Өнеркәсіптік және коммерциялық энергия сақтау жүйесі батарея жүйесінен (BMS қоса алғанда), EMS, PCS, ауа баптау жүйесінен, өрттен қорғау жүйесінен, бақылау және дабыл жүйесінен және т.б. тұрады, олардың ішінде BMS және EMS энергия сақтау жүйесінің негізгі басқару блогы ретінде батареяны басқару және энергияны басқарудың маңызды жауапкершілігін атқарады, ал олардың функциялары, өнімділігі және бағдарламалық жасақтама мен аппараттық құралдардың сәйкестігі энергия сақтау жүйесін қолдану қауіпсіздігімен және инвестициялардың қайтарымдылығымен тікелей байланысты.
Батареяларды басқару жүйесі (BMS)Жүйедегі сенсорлық жұмысты өз мойнына ала отырып, батарея сақтау жүйелерінің қауіпсіздігін, тұрақтылығын және өнімділігін қамтамасыз ету үшін оларды бақылай және басқара алады.
Энергияны басқару жүйесі (ЭБЖ)жүйеде шешім қабылдауға жауапты, бұл әдетте литий батареясымен жұмыс істейтін энергия сақтау станциялары үшін іске қосылған, нақты уақыт режимінде бақылау мен диагностиканы жүзеге асыратын интеграцияланған энергияны басқару жүйесін реттеу және бақылауды білдіреді.
Қуатты түрлендіру жүйесі (PCS)жүйеде орындауға жауапты, энергия сақтау қондырғысының негізгі бөлігі болып табылады, батареяларды зарядтау мен разрядтауды басқарады және электр желісі болмаған кезде айнымалы ток жүктемелеріне тікелей қуат беру үшін айнымалы/тұрақты ток түрлендіруін орындайды.
Батареяларды басқару жүйесі (BMS)
BMS толық атауы - Battery Management System, яғни батарея энергиясын сақтау жүйесін басқару үшін пайдаланылатын ішкі жүйе.
Функция
BMS негізінен бақылау модулінен, басқару модулінен, байланыс модулінен және басқа да бөліктерден тұрады. Оның негізгі функциясы - батареяның кернеуін, тогын, температурасын, SOC және басқа параметрлерін қоса алғанда, батареяның күйін нақты уақыт режимінде бақылау және басқару. Сонымен қатар, BMS батареяның қауіпсіздігі мен қызмет ету мерзімін қамтамасыз ету үшін батареяны қорғай және басқара алады.
Батареяның шамадан тыс зарядталуын және шамадан тыс зарядталуын болдырмау үшін, осылайша батареяның қызмет ету мерзімін ұзарту және батареяны пайдалану тиімділігін арттыру.
Сонымен қатар, BMS деректерді талдау рөлін атқарады, батареяның күйін бақылау үшін батареяның SOC (батареяның қалған сыйымдылығы) және SOH (батареяның денсаулық жағдайы) көрсеткіштерін есептеп, талдауы керек, ал қандай да бір қалыптан тыс ақпарат пайда болған кезде, ол туралы уақтылы хабарланады, осылайша пайдаланушы батареяда ауытқу бар екенін уақтылы біледі.
Қабатталған хабардарлық архитектурасы
Көптеген BMS жүйелерінде үш деңгейлі архитектура бар.
1. Төменгі қабат: Бағынышты BMU, бұл деңгейдің қызметі негізінен батарея ұяшығының кернеуі мен температурасын алуды жүзеге асыру болып табылады және батареяны теңестіру стратегиясын орындауға жауап береді. Ақпарат алу екінші деңгеймен байланыс арнасы арқылы, әдетте CAN немесе тізбекті байланысты пайдалану арқылы байланысады.
2. Ортаңғы қабат: Негізгі басқару BCU, бұл деңгейдің негізгі функциялары кластерлік кернеу, ток және кластерлік оқшаулау туралы ақпаратты жинауды, батарея блогын қорғау үшін контакторларды басқаруды, бірінші сатылы BMU-дан ақпарат жинауды және батарея күйін (SoX) бағалауды жүзеге асыру болып табылады. Ақпарат жиналады және үшінші сатыға байланыс арнасы арқылы, әдетте CAN немесе Ethernet арқылы жеткізіледі.
