Кога системите за складирање на енергија имаат потреба од активно балансирање (и кога пасивното е доволно)

Дневниот проблем со возење велосипед Пасивното балансирање не е дизајнирано за

Потрошувачкиот пакет за електричен велосипед работи можеби еднаш дневно, честопати и помалку. Електричниот алат се користи во кратки напони. Повеќето општи апликации со литиум му даваат на пакетот доволно време да мирува, а секоја мала нерамнотежа помеѓу ќелиите се корегира полека во позадина. Пасивното балансирање - обично околу 100mA што се пренесуваат низ највисоката ќелија за време на врвот на полнењето - работи совршено добро за тој профил на работа.

Складирањето на енергија е различно. Домашната батерија поврзана со соларна енергија има длабок циклус секој ден, година по година. Комерцијалниот систем за складирање може да има циклус повеќе пати на ден. Во текот на илјадници циклуси, дури и малите разлики меѓу ќелиите - толеранција во производството, мали разлики во возраста, температурни градиенти низ 16S пакет - се акумулираат во мерливо напонско поместување. Пакетот престанува да биде униформна низа и почнува да се однесува како неговата најслаба ќелија. Капацитетот на целиот пакет се намалува, нерамнотежата се проширува и на крајот BMS мора рано да се исклучи за да ја заштити најслабата ќелија - оставајќи го употребливиот капацитет заглавен.

Ова е режимот на дефект што ги влече купувачите на складирање на енергија кон активно балансирање. Прашањето не е дали активното е подобро воопшто - туку дали работниот циклус на вашиот проект е доволно тежок за пасивното балансирање да не може да го следи.

Што всушност прави пасивното балансирање од 100mA (и каде не е во согласност со ESS)

Пасивното балансирање функционира со согорување на вишокот енергија од ќелиите кои први достигнуваат целосно полнење, како мали количини на топлина низ шунт отпорник. Типична пасивна струја за балансирање од 100mA е доволна за да се справи со поместувањето што се акумулира во полесни апликации - но има две структурни ограничувања кои се важни за складирање:

• Дејствува само на врвот на полнењето.Пасивниот систем има потреба од ќелии за да го достигнат прагот на балансирање (обично висок SOC) пред да може да ги изедначи. Во работењето со делумно циклусно складирање кое ретко се полни целосно, пасивното балансирање има помалку можности за работа.
• Неговата брзина е мала во однос на отстапувањето што може да се акумулира секојдневно.Во некои работни циклуси на ESS, нерамнотежата може да се акумулира побрзо отколку што пасивен систем за балансирање од 100mA - применет само во ограничен прозорец на врвот на полнењето - е во состојба да го корегира, па затоа јазот може да се прошири со текот на месеци, наместо да се затвори.

За апликации со плиток циклус, пасивното балансирање добро се совпаѓа со работниот циклус и додава најмал трошок. Проблемот конкретно за ESS е несовпаѓањето помеѓу стапката на дрифт и стапката на корекција кога работниот циклус е интензивен.

Што додава активното балансирање (и каде лежи вистинската вредност)

Активното балансирање функционира со пренесување на енергија од ќелии со повисок напон кон ќелии со понизок напон - обично преку индуктивно или капацитивно коло за пренос - наместо да ја согорува како топлина. Следат две практични последици:

• Повисока струја на балансирање.Каде што пасивното е околу 100mA, наменското активно балансирање во BMS за складирање е обично во опсегот од 1A - многу побрза корекција од ред на големина.
• Може да работи низ поголем дел од опсегот на SOC,не само на врвот на полнењето. Ова е важно при складирање каде што пакувањето ретко може да седи на 100% SOC.

