Када системима за складиштење енергије треба активно балансирање (а када је пасивно довољно)

Проблем свакодневне вожње бицикла: пасивно балансирање није било намењено за то

Пакет за електрични бицикл за широку потрошњу се пуни можда једном дневно, често ређе. Електрични алат се користи у кратким рафалима. Већина општих литијумских апликација даје пакету довољно времена да мирује, а свака мала неравнотежа између ћелија се полако исправља у позадини. Пасивно балансирање — обично око 100mA усмерено преко најјаче ћелије током највећег пуњења — савршено функционише за тај профил рада.

Складиштење енергије је другачије. Кућна батерија повезана са соларном енергијом се дубоко пунити сваког дана, из године у годину. Комерцијални систем за складиштење може се пунити више пута дневно. Током хиљада циклуса, чак и мале разлике између ћелија - толеранција производње, мале разлике у старости, температурни градијенти преко 16S пакета - акумулирају се у мерљиво одступање напона. Пакет престаје да буде једноличан низ и почиње да се понаша као његова најслабија ћелија. Капацитет целог пакета опада, неравнотежа се шири и на крају BMS мора рано да се искључи како би заштитио најслабију ћелију - остављајући употребљив капацитет насукан.

Ово је начин отказа који привлачи купце складиштења енергије ка активном балансирању. Питање није да ли је активно балансирање генерално боље — већ да ли је радни циклус вашег пројекта довољно захтеван да пасивно балансирање не може да га прати.

Шта заправо ради пасивно балансирање од 100mA (и где није довољно за ESS)

Пасивно балансирање функционише тако што сагорева вишак енергије из ћелија које прве достигну пуно пуњење, као мале количине топлоте преко паралелног отпорника. Типична струја пасивног балансирања од 100 mA је довољна да се носи са дрифтом који се акумулира у лакшим апликацијама — али има два структурна ограничења која су важна за складиштење:

• Делује само на врху пуњења.Пасивном систему је потребно да ћелије достигну праг балансирања (обично високо напуњеност) пре него што их може изједначити. У раду складиштења са делимичним циклусом, где се ретко дешава потпуно пуњење, пасивно балансирање има мање могућности за рад.
• Његова брзина је мала у односу на померање које се може акумулирати дневно.У неким радним циклусима ESS-а, неравнотежа се може акумулирати брже него што пасивни систем балансирања од 100mA - примењен само у ограниченом временском оквиру на врхунцу пуњења - може да исправи, тако да се јаз може повећати током месеци уместо да се смањи.

За примене са плитким циклусом, пасивно балансирање добро одговара радном циклусу и додаје најмање трошкова. Проблем за ESS је посебно неусклађеност између брзине дрифта и брзине корекције када је радни циклус велики.

Шта активно балансирање додаје (и где лежи права вредност)

Активно балансирање функционише тако што преноси енергију из ћелија вишег напона у ћелије нижег напона — обично путем индуктивног или капацитивног преносног кола — уместо да је сагорева као топлоту. Следе две практичне последице:

• Већа балансна струја.Док је пасивно око 100mA, наменско активно балансирање у BMS-у за складиштење података је обично у опсегу од 1A — што је за ред величине бржа корекција.
• Може да ради на већем делу SOC опсега,не само на врхунцу пуњења. Ово је важно током складиштења где батерија ретко може бити на 100% напуњености.

Крајњи резултат за ESS пројекат је да се померање напона ћелије може кориговати брзином која се више поклапа са брзином његовог акумулирања. Активно балансирање може помоћи да пакет остане ближи униформном низу током свог животног века, смањујући вероватноћу да употребљиви капацитет буде изолован због најслабије ћелије. Квалификатор који треба имати на уму: перформансе балансирања у раду зависе од остатка система - подударања пакета и ћелија на почетку, термичког распона по низу и где у SOC прозору је дозвољено да балансирање ради. Специфичне податке о балансирању за дату конфигурацију пакета треба потврдити са инжењерским тимом, а не претпоставити само на основу техничког листа.

Када је пасивно балансирање довољно (не претерујте са спецификацијама)

Активно балансирање није подразумевана надоградња. За широк спектар примена, пасивно је заиста право решење:

• Лагани резервни системи који се ретко укључују и измењују
• Телекомуникациони UPS пакети који раде првенствено као резервни и ретко се пуштају у рад
• Складиштење малих потрошачких размера где економија пројекта не оправдава додатне трошкове система за управљање објектима (BMS).
• Добро усклађене ћелије са уском почетном толеранцијом, где се дрифт споро акумулира

Одређивање активног балансирања за ове примене додаје трошкове без пропорционалне користи. Добар добављач ће вам рећи када је пасивно балансирање право решење за ваш пројекат — а црвена заставица коју вреди напоменути је добављач који препоручује активно балансирање за сваки пројекат без јасног техничког образложења везаног за ваш радни циклус.

