მთავარი მართვის BCU, ამ დონის ძირითადი ფუნქციებია კლასტერის ძაბვის, დენის და კლასტერის იზოლაციის შესახებ ინფორმაციის შეგროვება, აკუმულატორის დაცვის კონტაქტორების კონტროლი, პირველი საფეხურის BMU-დან ინფორმაციის შეგროვება და აკუმულატორის მდგომარეობის შეფასება (SoX). ინფორმაცია გროვდება და მესამე საფეხურს გადაეცემა საკომუნიკაციო არხის საშუალებით, ჩვეულებრივ CAN-ის ან Ethernet-ის გამოყენებით.
3. ზედა დონე: ზოგადი კონტროლი, აკუმულატორების კლასტერის მართვისთვის. ამ დონის მთავარი ფუნქციაა მეორე დონის BCU-ს მიერ გადაცემული ინფორმაციის შეგროვება, ინფორმაციის შენახვა და ჩვენება და ა.შ., რეალურ დროში განგაშის ფუნქციით, მთავარი ამომრთველის მართვისა და კონტაქტის უკუკავშირის ფუნქციით და რეალურ დროში კომუნიკაციის ფუნქციით PCS-ით, EMS-ით და ადგილობრივი მონიტორინგით.
ტექნიკური მოთხოვნები
საავტომობილო ენერგიის აკუმულატორების BMS-თან შედარებით, ენერგიის დაგროვების BMS-ს უფრო რთული სტრუქტურა აქვს.
პირველ რიგში, ბატარეის სიმძლავრე, დონე განსხვავებულია, BMS-ის კვების წყაროს დონე უფრო მაღალია, სერიულ და პარალელურ შეერთებას მეტი ბატარეა სჭირდება.
BMS-ს ქსელთან მიერთების უფრო მაღალი მოთხოვნები აქვს. ქსელთან მიერთებისას უფრო მაღალი მოთხოვნებია დაწესებული. კვების აკუმულატორი დაკავშირებულია აკუმულატორთან და ავტომობილის ელექტრონულ სისტემასთან, ამიტომ ტექნიკური მოთხოვნები უფრო დაბალია.
ბაზარი
BMS ბაზარზე სამი ძირითადი ტიპის საწარმოა ჩართული: ავტომობილების მწარმოებლები, აკუმულატორების მწარმოებლები და დამოუკიდებელი BMS მწარმოებლები. ავტომობილების და აკუმულატორების მწარმოებლები ბიზნესს ახორციელებენ დამოუკიდებელი კვლევისა და განვითარების ან BMS მომწოდებლებთან თანამშრომლობითი განვითარების ფორმით. ადგილობრივი აკუმულატორების ლიდერების უმეტესობა, როგორიცაა BYD, Ningde Times, Guoxuan Gaoke და AVIC Li-power აკუმულატორების მწარმოებლები, იყენებენ BMS+PACK განლაგების რეჟიმს აკუმულატორების პაკეტებისა და BMS პაკეტების მიწოდებისთვის. დამოუკიდებელ BMS მწარმოებლებს ამჟამად დიდი რაოდენობით მონაწილეები ჰყავთ და BMS პროდუქციის ხაზი შეიძლება მიეწოდოს მრავალ ინდუსტრიას.
ამჟამად, ჩინეთის BMS ინდუსტრიის ხელმძღვანელ საწარმოებს აშკარა უპირატესობები აქვთ, კერძოდ, 2022 წელს ჩინეთის ახალი ენერგიის აკუმულატორების BMS დადგმული სიმძლავრის წილი ათი უმსხვილესი მწარმოებლის 76.1%-ს შეადგენს. მათ შორის, სამი უმსხვილესი კომპანიაა BYD, Ningde Times და Tesla, რომლებიც ყველა ავტომობილების და აკუმულატორების მწარმოებელია, შესაბამისად 26.4%, 16.9% და 9% წილით. დამოუკიდებელი BMS მწარმოებლების წილი შედარებით დაბალია და ჩინეთში უმსხვილესი დამოუკიდებელი BMS მწარმოებელი, Li Xinneng, წილის მიხედვით მეოთხე ადგილზეა, თუმცა საერთო წილი მხოლოდ 6.7%-ია.
