Ang sistema ng pag-iimbak ng enerhiya para sa industriya at komersyal ay binubuo ng sistema ng baterya (kabilang ang BMS), EMS, PCS, air conditioning, sistema ng proteksyon sa sunog, sistema ng pagsubaybay at alarma, atbp., kung saan ang BMS at EMS, bilang pangunahing yunit ng kontrol ng sistema ng pag-iimbak ng enerhiya, ay may mahalagang responsibilidad sa pamamahala ng baterya at pamamahala ng enerhiya ayon sa pagkakabanggit, at ang kanilang mga tungkulin, pagganap at pagtutugma ng software at hardware ay direktang nauugnay sa kaligtasan ng aplikasyon ng sistema ng pag-iimbak ng enerhiya at ang balik sa puhunan.
Sistema ng Pamamahala ng Baterya (BMS): namamahala sa pag-detect sa sistema, maaari nitong subaybayan at kontrolin ang mga sistema ng imbakan ng baterya upang matiyak ang kanilang kaligtasan, katatagan, at pagganap.
Sistema ng Pamamahala ng Enerhiya (EMS): responsable sa paggawa ng desisyon sa sistema, sa pangkalahatan ay tumutukoy ito sa regulasyon at pagkontrol ng integrated energy management system na inilunsad para sa mga istasyon ng kuryente para sa imbakan ng enerhiya ng lithium battery, na nagsasagawa ng real-time na pagsubaybay at pagsusuri.
Sistema ng Pagpapalit ng Kuryente (PCS)Ang responsable para sa pagpapatupad sa sistema, ay isang mahalagang bahagi ng planta ng imbakan ng enerhiya, na kumokontrol sa pag-charge at pagdiskarga ng mga baterya at nagsasagawa ng AC/DC conversion upang direktang magsuplay ng kuryente sa mga AC load nang walang grid.
Sistema ng Pamamahala ng Baterya (BMS)
Ang buong pangalan ng BMS ay Battery Management System, na nangangahulugang ang subsystem na ginagamit upang pamahalaan ang sistema ng imbakan ng enerhiya ng baterya.
Tungkulin
Ang BMS ay pangunahing binubuo ng monitoring module, control module, communication module at iba pang mga bahagi. Ang pangunahing tungkulin nito ay subaybayan at kontrolin ang katayuan ng baterya sa totoong oras, kabilang ang boltahe ng baterya, kasalukuyang, temperatura, SOC at iba pang mga parameter. Bukod pa rito, maaari ring protektahan at kontrolin ng BMS ang baterya upang matiyak ang kaligtasan at buhay ng baterya.
Upang maiwasan ang labis na pagkarga at labis na pagdiskarga ng baterya, sa gayon ay pinapahaba ang buhay ng serbisyo ng baterya at pinapabuti ang kahusayan ng paggamit nito.
Hindi lamang iyon, ang BMS ay gumaganap din ng papel sa pagsusuri ng datos, kailangan nitong kalkulahin at suriin ang SOC (natitirang kapasidad ng baterya) at SOH (estado ng kalusugan ng baterya) ng baterya, upang maobserbahan ang estado ng baterya, at kapag mayroong anumang abnormal na impormasyon, ito ay iuulat sa napapanahong paraan, upang malaman ng gumagamit na ang baterya ay may abnormalidad sa napapanahong paraan.
Arkitektura ng Kamalayan na may Layer
Sa karamihan ng mga sistema ng BMS, mayroong isang three-tier na arkitektura.
1. Ibabang patong: Slave BMU, ang tungkulin ng antas na ito ay pangunahing upang makamit ang pagkuha ng boltahe at temperatura ng selula ng baterya, at responsable para sa pagpapatupad ng estratehiya sa pagpapantay ng baterya. Ang pagkuha ng impormasyon ay nakikipag-ugnayan sa pangalawang antas sa pamamagitan ng isang link ng komunikasyon, karaniwang gumagamit ng CAN o daisy chain na komunikasyon.
2. Gitnang patong: Pangunahing kontrol na BCU, ang mga pangunahing tungkulin ng antas na ito ay ang pangongolekta ng impormasyon tungkol sa boltahe ng kumpol, kasalukuyang, at pagkakabukod ng kumpol, ang pagkontrol ng mga contactor para sa proteksyon ng baterya, ang pangongolekta ng impormasyon mula sa unang yugto ng BMU, at ang pagtatantya ng estado ng baterya (SoX). Ang impormasyon ay kinokolekta at ipinapabatid sa ikatlong yugto sa pamamagitan ng isang communication link, karaniwang gumagamit ng CAN o Ethernet.
