పారిశ్రామిక మరియు వాణిజ్య శక్తి నిల్వ వ్యవస్థలో బ్యాటరీ వ్యవస్థ (BMSతో సహా), EMS, PCS, ఎయిర్ కండిషనింగ్, అగ్నిమాపక వ్యవస్థ, పర్యవేక్షణ మరియు అలారం వ్యవస్థ మొదలైనవి ఉంటాయి. వీటిలో, శక్తి నిల్వ వ్యవస్థ యొక్క ప్రధాన నియంత్రణ యూనిట్గా ఉండే BMS మరియు EMS, వరుసగా బ్యాటరీ నిర్వహణ మరియు శక్తి నిర్వహణ యొక్క ముఖ్యమైన బాధ్యతను కలిగి ఉంటాయి. వాటి విధులు, పనితీరు మరియు సాఫ్ట్వేర్-హార్డ్వేర్ అనుసంధానం అనేవి శక్తి నిల్వ వ్యవస్థ యొక్క వినియోగ భద్రతకు మరియు పెట్టుబడిపై రాబడికి నేరుగా సంబంధం కలిగి ఉంటాయి.
బ్యాటరీ నిర్వహణ వ్యవస్థ (BMS)సిస్టమ్లో సెన్సింగ్ బాధ్యతను స్వీకరించి, బ్యాటరీ నిల్వ వ్యవస్థల భద్రత, స్థిరత్వం మరియు పనితీరును నిర్ధారించడానికి వాటిని పర్యవేక్షించి, నియంత్రించగలదు.
శక్తి నిర్వహణ వ్యవస్థ (EMS)వ్యవస్థలో నిర్ణయం తీసుకోవడానికి బాధ్యత వహిస్తూ, ఇది సాధారణంగా లిథియం బ్యాటరీ శక్తి నిల్వ విద్యుత్ కేంద్రాల కోసం ప్రారంభించబడిన నియంత్రణ మరియు పర్యవేక్షణ సమీకృత శక్తి నిర్వహణ వ్యవస్థను సూచిస్తుంది, ఇది నిజ-సమయ పర్యవేక్షణ మరియు నిర్ధారణను సాకారం చేస్తుంది.
పవర్ కన్వర్షన్ సిస్టమ్ (PCS)సిస్టమ్లో అమలుకు బాధ్యత వహిస్తూ, ఇది శక్తి నిల్వ ప్లాంట్లో ఒక కీలక భాగం. ఇది బ్యాటరీల ఛార్జింగ్ మరియు డిశ్చార్జింగ్ను నియంత్రిస్తుంది మరియు గ్రిడ్ లేనప్పుడు AC లోడ్లకు నేరుగా విద్యుత్ను సరఫరా చేయడానికి AC/DC మార్పిడిని నిర్వహిస్తుంది.
బ్యాటరీ నిర్వహణ వ్యవస్థ (BMS)
BMS యొక్క పూర్తి పేరు బ్యాటరీ మేనేజ్మెంట్ సిస్టమ్, అంటే బ్యాటరీ శక్తి నిల్వ వ్యవస్థను నిర్వహించడానికి ఉపయోగించే ఉపవ్యవస్థ.
ఫంక్షన్
BMS ప్రధానంగా పర్యవేక్షణ మాడ్యూల్, నియంత్రణ మాడ్యూల్, కమ్యూనికేషన్ మాడ్యూల్ మరియు ఇతర భాగాలతో కూడి ఉంటుంది. బ్యాటరీ వోల్టేజ్, కరెంట్, ఉష్ణోగ్రత, SOC మరియు ఇతర పారామితులతో సహా బ్యాటరీ స్థితిని నిజ సమయంలో పర్యవేక్షించడం మరియు నియంత్రించడం దీని ప్రధాన విధి. అదనంగా, బ్యాటరీ యొక్క భద్రత మరియు జీవితకాలాన్ని నిర్ధారించడానికి BMS బ్యాటరీని రక్షించగలదు మరియు నియంత్రించగలదు.
బ్యాటరీని ఓవర్ఛార్జింగ్ మరియు ఓవర్డిశ్చార్జింగ్ నుండి నివారించడం ద్వారా, బ్యాటరీ సేవా జీవితాన్ని పొడిగించి, దాని వినియోగ సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడం.