Крајниот резултат за ESS проект е дека напонот на ќелиите може да се коригира со брзина што поблиску се совпаѓа со брзината што ја акумулира. Активното балансирање може да му помогне на пакетот да остане поблиску до униформна низа во текот на својот работен век, намалувајќи ја веројатноста дека употребливиот капацитет ќе биде заглавен од најслабата ќелија. Квалификатор што вреди да се има предвид: перформансите на балансирање во употреба зависат од остатокот од системот - совпаѓање на пакет-ќелија на почетокот, термичко ширење низ низата и каде во SOC прозорецот е дозволено балансирањето да работи. Специфичните податоци за балансирање за дадена конфигурација на пакетот се нешто што треба да се потврди со инженерскиот тим, а не да се претпоставува само од листот со податоци.

Кога пасивното балансирање е доволно (не претерувајте со спецификациите)

Активното балансирање не е стандардно надградување. За широк спектар на апликации, пасивното е навистина вистинскиот одговор:

• Лесни резервни системи кои ретко циркулираат
• Телекомуникациски UPS пакети кои работат првенствено како резервни, а ретко како длабок циклус
• Мало складирање на потрошувачко ниво каде што економијата на проектот не ги оправдува дополнителните трошоци за BMS
• Добро усогласени клетки со тесна почетна толеранција, каде што дрифтот се акумулира бавно

Специфицирањето на активно балансирање за овие апликации додава трошоци без пропорционална корист. Добриот добавувач ќе ви каже кога пасивното е вистинското решение за вашиот проект - а црвено светло што вреди да се напомене е добавувач кој препорачува активно балансирање за секој проект без јасна техничка основа поврзана со вашиот работен циклус.

Кога вреди да се специфицира активно балансирање за вашиот проект за складирање

Условите за работен циклус што ја поместуваат рамнотежата кон активна за складирање на енергија се релативно специфични. Ако вашиот проект исполнува неколку од овие услови, вреди да се специфицира активното балансирање:

• Дневен длабок велосипедизам.Складирањето поврзано со сончева енергија кое значајно се празни секој ден, година по година, акумулира отстапувања побрзо отколку што периодичното балансирање при максимално полнење може да го поправи.
• Очекуван повеќегодишен работен век.Колку подолго се очекува системот да работи, толку повеќе кумулативни отстапувања ви помагаат да се заштитите од активното балансирање.
• Конфигурации на поголеми пакувања.Стринг од 16S има повеќе места за развој на дрифт отколку стринг од 8S, бидејќи поголем број на ќелии во серија ја зголемува веројатноста за варијација од ќелија до ќелија низ стрингот. Складирачките пакети на 48V (15-16S) и повеќе имаат поголема корист од побрза корекција.
• Паралелна архитектура на пакети.Активното балансирање работи на ниво од ќелија до ќелија во рамките на секое снопче - не изедначува помеѓу паралелните снопови, но му помага на секое поединечно снопче да одржи внатрешна конзистентност, што поддржува попредвидливо однесување кога повеќе снопови работат заедно во банка.
• Работа со делумен циклус.Ако вашиот профил за складирање ретко го полни пакетот целосно (бришење на врвното полнење, оптимизација на самопотрошувачката), потпирањето на пасивното балансирање на прозорецот за максимално полнење станува вистинско ограничување.

Референца за брз избор

Да резимираме, еве како активното наспроти пасивното балансирање обично се совпаѓа со вообичаените апликации. Сметајте го ова како почетна точка за вашето RFQ, а не како замена за усогласување со вашиот специфичен работен циклус:

Табелата е почетна референца; наведете ја во однос на вашиот вистински профил на работен циклус, а не само во однос на етикетата на апликацијата.

DALY Активно балансирање за апликации за складирање

За проекти каде што активното балансирање е вистинската спецификација, линијата BMS за складирање на енергија од 4-та генерација на DALY го нуди тоа вградено. Варијантата LK обезбедува активно балансирање од 1A за стандардни конфигурации за складирање во домот; варијантата LM-B обезбедува активно балансирање од 2A за системи со поголема струја и поголем капацитет. И двете поддржуваат 8-16S LFP и архитектурата со паралелни пакети што е вообичаена кај складирањето во домот и малите комерцијални објекти, зголемувајќи до 16 пакети паралелно (околу 160kWh по мрежа) за проекти што растат со текот на времето.