3. Жоғарғы деңгей: Жалпы басқару, батарея кластерін басқаруға арналған. Бұл деңгейдің негізгі функциясы - екінші деңгейлі BCU арқылы берілетін ақпаратты жинау, ақпаратты сақтау және көрсету және т.б., нақты уақыт режиміндегі дабыл функциясымен, негізгі автоматты ажыратқыштың басқару және байланыс кері байланыс функциясымен және PCS, EMS және жергілікті мониторингпен нақты уақыт режиміндегі байланыс функциясымен.
Техникалық талаптар
Автокөлік аккумуляторына арналған BMS-пен салыстырғанда, энергия сақтау BMS күрделі құрылымға ие.
Біріншіден, батарея сыйымдылығы, деңгейі әртүрлі, қуат көзінің деңгейінің BMS басқаруы жоғарырақ, тізбектей және параллель қосу көбірек батареяларды қажет етеді.
BMS электр желісіне қосылуға жоғары талаптар қояды. Электр желісіне қосылуға жоғары талаптар қойылады. Қуат батареясы аккумуляторға және көліктің электрондық жүйесіне қосылған, сондықтан техникалық талаптар төменірек.
Нарық
BMS нарығына қатысатын үш негізгі кәсіпорын түрі бар, атап айтқанда, көлік өндірушілері, қуатты батарея өндірушілері және тәуелсіз BMS өндірушілері. Көлік өндірушілері мен батарея өндірушілері BMS жеткізушілерімен тәуелсіз зерттеулер мен әзірлемелер немесе бірлескен әзірлемелер түрінде бизнес жүргізеді. BYD, Ningde Times, Guoxuan Gaoke және AVIC сияқты отандық қуатты батарея өндірушілерінің көпшілігі батарея жинақтары мен BMS пакеттерін ұсыну үшін BMS+PACK орналасу режимін қолданады. Қазіргі уақытта тәуелсіз BMS өндірушілерінің қатысушылар саны көп, ал BMS өнім желісі бірнеше салаға жеткізілуі мүмкін.
Қазіргі уақытта Қытайдың BMS саласының жетекші кәсіпорындарының айқын артықшылықтары бар, атап айтқанда, 2022 жылы Қытайдың жаңа энергетикалық қуат батареясы BMS орнатылған қуаттылығы бойынша алғашқы он өндірушінің үлесі 76,1% құрайды. Олардың ішінде алғашқы үш компания - BYD, Ningde Times және Tesla, олардың барлығы көлік өндірушілері және батарея өндірушілері, олардың үлесі сәйкесінше 26,4%, 16,9% және 9% құрайды. Тәуелсіз BMS өндірушілерінің үлесі салыстырмалы түрде төмен, ал Қытайдағы ең ірі тәуелсіз BMS өндірушісі Ли Синнен үлесі бойынша төртінші орында, бірақ жалпы үлесі тек 6,7% құрайды.
Негізгі функциялардан кеңейтілген функцияларға көшу
1. Жоғары сенімділік
Әрбір батарея блогының өзіндік бақылау және басқару жүйесі болғандықтан, таратылған BMS сенімділігі жоғарырақ. Бір батарея істен шықса да, басқа батареялар қалыпты жұмыс істей алады және жүйенің жалпы жұмысына айтарлықтай әсер етпейді.
2. Қызмет көрсету және жаңарту оңай
Таратылған BMS құрылымы салыстырмалы түрде қарапайым болғандықтан, әрбір батарея ұяшығы тәуелсіз жұмыс істей алады, сондықтан техникалық қызмет көрсету және жаңарту салыстырмалы түрде оңай. Батарея блогы істен шыққаннан кейін, оны техникалық қызмет көрсету және жаңарту үшін бүкіл жүйені өшірмей-ақ тікелей ауыстыруға болады.
3. Күшті икемділік
Таратылған BMS бақылау және басқару жүйесі әрбір батарея блогында шашыраңқы орналасқан, сондықтан жүйе икемдірек. Батарея элементтерін нақты сұранысқа сәйкес көбейтуге немесе азайтуға болады, бұл жүйенің тұтастай алғанда таратылған жүйе ретіндегі күрделілігін ескерудің қажеті жоқ.