3. Mataas na antas: Pangkalahatang kontrol, para sa pamamahala ng kumpol ng baterya. Ang pangunahing tungkulin ng antas na ito ay ang pagkolekta ng impormasyong ipinapadala ng ikalawang antas ng BCU, pag-iimbak at pagpapakita ng impormasyon, atbp., na may real-time na function ng alarma, na may control at contact feedback function ng pangunahing circuit breaker, at may real-time na function ng komunikasyon sa PCS, EMS at lokal na pagsubaybay.
Mga kinakailangan sa teknikal
Kung ikukumpara sa BMS para sa baterya ng sasakyan, ang mga BMS para sa pag-iimbak ng enerhiya ay may mas kumplikadong istraktura.
Una sa lahat, ang kapasidad ng baterya ay iba, ang antas ng pamamahala ng BMS ng antas ng supply ng kuryente ay mas mataas, ang serye at parallel na koneksyon ay nangangailangan ng mas maraming baterya.
Mas mataas ang mga kinakailangan ng BMS para sa koneksyon sa grid. Mas mataas din ang mga kinakailangan sa koneksyon sa grid. Ang baterya ng kuryente ay konektado sa baterya at sa elektronikong sistema ng sasakyan, kaya mas mababa ang mga teknikal na kinakailangan.
Pamilihan
May tatlong pangunahing uri ng mga negosyo na kasangkot sa merkado ng BMS, katulad ng mga tagagawa ng sasakyan, tagagawa ng bateryang de-kuryente, at mga independiyenteng prodyuser ng BMS. Ang mga tagagawa ng sasakyan at mga tagagawa ng baterya ay nagsasagawa ng negosyo sa anyo ng independiyenteng pananaliksik at pagpapaunlad o kooperatibong pagpapaunlad kasama ang mga supplier ng BMS. Karamihan sa mga nangungunang domestic power battery tulad ng BYD, Ningde Times, Guoxuan Gaoke at AVIC Li-power battery ay gumagamit ng BMS+PACK mode ng layout upang magbigay ng mga battery pack at BMS package. Sa kasalukuyan, ang mga independiyenteng tagagawa ng BMS ay may malaking bilang ng mga kalahok, at ang linya ng produkto ng BMS ay maaaring ibigay sa maraming industriya.
Sa kasalukuyan, ang mga pangunahing negosyo sa industriya ng BMS ng Tsina ay may malinaw na kalamangan, partikular na, sa 2022, ang kapasidad ng naka-install na BMS ng bagong enerhiya ng Tsina sa nangungunang sampung tagagawa ay 76.1%. Kabilang sa mga ito, ang nangungunang tatlong kumpanya ay ang BYD, Ningde Times at Tesla, na pawang mga tagagawa ng sasakyan at tagagawa ng baterya, na may bahagi na 26.4%, 16.9% at 9% ayon sa pagkakabanggit. Ang bahagi ng mga independiyenteng tagagawa ng BMS ay medyo mababa, at ang pinakamalaking independiyenteng tagagawa ng BMS sa Tsina, si Li Xinneng, ay nasa ikaapat na pwesto sa mga tuntunin ng bahagi, ngunit ang kabuuang bahagi ay 6.7% lamang.
Paglipat mula sa mga pangunahing function patungo sa mga advanced na function
1. Mas mataas na pagiging maaasahan
Dahil ang bawat yunit ng baterya ay may kanya-kanyang sistema ng pagsubaybay at pagkontrol, mas mataas ang pagiging maaasahan ng ipinamamahaging BMS. Kahit na masira ang isang baterya, ang iba pang mga baterya ay maaari pa ring gumana nang normal, at ang pangkalahatang pagganap ng sistema ay hindi gaanong maaapektuhan.
2. Madaling panatilihin at i-upgrade
Dahil medyo simple ang istruktura ng distributed BMS, ang bawat battery cell ay maaaring gumana nang nakapag-iisa, kaya medyo madali ang pagpapanatili at pag-upgrade. Kapag nasira ang isang battery unit, maaari itong palitan nang direkta nang hindi kinakailangang patayin ang buong sistema para sa pagpapanatili at pag-upgrade.
3. Mas Malakas na Kakayahang umangkop
Ang sistema ng pagsubaybay at pagkontrol ng mga ipinamamahaging BMS ay nakakalat sa bawat yunit ng baterya, kaya mas nababaluktot ang sistema. Ang mga selula ng baterya ay maaaring dagdagan o bawasan ayon sa aktwal na pangangailangan, nang hindi kinakailangang isaalang-alang ang pagiging kumplikado ng sistema sa kabuuan.
Sistema ng Pamamahala ng Enerhiya (EMS)
Ang EMS (Energy Management System), na kilala rin bilang energy management system, bagama't hindi masyadong malaki ang proporsyon ng buong energy storage system, ito ay isang napakahalagang pangunahing bahagi ng buong energy storage system. Sa pangkalahatan, ito ay tumutukoy sa regulasyon at pagkontrol ng lithium battery storage power station na naglunsad ng isang integrated energy management system.
