Революция в области хранения энергии в домашних условиях: основные тенденции и роль технологии байпаса в повышении эффективности

В связи с растущим спросом на чистые и устойчивые энергетические решения домашние системы хранения энергии стремительно развиваются. Технология обхода стал переломным моментом в повышении эффективности, надежности и долговечности этих систем. 

Тенденции в области технологий и продуктов для хранения энергии в домашних условиях

1. Высокая емкость и модульность
   Домашние аккумуляторные батареи развиваются в сторону более высокой емкости для удовлетворения растущих потребностей домохозяйств в электроэнергии. Кроме того, модульные аккумуляторные системы позволяют пользователям гибко расширять емкость в соответствии с их потребностями.
2. Интеграция и комплексный дизайн
   В настоящее время большинство домашних систем хранения энергии являются раздельными, но будущие тенденции указывают на интегрированные продукты, которые объединяют батареи и инверторы в один блок. Этот сдвиг упрощает установку, улучшает совместимость систем и повышает надежность.
3. Умное управление
   С развитием умных домов и Интернета вещей (IoT) домашние системы хранения энергии будут включать в себя более совершенные Системы управления аккумуляторными батареями (BMS). Эти системы будут использовать аналитику данных и искусственный интеллект для оптимизации использования энергии и разумного планирования зарядки и разрядки на основе моделей потребления и условий сети.
4. Переработка и устойчивость
   Будущие аккумуляторные батареи будут отдавать приоритет вторичной переработке для снижения воздействия на окружающую среду и повышения эффективности переработки. Кроме того, некоторые системы могут использовать бывшие в употреблении батареи от электромобилей для повышения устойчивости.

Многомодульная аккумуляторная система Master-Slave и технология байпаса

Архитектура «главный-подчиненный» является распространенной структурой в системах управления батареями (BMS).

Архитектура «главный-подчиненный» обычно состоит из Блок управления аккумуляторной батареей (BCU) как главный и множественный модули (ведомые). Главный блок контролирует общий мониторинг и управление, в то время как подчиненные блоки отвечают за мониторинг напряжения, температуры и управление балансировкой в ​​отдельных модулях батареи. В многомодульной системе батареи несколько ячеек батареи образуют модуль, а затем несколько модулей интегрируются в аккумуляторный блок. Такая конструкция облегчает расширение и обслуживание.

Поскольку модули поддерживают независимую замену, неизбежно, что модули с разными Состояние заряда (SOC) могут быть смешанными. Со временем во время использования могут также возникнуть проблемы с согласованностью. Поскольку модули соединены последовательно, дисбалансы SOC могут значительно снизить доступную емкость всей BMS. Многие текущие рыночные решения используют пассивные методы балансировки, но они часто имеют низкую эффективность и не отвечают требованиям клиентов во многих сценариях.

Чтобы решить эту проблему, Технология обхода был разработан. Он обеспечивает интеллектуальное переключение строк модулей, что позволяет быстро балансировать емкость модулей.

Что такое технология байпаса и почему она важна?

Поскольку домашние системы хранения энергии становятся все более сложными с несколькими модулями аккумуляторов, работающими вместе, обеспечение синхронизации всех модулей становится сложной задачей. Технология байпаса является решением этой проблемы.

Технология Bypass помогает управлять дисбалансом состояния заряда (SOC) между модулями, автоматически включая их в систему и выключая из нее, балансируя процесс зарядки по всем модулям. Это помогает предотвратить такие проблемы, как потеря энергии, ухудшение производительности и неэффективность системы.

Реализация функции обхода

На диаграмме ниже показано Проект схемы аккумулятора для функции байпаса. По сравнению с традиционными многомодульными аккумуляторными системами, Включен обход Система включает в себя два дополнительных контактора в каждом модуле:

• Один контактор подключен последовательно с ячейками аккумуляторной батареи.
• Другой контактор подключен параллельно блоку элементов батареи.

Принцип работы функции байпаса

• The BMS собирает данные о батарее из каждого модуля и определяет, нужна ли активация обхода.
• The BMS взаимодействует с инвертором для управления началом заряда/разряда и регулирования напряжения, обеспечивая стабильный и безопасный процесс байпаса.
• The BMS оценивает логику обхода и отправляет команды переключения обхода модулям, которые соответствуют условиям.
• После получения команды «Обход» модуль управляет контакторами для входа или выхода из режима обхода.

Пример логики обхода в действии

Тестовая установка включает в себя четыре модуля батареи подключен к инвертору, с начальными значениями SOC 91%, 71%, 28% и 3% соответственно. Процесс обхода работает следующим образом:

1. Начинается зарядка.

• Модуль 1 достигает 100 % SOC первый.
• BMS обнаруживает, что оставшиеся модули нуждаются в балансировке, и выдает команду Модуль 1 для входа в режим байпаса<р>.<р>
• Остальные три модуля продолжают заряжаться, в то время как Модуль 1 прекращает зарядку<р>.<р>

2. Модуль 2 достигает 100% SOC.

• BMS определяет, что оставшиеся два модуля требуют дальнейшей балансировки<р>.<р>
• Модуль 2 переходит в режим байпаса, позволяя Модули 3 и 4 продолжают заряжаться<р>.<р>

3. Модуль 3 достигает 100% SOC.

• BMS обнаруживает, что Модуль 4 все еще требует балансировки<р>.<р>
• Модуль 4 переходит в режим байпаса, в то время как ранее заряженные модули выйдите из режима байпаса и переключитесь в режим разряда<р>.<р>

4. Балансировка завершена.

• Три полностью заряженных модуля разряжаются до тех пор, пока их уровень заряда не сравняется с SOC модуля 4<р>.<р>
• Модуль 1 выходит из режима байпаса и все четыре модуля возобновляют нормальную работу одновременно<р>.<р>

The Кривая балансировки BMS Весь процесс показан ниже:

С Функция обхода<р>, <р>BMS достигает быстрой балансировки, решение проблем, вызванных:

• Смесительные модули различной производительности.
• Несоответствия SOC во время использования.

Это предотвращает снижение полезная энергия и позволяет избежать снижения производительности. Кроме того, Bypass значительно улучшает Эффективность развертывания, установки и обслуживания аккумуляторных батарей, что делает его неотъемлемой частью современных систем хранения энергии.

Нажмите, чтобы узнать больше о бытовых системах хранения энергии ACE Battery с технологией байпаса:

Система хранения энергии для жилых помещенийs