ძირითადიდან მოწინავე ფუნქციებზე გადასვლა
1. უფრო მაღალი საიმედოობა
ვინაიდან თითოეულ აკუმულატორს აქვს საკუთარი მონიტორინგისა და კონტროლის სისტემა, განაწილებული BMS-ის საიმედოობა უფრო მაღალია. მაშინაც კი, თუ ერთი აკუმულატორი გაფუჭდება, სხვა აკუმულატორებს მაინც შეუძლიათ ნორმალურად მუშაობა და სისტემის საერთო მუშაობაზე დიდად არ იმოქმედებს.
2. მარტივი შენარჩუნება და განახლება
რადგან განაწილებული BMS-ის სტრუქტურა შედარებით მარტივია, თითოეულ აკუმულატორს შეუძლია დამოუკიდებლად იმუშაოს, ამიტომ მისი მოვლა-პატრონობა და განახლება შედარებით მარტივია. აკუმულატორის ბლოკის გაფუჭების შემდეგ, მისი შეცვლა შესაძლებელია უშუალოდ მთელი სისტემის მოვლა-პატრონობისა და განახლების მიზნით გამორთვის გარეშე.
3. უფრო ძლიერი მოქნილობა
განაწილებული BMS-ის მონიტორინგისა და კონტროლის სისტემა გაფანტულია თითოეულ აკუმულატორულ ერთეულში, ამიტომ სისტემა უფრო მოქნილია. აკუმულატორის ელემენტების გაზრდა ან შემცირება შესაძლებელია ფაქტობრივი მოთხოვნის მიხედვით, მთლიანად განაწილებული სისტემის სირთულის გათვალისწინების გარეშე.
ენერგიის მართვის სისტემა (EMS)
EMS (ენერგიის მართვის სისტემა), ასევე ცნობილი როგორც ენერგიის მართვის სისტემა, მიუხედავად იმისა, რომ მთლიანი ენერგიის შენახვის სისტემის წილი ძალიან დიდი არ არის, ის მთლიანი ენერგიის შენახვის სისტემის უაღრესად მნიშვნელოვანი ძირითადი კომპონენტია. ის ზოგადად გულისხმობს ლითიუმის ბატარეის ელექტროსადგურის მიერ ინტეგრირებული ენერგიის მართვის სისტემის რეგულირებასა და კონტროლს.
ორგანიზაცია
ენერგიის მართვის სისტემა რამდენიმე ნაწილისგან შედგება, რომლებიც ქვემოთ იქნება ნაჩვენები.
1. მონიტორინგი და შეგროვება: ენერგიის მართვის სისტემა სენსორებისა და ინსტრუმენტული აღჭურვილობის მეშვეობით რეალურ დროში აკონტროლებს ენერგიის დაგროვებას, შენახვას და მოხმარებას ენერგიის შესანახ ობიექტში. მას შეუძლია შეაგროვოს სხვადასხვა მონაცემები, მათ შორის აკუმულატორის დატენვისა და განმუხტვის სტატუსი, ტემპერატურა, ძაბვა, დენი და ა.შ.
2. მონაცემთა ანალიზი და ოპტიმიზაცია: ენერგომენეჯმენტის სისტემა ეყრდნობა მონაცემთა ანალიზის მოწინავე ტექნოლოგიას შეგროვებული მონაცემების დასამუშავებლად და გასაანალიზებლად, რათა გაიგოს ენერგოსისტემის სამუშაო სტატუსი და მუშაობა. მონაცემთა ანალიზის საშუალებით, მას შეუძლია ენერგოსისტემაში პოტენციური პრობლემების იდენტიფიცირება და ოპტიმიზაციის წინადადებების შეთავაზება, როგორიცაა დატენვისა და განმუხტვის სტრატეგიების კორექტირება და ენერგიის გამოყენების ეფექტურობის ოპტიმიზაცია.