Када је активно балансирање вредно навести за ваш пројекат складиштења

Услови радног циклуса који превагну ка активном складиштењу енергије су прилично специфични. Ако ваш пројекат испуњава неколико њих, вреди навести активно балансирање:

• Свакодневно дубинско бициклирање.Соларно повезано складиштење које се значајно празни сваког дана, из године у годину, акумулира брже одступање него што периодично балансирање врхунског пуњења може да исправи.
• Очекивани вишегодишњи век трајања.Што се дуже очекује да систем ради, то ће вам активно балансирање помоћи да се заштитите од већег кумулативног померања.
• Веће конфигурације пакета.Низ од 16S има више места за развој дрифта него низ од 8S, јер већи број ћелија у серији повећава вероватноћу варијација од ћелије до ћелије дуж низа. Складишни пакети на 48V (15-16S и више) имају више користи од брже корекције.
• Архитектура паралелног пакета.Активно балансирање функционише на нивоу од ћелије до ћелије унутар сваког пакета — не изједначава између паралелних пакета, али помаже сваком појединачном пакету да одржи унутрашњу конзистентност, што подржава предвидљивије понашање када више пакета ради заједно у банци.
• Рад у делимичном циклусу.Ако ваш профил складиштења ретко пуни батерију до краја (смањење вршне потрошње, оптимизација сопствене потрошње), ослањање пасивног балансирања на прозор највишег пуњења постаје право ограничење.

Брза референца за избор

Укратко, ево како се активно наспрам пасивног балансирања обично повезује са уобичајеним применама. Третирајте ово као почетну тачку за ваш захтев за понуду (RFQ), а не као замену за упаривање са вашим специфичним радним циклусом:

Табела је почетна референца; наведите у односу на ваш стварни профил радног циклуса, а не само на ознаку апликације.

DALY активно балансирање за апликације складиштења

За пројекте где је активно балансирање права спецификација, DALY-јева линија система за складиштење енергије 4. генерације BMS то подразумевано поседује. LK варијанта пружа активно балансирање од 1A за стандардне конфигурације кућног складиштења; LM-B варијанта пружа активно балансирање од 2A за системе веће струје и капацитета. Обе подржавају 8-16S LFP и архитектуру паралелних пакета уобичајену у кућним и малим комерцијалним складиштима, скалирајући се до 16 пакета паралелно (око 160 kWh по мрежи) за пројекте који временом расту.

Два квалификатора која вреди напоменути у сваком разговору пре понуде захтева за понуду (RFQ): балансирање перформанси у распоређивању зависи од остатка система као што је горе поменуто, а специфични подаци о конфигурацији - укључујући логику балансирања окидача, SOC прозор и смернице за упаривање ћелија пакета - су нешто на чему ће инжењерски тим радити са вама на основу пројекта, а не нешто што се може претпоставити из техничког листа.

Често постављана питања

Q1Да ли је активно балансирање од 1А увек боље од пасивног балансирања од 100мА?

Не увек — оно што се рачуна као боље зависи од тога шта ваш радни циклус ради са пакетом. За примене где се дрифт акумулира споро (лаки резервни режим, плитко циклирање), пасивна корекција од 100mA одговара проблему и додаје најмање трошкове. За примене где се дрифт акумулира брже него што 100mA може да исправи (дневно дубоко циклирање у складишту), активна корекција од 1A боље одговара проблему. Ускладите приступ балансирању са вашим радним циклусом, а не обрнуто.

Q2Да ли активно балансирање продужава животни век циклуса?

Животни век ћелија је својство самих ћелија, а не нешто што балансирање ствара. Активно балансирање помаже пакету да достигне номинални век трајања ћелија смањењем ризика од неравнотеже која потискује појединачне ћелије ван њиховог безбедног радног прозора. Ћелије одређују горњу границу; балансирање вам помаже да се заправо приближите тој горњој граници, уместо да будете ограничени најслабијом ћелијом. Конкретни подаци о животном веку за вашу конфигурацију су предмет разговора на нивоу пројекта са инжењерским тимом.

Q3Ако нисам сигуран да ли је мом пројекту потребан активни или пасивни режим, шта треба да урадим?

Доставите добављачу профил вашег радног циклуса – дневну дубину циклуса, очекиване циклусе годишње, циљани век трајања, величину пакета и да ли ће систем редовно достизати пуно пуњење. Добављач који одређује спецификације на основу тих информација, уместо да се подразумевано одлучује за скупљу опцију, је онај кога треба схватити озбиљно. Ако не можете да добијете образложење спецификације које се повезује са вашим радним циклусом, то су подаци који су вам потребни пре него што се објави захтев за понуду (RFQ).

О ДЕЈЛИЈУ

DALY пројектује и производи системе за управљање литијумским батеријама за произвођаче оригиналне опреме (OEM), произвођаче пакета и интеграторе, а производи се користе у преко 130 земаља. Основан 2015. године, DALY послује у складу са ISO 9001 / ISO 14001 системима са CE и RoHS стандардима; линија за складиштење енергије има статус UL Recognized Component (не пуну UL системску сертификацију — ова одлика је важна за северноамеричке пројекте), уз документацију која подржава сертификацију на нивоу система на нивоу пакета или система.

Одређивање активног балансирања за ваш пројекат складиштења?

Ако процењујете обим пројекта соларног складиштења, кућне батерије или малог комерцијалног ESS-а и желите да правилно одредите балансирање, DALY инжењерски тим може да прегледа ваш радни циклус и помогне вам да ускладите BMS приступ са њим.

• Поделите свој радни циклус: дневна дубина циклуса, очекивани век трајања, величина пакета, паралелна конфигурација
• Захтевајте документацију о спецификацијама за LK / LM-B 4. генерације
• Имејл:dalybms@dalyelec.com

Страница производа за активно балансирање:хттпс://ввв.далyбмс.цом/ацтиве-балантинг-продуцтс/