అంతేకాకుండా, BMS డేటా విశ్లేషణ పాత్రను కూడా పోషిస్తుంది; బ్యాటరీ స్థితిని గమనించడానికి, అది బ్యాటరీ యొక్క SOC (మిగిలిన బ్యాటరీ సామర్థ్యం) మరియు SOH (బ్యాటరీ ఆరోగ్య స్థితి)లను లెక్కించి, విశ్లేషించాల్సి ఉంటుంది. ఏదైనా అసాధారణ సమాచారం ఉన్నప్పుడు, దానిని సకాలంలో నివేదిస్తుంది, తద్వారా బ్యాటరీలో ఏదైనా అసాధారణత ఉందని వినియోగదారుడు సకాలంలో తెలుసుకోగలుగుతాడు.
పొరల అవగాహన నిర్మాణం
చాలా BMS సిస్టమ్లలో మూడు అంచెల నిర్మాణం ఉంటుంది.
1. దిగువ పొర: స్లేవ్ BMU, ఈ స్థాయి యొక్క ప్రధాన విధి బ్యాటరీ సెల్ వోల్టేజ్ మరియు ఉష్ణోగ్రతను సేకరించడం, మరియు బ్యాటరీ ఈక్వలైజేషన్ వ్యూహాన్ని అమలు చేయడానికి బాధ్యత వహించడం. ఈ సమాచార సేకరణ, సాధారణంగా CAN లేదా డైసీ చైన్ కమ్యూనికేషన్ను ఉపయోగించి, ఒక కమ్యూనికేషన్ లింక్ ద్వారా రెండవ స్థాయితో సంభాషిస్తుంది.
2. మధ్య పొర: ప్రధాన నియంత్రణ BCU, ఈ స్థాయి యొక్క ప్రధాన విధులు క్లస్టర్ వోల్టేజ్, కరెంట్ మరియు క్లస్టర్ ఇన్సులేషన్ సమాచారాన్ని సేకరించడం, బ్యాటరీ ప్యాక్ రక్షణ కోసం కాంటాక్టర్లను నియంత్రించడం, మొదటి-దశ BMU నుండి సమాచారాన్ని సేకరించడం మరియు బ్యాటరీ స్థితిని (SoX) అంచనా వేయడం. సేకరించిన సమాచారం సాధారణంగా CAN లేదా ఈథర్నెట్ ఉపయోగించి, ఒక కమ్యూనికేషన్ లింక్ ద్వారా మూడవ దశకు పంపబడుతుంది.
3. ఉన్నత స్థాయి: సాధారణ నియంత్రణ, బ్యాటరీ క్లస్టర్ నిర్వహణ కోసం. రెండవ స్థాయి BCU ద్వారా ప్రసారం చేయబడిన సమాచారాన్ని సేకరించడం, ఆ సమాచారాన్ని నిల్వ చేయడం మరియు ప్రదర్శించడం మొదలైనవి ఈ స్థాయి యొక్క ప్రధాన విధి. దీనికి రియల్-టైమ్ అలారం ఫంక్షన్, ప్రధాన సర్క్యూట్ బ్రేకర్ యొక్క నియంత్రణ మరియు కాంటాక్ట్ ఫీడ్బ్యాక్ ఫంక్షన్, మరియు PCS, EMS మరియు స్థానిక పర్యవేక్షణతో రియల్-టైమ్ కమ్యూనికేషన్ ఫంక్షన్ కూడా ఉంటాయి.
సాంకేతిక అవసరాలు
ఆటోమోటివ్ పవర్ బ్యాటరీ కోసం ఉండే BMSతో పోలిస్తే, ఎనర్జీ స్టోరేజ్ BMS మరింత సంక్లిష్టమైన నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది.
మొదటగా, బ్యాటరీ సామర్థ్యం, స్థాయి భిన్నంగా ఉంటాయి, BMS నిర్వహణ విద్యుత్ సరఫరా స్థాయి ఎక్కువగా ఉంటుంది, శ్రేణి మరియు సమాంతర అనుసంధానానికి ఎక్కువ బ్యాటరీలు అవసరం.
