Чому баланс клітин має значення в системах зберігання енергії
У сучасних системах зберігання енергії тисячі елементів батареї працюють разом у різних послідовних і паралельних умовах. Навіть коли клітини виробляються в одній партії, їх внутрішній опір, ємність і швидкість старіння ніколи не можуть залишатися повністю ідентичними. З часом ці невеликі відмінності поступово розширюються. Без ефективного управління балансуванням слабкі клітини стануть слабшими, тоді як сильніші елементи можуть виникнути в умовах надмірного заряду або надмірного розряду. Це безпосередньо впливає на ефективність системи, корисну ємність, експлуатаційну безпеку та прибутковість проекту.
Ось чому стратегія балансування стала однією з ключових технологій сучасностіBMSта дизайн EMS.
Пасивне балансування: просте, але обмежене
Пасивне балансування в даний час є найбільш традиційним і широко використовуваним методом балансування. У цій стратегії балансувальні резистори підключаються паралельно елементам акумулятора. Коли певні клітини досягають вищої напруги, ніж інші, надлишок енергії розряджається у вигляді тепла через резистор, доки напруга всіх елементів не стане узгодженою. Найбільшою перевагою пасивного балансування є його проста конструкція та відносно низька вартість. Оскільки конструкція схеми проста, її зазвичай застосовують у системах накопичення енергії в житлових приміщеннях і невеликих комерційних системах зберігання енергії.
Однак недоліки також дуже очевидні. Пасивне балансування витрачає енергію, оскільки надлишок електроенергії перетворюється безпосередньо на тепло замість повторного використання. Швидкість балансування повільна, особливо в-системах великої ємності зі значними відмінностями клітинок.
Активне балансування: основний напрямок для великих систем зберігання
У міру того, як системи зберігання енергії продовжують рухатися до більшої ємності та більш тривалого життєвого циклу, технології активного балансування стають основним напрямком. На відміну від пасивного балансування, активне балансування передає енергію від елементів високої-напруги до елементів-низької напруги, а не розсіює її у вигляді тепла, значно покращуючи загальну енергоефективність.
В даний час провідні компанії використовують різні рішення активного балансування. Одним із основних методів є додавання котушок індуктивності, конденсаторів або ланцюгів постійного/постійного струму в BMU (блок керування батареєю). Це дозволяє енергії текти безпосередньо від сильніших клітин до слабших, підвищуючи ефективність балансування та зменшуючи витрати енергії.
Іншим дедалі популярнішим рішенням є встановлення модулів постійного/постійного струму всередині блоків високої-напруги кластерного{0}}рівня. Це дозволяє примусово балансувати між кластерами акумуляторів, запобігаючи впливу невідповідності ємності між кластерами на всю систему.
У міру того, як-проекти накопичувачів комунального господарства стають все більшими та інтелектуальнішими, технологія балансування більше не є просто функцією захисту батареї. Це поступово стає ключовим фактором, який визначає ефективність системи, продуктивність життєвого циклу та довгострокову -окупність інвестицій.