Энергияны басқару жүйесі (ЭБЖ)
EMS (Энергияны басқару жүйесі), сондай-ақ энергияны басқару жүйесі деп те аталады, бірақ бүкіл энергия сақтау жүйесінің үлесі онша үлкен болмаса да, ол бүкіл энергия сақтау жүйесінің өте маңызды негізгі құрамдас бөлігі болып табылады. Бұл әдетте литий батареяларын сақтау электр станциясының интеграцияланған энергияны басқару жүйесін реттеу және басқаруды білдіреді.
Ұйымдастыру
Энергияны басқару жүйесі бірнеше бөліктен тұрады, олар төменде көрсетілгендей болады.
1. Бақылау және жинау: Энергияны басқару жүйесі энергия сақтау қондырғысында энергияның өндірілуін, сақталуын және тұтынылуын сенсорлар мен бақылау-өлшеу құралдары арқылы нақты уақыт режимінде бақылайды. Ол батареяның зарядталу және разрядталу күйі, температура, кернеу, ток күші және т.б. сияқты әртүрлі деректерді жинай алады.
2. Деректерді талдау және оңтайландыру: Энергияны басқару жүйесі энергетикалық жүйенің жұмыс күйі мен өнімділігін түсіну үшін жиналған деректерді өңдеу және талдау үшін озық деректерді талдау технологиясына сүйенеді. Деректерді талдау арқылы ол энергетикалық жүйедегі ықтимал мәселелерді анықтап, зарядтау және разрядтау стратегияларын реттеу және энергияны пайдалану тиімділігін оңтайландыру сияқты оңтайландыру ұсыныстарын бере алады.
3. Энергияны жоспарлау және басқару: Энергияны басқару жүйесі нақты уақыт режиміндегі энергияға деген сұраныс пен жүйенің жұмысына негізделген энергияны ақылды түрде жоспарлай және басқара алады. Ол энергияны тиімді пайдалану мен үнемдеуді жүзеге асыру үшін сұраныс болжамына, электр энергиясының бағасының жағдайына, электр желісінің жүктемесіне және басқа да факторларға сәйкес энергия сақтау қондырғыларының зарядтау және разрядтау жұмысын ақылға қонымды түрде ұйымдастыра алады.
4. Ақауларды анықтау және қауіпсіздікті қорғау: Энергияны басқару жүйесі энергия сақтау қондырғысындағы батареяның шамадан тыс разрядталуы, шамадан тыс зарядталуы және температураның ауытқуы сияқты ақаулық жағдайларын уақтылы анықтап, дабыл бере алады, бұл энергия сақтау қондырғысының қауіпсіз жұмыс істеуін қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, оны энергия сақтау қондырғыларын қашықтан басқару және қорғау үшін тарату желісі жүйесімен де байланыстыруға болады.
Операциялық стратегияны және басқару стратегиясын жобалауды оңтайландыру - бұл маңызды мәселе
Оңтайландырылған операциялық стратегия мен басқару стратегиясын жобалау EMS өнімдерінің негізгі мәселесі және қиындығы болып табылады.
Энергия сақтау жүйесінің зарядтау және разрядтау сипаттамаларын, энергия сақтау қондырғыларының зарядтау және разрядтау шығындарын және энергия сақтауды қолдану артықшылықтарын ескере отырып, сондай-ақ электр желісін диспетчерлік басқару талаптарын орындау шарты бойынша оңтайландырылған пайдалану және басқару стратегияларын жобалау энергия сақтау жүйесінің жұмысының экономикалық пайдасын арттырып, әртүрлі техникалық көрсеткіштерді жақсарта алады.
EMS өнімдері, әдетте, энергия сақтау жүйесі мен жоғары деңгейлі ақпараттық жүйелер арасындағы көпір қызметін атқарады.
Энергия сақтау жүйесі электр желісінің кестесіне, виртуалды электр станциясының кестесіне, «көз-желі-жүктеме-сақтау» өзара әрекеттесуіне және т.б. EMS арқылы қосыла алады.
EMS өнімдері мен торды жоспарлау және басқа да тығыз үйлестіру функцияларында белгілі бір ұқсастық бар, компания тордың жұмыс сипаттамаларын түсінуі керек, тор жағындағы ақпараттық технологиялар компаниялары білімді жинақтауға, қайта пайдалану мүмкіндігін қалыптастыруға және белгілі бір артықшылыққа ие.