BMSకు గ్రిడ్ కనెక్షన్ కోసం అధిక అవసరాలు ఉంటాయి. పవర్ బ్యాటరీ, వాహనం యొక్క ఎలక్ట్రానిక్ సిస్టమ్కు అనుసంధానించబడి ఉంటుంది, కాబట్టి సాంకేతిక అవసరాలు తక్కువగా ఉంటాయి.
మార్కెట్
BMS మార్కెట్లో ప్రధానంగా మూడు రకాల సంస్థలు పాలుపంచుకుంటున్నాయి, అవి వాహన తయారీదారులు, పవర్ బ్యాటరీ తయారీదారులు మరియు స్వతంత్ర BMS ఉత్పత్తిదారులు. వాహన తయారీదారులు మరియు బ్యాటరీ తయారీదారులు స్వతంత్ర పరిశోధన మరియు అభివృద్ధి రూపంలో లేదా BMS సరఫరాదారులతో సహకార అభివృద్ధి రూపంలో వ్యాపారం నిర్వహిస్తారు. BYD, నింగ్డే టైమ్స్, గువోక్సువాన్ గావోకే మరియు AVIC లి-పవర్ బ్యాటరీ తయారీదారుల వంటి చాలా దేశీయ పవర్ బ్యాటరీ అగ్రగాములు, బ్యాటరీ ప్యాక్లు మరియు BMS ప్యాకేజీలను అందించడానికి BMS+PACK లేఅవుట్ విధానాన్ని అవలంబిస్తున్నారు. ప్రస్తుతం స్వతంత్ర BMS తయారీదారులలో పెద్ద సంఖ్యలో భాగస్వాములు ఉన్నారు మరియు వారి BMS ఉత్పత్తి శ్రేణిని బహుళ పరిశ్రమలకు సరఫరా చేయవచ్చు.
ప్రస్తుతం, చైనా యొక్క BMS పరిశ్రమలోని ప్రధాన సంస్థలకు స్పష్టమైన ప్రయోజనాలు ఉన్నాయి. ముఖ్యంగా, 2022లో, చైనా యొక్క కొత్త ఇంధన పవర్ బ్యాటరీ BMS స్థాపిత సామర్థ్యంలో, అగ్ర పది తయారీదారుల వాటా 76.1%గా ఉంది. వాటిలో, BYD, నింగ్డే టైమ్స్ మరియు టెస్లా అనే మూడు అగ్ర కంపెనీలు వరుసగా వాహన మరియు బ్యాటరీ తయారీదారులుగా ఉండి, 26.4%, 16.9% మరియు 9% వాటాను కలిగి ఉన్నాయి. స్వతంత్ర BMS తయారీదారుల వాటా చాలా తక్కువగా ఉంది. చైనాలోని అతిపెద్ద స్వతంత్ర BMS తయారీదారు అయిన లీ జిన్నెంగ్ వాటా పరంగా నాల్గవ స్థానంలో ఉన్నప్పటికీ, దాని మొత్తం వాటా కేవలం 6.7% మాత్రమే.
ప్రాథమిక ఫంక్షన్ల నుండి అధునాతన ఫంక్షన్లకు వెళ్లడం
1. అధిక విశ్వసనీయత
ప్రతి బ్యాటరీ యూనిట్కు దాని స్వంత పర్యవేక్షణ మరియు నియంత్రణ వ్యవస్థ ఉన్నందున, వికేంద్రీకృత BMS యొక్క విశ్వసనీయత ఎక్కువగా ఉంటుంది. ఒకే ఒక్క బ్యాటరీ విఫలమైనప్పటికీ, ఇతర బ్యాటరీలు యధావిధిగా పనిచేయగలవు మరియు వ్యవస్థ యొక్క మొత్తం పనితీరు పెద్దగా ప్రభావితం కాదు.