3. ენერგიის დაგეგმვა და კონტროლი: ენერგიის მართვის სისტემას შეუძლია ინტელექტუალურად დაგეგმოს და აკონტროლოს ენერგია რეალურ დროში ენერგიის მოთხოვნისა და სისტემის მუშაობის საფუძველზე. მას შეუძლია გონივრულად მოაწყოს ენერგიის შენახვის ობიექტების დატენვისა და განტვირთვის ოპერაცია მოთხოვნის პროგნოზის, ელექტროენერგიის ფასების სიტუაციის, ქსელის დატვირთვისა და სხვა ფაქტორების შესაბამისად, ენერგიის ეფექტური გამოყენებისა და დაზოგვის მიზნით.
4. გაუმართაობის აღმოჩენა და უსაფრთხოების დაცვა: ენერგიის მართვის სისტემას შეუძლია დროულად აღმოაჩინოს და გააფრთხილოს ენერგიის შენახვის ობიექტში არსებული გაუმართაობის პირობები, როგორიცაა ბატარეის გადაჭარბებული განმუხტვა, გადაჭარბებული დატენვა და ტემპერატურის გადახრა, ენერგიის შენახვის ობიექტის უსაფრთხო ფუნქციონირების უზრუნველსაყოფად. ამავდროულად, მისი დაკავშირება შესაძლებელია განაწილების ქსელის სისტემასთან ენერგიის შენახვის ობიექტების დისტანციური მართვისა და დაცვის მიზნით.
ოპერაციული სტრატეგიისა და კონტროლის სტრატეგიის დიზაინის ოპტიმიზაცია მთავარი საკითხია.
ოპტიმიზებული ოპერაციული სტრატეგიისა და კონტროლის სტრატეგიის დიზაინი EMS პროდუქტების ძირითადი საკითხი და სირთულეა.
ენერგიის შენახვის დამუხტვისა და განტვირთვის მახასიათებლების, ენერგიის შენახვის ერთეულის დამუხტვისა და განტვირთვის ხარჯების, ასევე ენერგიის შენახვის გამოყენების სარგებლის გათვალისწინებით, და ქსელის დისპეტჩერიზაციის კონტროლის მოთხოვნების დაკმაყოფილების წინაპირობის გათვალისწინებით, ოპტიმიზებული ოპერაციისა და კონტროლის სტრატეგიების შემუშავებას შეუძლია გაზარდოს ენერგიის შენახვის სისტემის ფუნქციონირების ეკონომიკური სარგებელი და გააუმჯობესოს სხვადასხვა ტექნიკური ინდექსი.
EMS პროდუქტები, როგორც წესი, ენერგიის შენახვის სისტემასა და უფრო მაღალი დონის საინფორმაციო სისტემებს შორის ხიდის როლს ასრულებს.
ენერგიის შენახვის სისტემას შეუძლია შეუერთდეს ქსელის დაგეგმვას, ვირტუალური ელექტროსადგურის დაგეგმვას, „წყარო-ქსელი-დატვირთვა-შენახვა“ ურთიერთქმედებას და ა.შ. EMS-ის მეშვეობით.
EMS პროდუქტებისა და ქსელის დაგეგმვისა და სხვა მჭიდრო კოორდინაციის თვალსაზრისით, ფუნქციებში გარკვეული მსგავსებაა, კომპანიამ უნდა გაიგოს ქსელის ოპერაციული მახასიათებლები, ქსელის მხარეს ღრმად მოხვნის ინფორმაციული ტექნოლოგიების კომპანიებს აქვთ ცოდნა, ნოუ-ჰაუ დაგროვებისთვის, შეუძლიათ შექმნან ხელახალი გამოყენების უნარი და აქვთ გარკვეული უპირატესობა.