Два квалификатори што вреди да се забележат во секој разговор пред RFQ: балансирањето на перформансите при распоредување зависи од остатокот од системот како што е дискутирано погоре, а специфичните податоци за конфигурација - вклучувајќи ја балансираната логика на активирање, SOC прозорецот и упатствата за совпаѓање на пакет-ќелии - е нешто што инженерскиот тим ќе го работи со вас на проектна основа, а не нешто што може да се претпостави од лист со податоци.

Често поставувани прашања

Q1Дали активното балансирање од 1A е секогаш подобро од пасивното балансирање од 100mA?

Не секогаш - што се смета за подобро зависи од тоа што вашиот работен циклус го прави на пакетот. За апликации каде што отстапувањето се акумулира бавно (лесна резервна копија, плитко циклирање), пасивната корекција од 100mA го решава проблемот и додава најмал трошок. За апликации каде што отстапувањето се акумулира побрзо отколку што 100mA може да го поправи (дневно длабоко циклирање во складирање), активната корекција од 1A подобро го решава проблемот. Усогласете го пристапот за балансирање со вашиот работен циклус, а не обратно.

Q2Дали активното балансирање го продолжува животниот век на циклусот?

Животниот циклус е својство на самите ќелии, а не нешто што го создава балансирањето. Она што го прави активното балансирање е да му помогне на пакетот да го достигне номиналниот работен век на ќелиите со намалување на ризикот од нерамнотежа што ги турка поединечните ќелии надвор од нивниот безбеден работен прозорец. Ќелиите го одредуваат плафонот; балансирањето ви помага всушност да се приближите до тој плафон, наместо да бидете ограничени од најслабата ќелија. Специфичните податоци за работниот век за вашата конфигурација се разговор на ниво на проект со инженерскиот тим.

Q3Ако не сум сигурен дали на мојот проект му е потребна активна или пасивна поддршка, што треба да направам?

Доставете му го вашиот профил на работен циклус на добавувачот - дневна длабочина на циклусот, очекувани циклуси годишно, целен век на траење, големина на пакувањето и дали системот редовно ќе достигнува целосно полнење. Добавувачот кој специфицира врз основа на тие информации, наместо да се одлучи за опцијата со повисока цена, е оној што треба да го земете сериозно. Ако не можете да добиете образложение за спецификацијата што се поврзува со вашиот работен циклус, тоа се податоците што ви се потребни пред да се испрати барањето за понуда.

За ДАЛИ

DALY дизајнира и произведува системи за управување со литиумски батерии за производители на оригинална опрема (OEM), производители на пакувања и интегратори, со производи што се користат во повеќе од 130 земји. Основана во 2015 година, DALY работи според ISO 9001 / ISO 14001 системи со усогласеност со CE и RoHS; линијата за складирање енергија носи статус на UL призната компонента (не е целосен UL системски сертификат - разликата е важна за северноамериканските проекти), со документација обезбедена за поддршка на сертификацијата на ниво на систем на ниво на пакување или систем.

Специфицирате активно балансирање за вашиот проект за складирање?

Доколку планирате проект за складирање на соларна енергија, домашна батерија или мал комерцијален ESS проект и сакате правилно да го одредите балансирањето, инженерскиот тим на DALY може да го прегледа вашиот работен циклус и да ви помогне да го усогласите пристапот на BMS со него.

• Споделете го вашиот работен циклус: длабочина на дневен циклус, очекуван век на траење, големина на пакувањето, паралелна конфигурација
• Побарајте документација за спецификација на LK / LM-B од 4-та генерација
• Е-пошта:dalybms@dalyelec.com

Страница за производ за активно балансирање:https://www.dalybms.com/active-balancing-products/