Mfumo wa kuhifadhi nishati ya viwandani na kibiashara unajumuisha mfumo wa betri (ikiwa ni pamoja na BMS), EMS, PCS, kiyoyozi, mfumo wa ulinzi wa moto, mfumo wa ufuatiliaji na kengele, n.k., ambapo BMS na EMS, kama kitengo kikuu cha udhibiti wa mfumo wa kuhifadhi nishati, hubeba jukumu muhimu la usimamizi wa betri na usimamizi wa nishati mtawalia, na kazi zao, utendaji na ulinganifu wa programu na vifaa vinahusiana moja kwa moja na usalama wa matumizi ya mfumo wa kuhifadhi nishati na faida ya uwekezaji.
Mfumo wa Usimamizi wa Betri (BMS): ikichukua jukumu la kuhisi katika mfumo, inaweza kufuatilia na kudhibiti mifumo ya kuhifadhi betri ili kuhakikisha usalama, uthabiti na utendaji wake.
Mfumo wa Usimamizi wa Nishati (EMS): inayohusika na kufanya maamuzi katika mfumo, kwa ujumla inarejelea mfumo jumuishi wa usimamizi wa nishati uliozinduliwa kwa vituo vya umeme vya kuhifadhia nishati ya betri ya lithiamu, unaotambua ufuatiliaji na utambuzi wa wakati halisi.
Mfumo wa Ubadilishaji wa Nguvu (PCS):inayohusika na utekelezaji katika mfumo, ni sehemu muhimu ya kiwanda cha kuhifadhi nishati, kudhibiti kuchaji na kutoa chaji ya betri na kufanya ubadilishaji wa AC/DC ili kusambaza umeme moja kwa moja kwenye mizigo ya AC bila gridi ya taifa.
Mfumo wa Usimamizi wa Betri (BMS)
Jina kamili la BMS ni Mfumo wa Usimamizi wa Betri, ambalo linamaanisha mfumo mdogo unaotumika kusimamia mfumo wa kuhifadhi nishati ya betri.
Kazi
BMS inaundwa zaidi na moduli ya ufuatiliaji, moduli ya udhibiti, moduli ya mawasiliano na sehemu zingine. Kazi yake kuu ni kufuatilia na kudhibiti hali ya betri kwa wakati halisi, ikiwa ni pamoja na volteji ya betri, mkondo, halijoto, SOC na vigezo vingine. Zaidi ya hayo, BMS inaweza pia kulinda na kudhibiti betri ili kuhakikisha usalama na uhai wa betri.
Ili kuzuia betri kuchaji kupita kiasi na kutoa chaji kupita kiasi, hivyo kuongeza muda wa matumizi ya betri na kuboresha ufanisi wa matumizi ya betri.
Sio hivyo tu, BMS pia ina jukumu la uchambuzi wa data, inahitaji kuhesabu na kuchambua SOC ya betri (uwezo uliobaki wa betri) na SOH (hali ya afya ya betri), ili kuchunguza hali ya betri, na mara tu kutakapokuwa na taarifa yoyote isiyo ya kawaida, itaripotiwa kwa wakati unaofaa, ili mtumiaji ajue kwamba betri ina hali isiyo ya kawaida kwa wakati unaofaa.
Usanifu wa Uelewa wa Tabaka
Katika mifumo mingi ya BMS, kuna usanifu wa ngazi tatu.
1. Safu ya chini: BMU ya mtumwa, kazi ya kiwango hiki ni hasa kutambua upatikanaji wa volteji na halijoto ya seli za betri, na inawajibika kwa utekelezaji wa mkakati wa kusawazisha betri. Upataji wa taarifa huwasiliana na kiwango cha pili kupitia kiungo cha mawasiliano, kwa kawaida kwa kutumia CAN au mawasiliano ya mnyororo wa daisy.
2. Safu ya kati: Udhibiti mkuu wa BCU, kazi kuu za kiwango hiki ni kutambua mkusanyiko wa volteji ya nguzo, taarifa za mkondo na insulation ya nguzo, udhibiti wa viunganishi kwa ajili ya ulinzi wa pakiti ya betri, ukusanyaji wa taarifa kutoka kwa BMU ya hatua ya kwanza, na makadirio ya hali ya betri (SoX). Taarifa hukusanywa na kuwasilishwa na hatua ya tatu kupitia kiungo cha mawasiliano, kwa kawaida kwa kutumia CAN au Ethernet.