2. నిర్వహణ మరియు అప్గ్రేడ్ చేయడం సులభం
డిస్ట్రిబ్యూటెడ్ BMS నిర్మాణం చాలా సరళంగా ఉండటం వల్ల, ప్రతి బ్యాటరీ సెల్ స్వతంత్రంగా పనిచేయగలదు, కాబట్టి నిర్వహణ మరియు అప్గ్రేడింగ్ చాలా సులభం. ఒక బ్యాటరీ యూనిట్ పాడైతే, నిర్వహణ మరియు అప్గ్రేడింగ్ కోసం మొత్తం సిస్టమ్ను నిలిపివేయాల్సిన అవసరం లేకుండా దానిని నేరుగా మార్చవచ్చు.
3. బలమైన వశ్యత
డిస్ట్రిబ్యూటెడ్ BMS యొక్క పర్యవేక్షణ మరియు నియంత్రణ వ్యవస్థ ప్రతి బ్యాటరీ యూనిట్లో విస్తరించి ఉంటుంది, కాబట్టి ఈ వ్యవస్థ మరింత సరళంగా ఉంటుంది. మొత్తం వ్యవస్థ యొక్క సంక్లిష్టతను పరిగణనలోకి తీసుకోకుండా, వాస్తవ అవసరాన్ని బట్టి బ్యాటరీ సెల్లను పెంచవచ్చు లేదా తగ్గించవచ్చు.
శక్తి నిర్వహణ వ్యవస్థ (EMS)
EMS (ఎనర్జీ మేనేజ్మెంట్ సిస్టమ్), దీనిని ఎనర్జీ మేనేజ్మెంట్ సిస్టమ్ అని కూడా పిలుస్తారు, మొత్తం శక్తి నిల్వ వ్యవస్థలో దీని నిష్పత్తి చాలా పెద్దది కానప్పటికీ, ఇది మొత్తం శక్తి నిల్వ వ్యవస్థలో అత్యంత ముఖ్యమైన కీలక భాగం. ఇది సాధారణంగా లిథియం బ్యాటరీ నిల్వ పవర్ స్టేషన్లో ప్రవేశపెట్టబడిన ఒక సమీకృత శక్తి నిర్వహణ వ్యవస్థను సూచిస్తుంది.
సంస్థ
శక్తి నిర్వహణ వ్యవస్థలో అనేక భాగాలు ఉంటాయి, అవి క్రింద చూపబడతాయి.
1. పర్యవేక్షణ మరియు సేకరణ: శక్తి నిర్వహణ వ్యవస్థ సెన్సార్లు మరియు పరికరాల ద్వారా శక్తి నిల్వ కేంద్రంలో శక్తి ఉత్పత్తి, నిల్వ మరియు వినియోగాన్ని నిజ సమయంలో పర్యవేక్షిస్తుంది. ఇది బ్యాటరీ ఛార్జింగ్ మరియు డిశ్చార్జింగ్ స్థితి, ఉష్ణోగ్రత, వోల్టేజ్, కరెంట్ మొదలైన వివిధ రకాల డేటాను సేకరించగల సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది.
2. డేటా విశ్లేషణ మరియు ఆప్టిమైజేషన్: శక్తి నిర్వహణ వ్యవస్థ, శక్తి వ్యవస్థ యొక్క పని స్థితి మరియు పనితీరును అర్థం చేసుకోవడానికి, సేకరించిన డేటాను ప్రాసెస్ చేయడానికి మరియు విశ్లేషించడానికి అధునాతన డేటా విశ్లేషణ సాంకేతికతపై ఆధారపడుతుంది. డేటా విశ్లేషణ ద్వారా, ఇది శక్తి వ్యవస్థలోని సంభావ్య సమస్యలను గుర్తించి, ఛార్జింగ్ మరియు డిశ్చార్జింగ్ వ్యూహాలను సర్దుబాటు చేయడం మరియు శక్తి వినియోగ సామర్థ్యాన్ని ఆప్టిమైజ్ చేయడం వంటి ఆప్టిమైజేషన్ సూచనలను అందిస్తుంది.