Organisasyon
Ang sistema ng pamamahala ng enerhiya ay may kasamang ilang bahagi, ipapakita ang mga ito tulad ng nasa ibaba.
1. Pagsubaybay at pangongolekta: Sinusubaybayan ng sistema ng pamamahala ng enerhiya ang pagbuo, pag-iimbak, at pagkonsumo ng enerhiya sa pasilidad ng pag-iimbak ng enerhiya sa totoong oras sa pamamagitan ng mga sensor at kagamitan sa instrumentasyon. May kakayahan itong mangolekta ng iba't ibang datos, kabilang ang katayuan ng pag-charge at pagdiskarga ng baterya, temperatura, boltahe, kuryente, at iba pa.
2. Pagsusuri at pag-optimize ng datos: Ang sistema ng pamamahala ng enerhiya ay umaasa sa makabagong teknolohiya sa pagsusuri ng datos upang iproseso at suriin ang nakalap na datos upang maunawaan ang kalagayan ng paggana at pagganap ng sistema ng enerhiya. Sa pamamagitan ng pagsusuri ng datos, matutukoy nito ang mga potensyal na problema sa sistema ng enerhiya at makapagbigay ng mga mungkahi sa pag-optimize, tulad ng pagsasaayos ng mga estratehiya sa pag-charge at pagdiskarga at pag-optimize ng kahusayan sa paggamit ng enerhiya.
3. Pag-iiskedyul at pagkontrol ng enerhiya: Ang sistema ng pamamahala ng enerhiya ay maaaring matalinong mag-iskedyul at makontrol ang enerhiya batay sa real-time na demand ng enerhiya at operasyon ng sistema. Maaari nitong makatwirang isaayos ang operasyon ng pag-charge at pagdiskarga ng mga pasilidad ng imbakan ng enerhiya ayon sa forecast ng demand, sitwasyon ng presyo ng kuryente, load ng grid at iba pang mga salik, upang maisakatuparan ang mahusay na paggamit at pagtitipid ng enerhiya.
4. Pagtuklas ng depekto at proteksyon sa kaligtasan: Ang sistema ng pamamahala ng enerhiya ay maaaring napapanahong tumuklas at mag-alarma ng mga kondisyon ng depekto sa pasilidad ng imbakan ng enerhiya, tulad ng labis na paglabas ng baterya, labis na pagkarga, at abnormalidad ng temperatura, upang matiyak ang ligtas na operasyon ng pasilidad ng imbakan ng enerhiya. Kasabay nito, maaari rin itong ikonekta sa sistema ng network ng pamamahagi upang maisakatuparan ang remote control at proteksyon ng mga pasilidad ng imbakan ng enerhiya.
Ang pag-optimize ng estratehiya sa operasyon at disenyo ng estratehiya sa pagkontrol ang pangunahing punto
Ang disenyo ng na-optimize na estratehiya sa operasyon at estratehiya sa pagkontrol ang pangunahing punto at kahirapan ng mga produktong EMS.
Kung isasaalang-alang ang mga katangian ng pag-charge at pagdiskarga ng enerhiya sa pag-iimbak, mga gastos sa pag-charge at pagdiskarga ng yunit ng imbakan ng enerhiya, at mga benepisyo ng aplikasyon ng pag-iimbak ng enerhiya, at sa ilalim ng premisa ng pagtugon sa mga kinakailangan sa pagkontrol ng grid dispatch, ang disenyo ng mga na-optimize na estratehiya sa operasyon at pagkontrol ay maaaring mapahusay ang mga benepisyong pang-ekonomiya ng operasyon ng sistema ng pag-iimbak ng enerhiya at mapabuti ang iba't ibang teknikal na indeks.
Ang mga produkto ng EMS sa pangkalahatan ay nagsisilbing tulay sa pagitan ng sistema ng pag-iimbak ng enerhiya at mga sistema ng impormasyon na mas mataas ang antas.
Ang sistema ng pag-iimbak ng enerhiya ay maaaring sumali sa grid scheduling, virtual power plant scheduling, interaksyon na "source-grid-load-storage", atbp. sa pamamagitan ng EMS.
Ang mga produkto ng EMS at pag-iiskedyul ng grid at iba pang malapit na koordinasyon, at sa mga tungkulin ay may tiyak na pagkakatulad, kailangang maunawaan ng kumpanya ang mga katangian ng pagpapatakbo ng grid, ang mga kumpanya ng teknolohiya ng impormasyon sa gilid ng malalim na pag-aararo ng grid ay may kaalaman kung paano maipon, maaaring bumuo ng kakayahang muling gamitin, at may tiyak na kalamangan.