3. Kiwango cha juu: Udhibiti wa jumla, kwa ajili ya usimamizi wa nguzo ya betri. Kazi kuu ya kiwango hiki ni kukusanya taarifa zinazosambazwa na BCU ya kiwango cha pili, kuhifadhi na kuonyesha taarifa, n.k., kwa kutumia kitendakazi cha kengele cha wakati halisi, kwa kutumia kitendakazi cha kudhibiti na kutoa maoni ya mguso cha kivunja mzunguko mkuu, na kwa kutumia kitendakazi cha mawasiliano cha wakati halisi kwa kutumia PCS, EMS na ufuatiliaji wa ndani.
Mahitaji ya kiufundi
Ikilinganishwa na BMS ya betri ya nguvu ya magari, BMS ya kuhifadhi nishati ina muundo tata zaidi.
Kwanza kabisa, uwezo wa betri, kiwango ni tofauti, usimamizi wa BMS wa kiwango cha usambazaji wa umeme ni cha juu zaidi, muunganisho mfululizo na sambamba unahitaji betri zaidi.
BMS ina mahitaji ya juu zaidi ya muunganisho wa gridi. Kuna mahitaji ya juu zaidi kwenye muunganisho na gridi. Betri ya umeme imeunganishwa na betri na mfumo wa kielektroniki wa gari, kwa hivyo mahitaji ya kiufundi ni ya chini.
Soko
Kuna aina tatu kuu za makampuni yanayohusika katika soko la BMS, yaani watengenezaji wa magari, watengenezaji wa betri za umeme, na wazalishaji huru wa BMS. Watengenezaji wa magari na watengenezaji wa betri hufanya biashara kwa njia ya utafiti na maendeleo huru au maendeleo ya ushirikiano na wauzaji wa BMS. Viongozi wengi wa betri za umeme za ndani kama vile BYD, Ningde Times, Guoxuan Gaoke na watengenezaji wa betri za AVIC Li-power hutumia mpangilio wa BMS+PACK ili kutoa vifurushi vya betri na vifurushi vya BMS. Watengenezaji huru wa BMS kwa sasa wana idadi kubwa ya washiriki, na safu ya bidhaa za BMS inaweza kutolewa kwa tasnia nyingi.
Kwa sasa, makampuni ya biashara ya BMS nchini China yana faida dhahiri, haswa, mwaka wa 2022, uwezo wa betri mpya ya nishati ya China ya BMS iliyosakinishwa ya asilimia 76.1 kati ya wazalishaji kumi bora. Miongoni mwao, kampuni tatu bora ni BYD, Ningde Times na Tesla, ambazo zote ni watengenezaji wa magari na watengenezaji wa betri, zikiwa na sehemu ya asilimia 26.4, 16.9 na 9 mtawalia. Sehemu ya wazalishaji huru wa BMS ni ndogo kiasi, na mtengenezaji mkuu huru wa BMS nchini China, Li Xinneng, alishika nafasi ya nne kwa upande wa hisa, lakini sehemu ya jumla ni asilimia 6.7 pekee.
Kuhama kutoka kwa kazi za msingi hadi za hali ya juu
1. Utegemezi wa hali ya juu
Kwa kuwa kila kitengo cha betri kina mfumo wake wa ufuatiliaji na udhibiti, uaminifu wa BMS iliyosambazwa ni wa juu zaidi. Hata kama betri moja itashindwa kufanya kazi, betri zingine bado zinaweza kufanya kazi kawaida, na utendaji wa jumla wa mfumo hautaathiriwa sana.
2. Rahisi kudumisha na kuboresha
Kwa sababu muundo wa BMS iliyosambazwa ni rahisi kiasi, kila seli ya betri inaweza kufanya kazi kwa kujitegemea, kwa hivyo matengenezo na uboreshaji ni rahisi kiasi. Mara tu kitengo cha betri kinaposhindwa kufanya kazi, kinaweza kubadilishwa moja kwa moja bila kulazimika kuzima mfumo mzima kwa ajili ya matengenezo na uboreshaji.
3. Unyumbufu Zaidi
Mfumo wa ufuatiliaji na udhibiti wa BMS iliyosambazwa umetawanyika katika kila kitengo cha betri, kwa hivyo mfumo unanyumbulika zaidi. Seli za betri zinaweza kuongezeka au kupunguzwa kulingana na mahitaji halisi, bila kulazimika kuzingatia ugumu wa mfumo mzima uliosambazwa.