3. శక్తి ప్రణాళిక మరియు నియంత్రణ: శక్తి నిర్వహణ వ్యవస్థ, నిజ-సమయ శక్తి డిమాండ్ మరియు సిస్టమ్ కార్యకలాపాల ఆధారంగా శక్తిని తెలివిగా ప్రణాళిక చేసి నియంత్రించగలదు. శక్తిని సమర్థవంతంగా ఉపయోగించుకోవడం మరియు ఆదా చేయడం కోసం, ఇది డిమాండ్ అంచనా, విద్యుత్ ధరల పరిస్థితి, గ్రిడ్ లోడ్ మరియు ఇతర కారకాలకు అనుగుణంగా శక్తి నిల్వ సౌకర్యాల ఛార్జింగ్ మరియు డిశ్చార్జింగ్ కార్యకలాపాలను సముచితంగా ఏర్పాటు చేయగలదు.
4. లోపాలను గుర్తించడం మరియు భద్రతా రక్షణ: శక్తి నిల్వ సదుపాయం యొక్క సురక్షితమైన పనితీరుకు హామీ ఇవ్వడానికి, శక్తి నిర్వహణ వ్యవస్థ బ్యాటరీ ఓవర్-డిశ్చార్జ్, ఓవర్-ఛార్జింగ్ మరియు ఉష్ణోగ్రత అసాధారణత వంటి లోప పరిస్థితులను సకాలంలో గుర్తించి, హెచ్చరించగలదు. అదే సమయంలో, శక్తి నిల్వ సదుపాయాల రిమోట్ నియంత్రణ మరియు రక్షణను సాకారం చేయడానికి దీనిని పంపిణీ నెట్వర్క్ వ్యవస్థతో కూడా అనుసంధానించవచ్చు.
కార్యాచరణ వ్యూహం మరియు నియంత్రణ వ్యూహ రూపకల్పనను మెరుగుపరచడమే కీలకమైన అంశం.
ఆప్టిమైజ్ చేయబడిన కార్యాచరణ వ్యూహం మరియు నియంత్రణ వ్యూహం యొక్క రూపకల్పన అనేది EMS ఉత్పత్తుల యొక్క ప్రధాన అంశం మరియు క్లిష్టమైన విషయం.
శక్తి నిల్వ ఛార్జింగ్ మరియు డిశ్చార్జింగ్ లక్షణాలు, శక్తి నిల్వ యూనిట్ ఛార్జింగ్ మరియు డిశ్చార్జింగ్ ఖర్చులు, మరియు శక్తి నిల్వ అనువర్తన ప్రయోజనాలను పరిగణనలోకి తీసుకుని, గ్రిడ్ డిస్పాచ్ నియంత్రణ అవసరాలను తీర్చే ప్రాతిపదికన, ఆప్టిమైజ్ చేయబడిన ఆపరేషన్ మరియు నియంత్రణ వ్యూహాల రూపకల్పన శక్తి నిల్వ వ్యవస్థ నిర్వహణ యొక్క ఆర్థిక ప్రయోజనాలను పెంచగలదు మరియు వివిధ సాంకేతిక సూచికలను మెరుగుపరచగలదు.
EMS ఉత్పత్తులు సాధారణంగా శక్తి నిల్వ వ్యవస్థకు మరియు ఉన్నత స్థాయి సమాచార వ్యవస్థలకు మధ్య వారధిగా పనిచేస్తాయి.
శక్తి నిల్వ వ్యవస్థ EMS ద్వారా గ్రిడ్ షెడ్యూలింగ్, వర్చువల్ పవర్ ప్లాంట్ షెడ్యూలింగ్, “సోర్స్-గ్రిడ్-లోడ్-స్టోరేజ్” పరస్పర చర్య మొదలైన వాటిలో చేరగలదు.
EMS ఉత్పత్తులు, గ్రిడ్ షెడ్యూలింగ్ మరియు ఇతర వాటి మధ్య సన్నిహిత సమన్వయం ఉండి, వాటి పనితీరులో కొంత సారూప్యత ఉన్నప్పటికీ, కంపెనీ గ్రిడ్ యొక్క నిర్వహణ లక్షణాలను అర్థం చేసుకోవాలి. గ్రిడ్-సైడ్ ఇన్ఫర్మేషన్ టెక్నాలజీ కంపెనీల వద్ద ఉన్న జ్ఞాన నైపుణ్యాన్ని లోతుగా అధ్యయనం చేసి, పునరుపయోగించుకునే సామర్థ్యాన్ని ఏర్పరచుకోవడంలో కొంత ప్రయోజనం ఉంటుంది.