Mfumo wa Usimamizi wa Nishati (EMS)
EMS (Mfumo wa Usimamizi wa Nishati), pia inajulikana kama mfumo wa usimamizi wa nishati, ingawa uwiano wa mfumo mzima wa kuhifadhi nishati si mkubwa sana, lakini ni sehemu muhimu sana ya mfumo mzima wa kuhifadhi nishati. Kwa ujumla inarejelea udhibiti na udhibiti wa kituo cha nguvu cha kuhifadhi betri za lithiamu, ambacho kilizindua mfumo jumuishi wa usimamizi wa nishati.
Shirika
Mfumo wa usimamizi wa nishati una sehemu kadhaa, zitaonyeshwa kama ifuatavyo.
1. Ufuatiliaji na Ukusanyaji: Mfumo wa usimamizi wa nishati hufuatilia uzalishaji, uhifadhi na matumizi ya nishati katika kituo cha kuhifadhi nishati kwa wakati halisi kupitia vitambuzi na vifaa vya vifaa. Una uwezo wa kukusanya data mbalimbali, ikiwa ni pamoja na hali ya kuchaji na kutoa betri, halijoto, volteji, mkondo, na kadhalika.
2. Uchambuzi na uboreshaji wa data: Mfumo wa usimamizi wa nishati hutegemea teknolojia ya hali ya juu ya uchanganuzi wa data ili kuchakata na kuchambua data iliyokusanywa ili kuelewa hali ya kufanya kazi na utendaji wa mfumo wa nishati. Kupitia uchanganuzi wa data, unaweza kutambua matatizo yanayoweza kutokea katika mfumo wa nishati na kutoa mapendekezo ya uboreshaji, kama vile kurekebisha mikakati ya kuchaji na kutoa chaji na kuboresha ufanisi wa matumizi ya nishati.
3. Upangaji na udhibiti wa nishati: Mfumo wa usimamizi wa nishati unaweza kupanga na kudhibiti nishati kwa busara kulingana na mahitaji ya nishati ya wakati halisi na uendeshaji wa mfumo. Unaweza kupanga kwa busara uendeshaji wa kuchaji na kutoa chaji wa vituo vya kuhifadhia nishati kulingana na utabiri wa mahitaji, hali ya bei ya umeme, mzigo wa gridi ya taifa na mambo mengine, ili kufikia matumizi na uhifadhi mzuri wa nishati.
4. Kugundua hitilafu na ulinzi wa usalama: Mfumo wa usimamizi wa nishati unaweza kugundua kwa wakati na kuashiria hali ya hitilafu katika kituo cha kuhifadhi nishati, kama vile betri kutoa chaji kupita kiasi, kuchaji kupita kiasi, na halijoto isiyo ya kawaida, ili kuhakikisha uendeshaji salama wa kituo cha kuhifadhi nishati. Wakati huo huo, unaweza pia kuunganishwa na mfumo wa mtandao wa usambazaji ili kudhibiti na kulinda vifaa vya kuhifadhi nishati kwa mbali.
Uboreshaji wa mkakati wa uendeshaji na muundo wa mkakati wa udhibiti ndio jambo muhimu
Ubunifu wa mkakati bora wa uendeshaji na mkakati wa udhibiti ndio jambo kuu na ugumu wa bidhaa za EMS.
Kwa kuzingatia sifa za kuchaji na kutoa nishati ya kuhifadhi nishati, gharama za kuchaji na kutoa nishati ya kitengo cha kuhifadhi nishati, na faida za matumizi ya kuhifadhi nishati, na chini ya msingi wa kukidhi mahitaji ya udhibiti wa usambazaji wa gridi ya taifa, muundo wa mikakati bora ya uendeshaji na udhibiti unaweza kuongeza faida za kiuchumi za uendeshaji wa mfumo wa kuhifadhi nishati na kuboresha fahirisi mbalimbali za kiufundi.
Bidhaa za EMS kwa ujumla hufanya kazi kama daraja kati ya mfumo wa kuhifadhi nishati na mifumo ya taarifa ya kiwango cha juu.
Mfumo wa kuhifadhi nishati unaweza kujiunga na upangaji wa gridi ya taifa, upangaji wa mitambo ya umeme pepe, mwingiliano wa "uhifadhi-mzigo-wa-gridi-chanzo", n.k. kupitia EMS.
Bidhaa za EMS na ratiba ya gridi ya taifa na uratibu mwingine wa karibu, na katika kazi hiyo ina kufanana fulani, kampuni inahitaji kuelewa sifa za uendeshaji wa gridi ya taifa, kampuni za teknolojia ya habari za upande wa gridi ya taifa zenye maarifa ya kukusanya, zinaweza kuunda uwezo wa kutumia tena, zina faida fulani.
