Atšķirības starp enerģijas uzglabāšanas akumulatoru BJAUNKUNDZEUn barošanas akumulators BJAUNKUNDZEFunkciju un lietojumprogrammu ziņā
Pieaugot pieprasījumam pēc atjaunojamiem enerģijas avotiem, arvien svarīgāka kļūst enerģijas uzglabāšanas sistēmu attīstība. Starp dažādiem uzglabāšanas risinājumiem baterijas ir plaši atzītas par efektīvu un praktisku iespēju enerģijas uzglabāšanai un izmantošanai. Starp daudzajām akumulatoru sastāvdaļām akumulatoru vadības sistēmai (BMS) ir izšķiroša nozīme akumulatoru drošības un veiktspējas nodrošināšanā.
Akumulatoru lietojumos pastāv divi galvenie BMS veidi, proti, enerģijas uzglabāšanas BMS un jaudas BMS. Neskatoties uz līdzīgām funkcijām, šie divi BMS veidi atšķiras vairākos aspektos, tostarp lietojuma scenārijos, elektriskās specifikācijās un drošības mehānismos. Šajā rakstā mēs detalizēti izpētīsim atšķirības starp šiem diviem BMS veidiem.
Lietojumprogrammu scenāriji
Enerģijas uzglabāšanas BMS ir BMS veids, kas izstrādāts, lai apmierinātu stacionāro enerģijas uzglabāšanas lietojumu, piemēram, dzīvojamo, komerciālo vai rūpniecisko ar tīklu savienotu enerģijas uzglabāšanas sistēmu, vajadzības. Šīs sistēmas ir paredzētas enerģijas uzkrāšanai zema pieprasījuma periodos un enerģijas izvadīšanai tīklā augsta pieprasījuma periodos, tādējādi stabilizējot elektrotīklu. Šajā kontekstā drošība ir vissvarīgākā enerģijas uzglabāšanas BMS problēma. BMS ir jānovērš akumulatora pārlādēšana, pārmērīga izlāde un termiska bēgšana, kas var izraisīt katastrofālus negadījumus, piemēram, ugunsgrēku vai sprādzienu.
Turpretim jaudas BMS ir BMS veids, kas paredzēts mobilām enerģijas uzkrāšanas lietojumprogrammām, piemēram, elektriskajiem transportlīdzekļiem (EV) un hibrīdelektriskajiem transportlīdzekļiem (HEV). Power BMS galvenais mērķis ir nodrošināt drošu un uzticamu akumulatora darbību dinamiskā vidē, piemēram, paātrinājumā, palēninājumā un reģeneratīvā bremzēšana. Šajā kontekstā jaudas BMS ir jānodrošina augstas veiktspējas funkcijas, piemēram, balansēšana, uzlādes stāvokļa novērtēšana un šūnu sprieguma uzraudzība. Turklāt jaudas BMS jāspēj tikt galā ar kritiskām kļūmēm, piemēram, atvērtas ķēdes vai īssavienojuma elementiem, nepārtraucot transportlīdzekļa piedziņu.
Elektriskās specifikācijas
Enerģijas uzglabāšanas BMS un jaudas BMS ir atšķirīgas elektriskās specifikācijas. Enerģijas uzglabāšanas BMS parasti darbojas ar zemāku strāvu un spriegumu nekā jaudas BMS, jo stacionārām enerģijas uzglabāšanas sistēmām ir nepieciešams zems izlādes ātrums un liela jauda. Piemēram, enerģijas uzglabāšanas BMS var darboties ar 48 V spriegumu un izturēt 100 A strāvu, savukārt jaudas BMS var darboties ar 800 V un apstrādāt 500 A strāvu, lai atbalstītu EV lielo jaudas pieprasījumu.
Turklāt enerģijas uzkrāšanas BMS parasti izmanto pasīvās balansēšanas metodes, kur tiek pievienoti rezistori vai kondensatori, lai līdzsvarotu šūnu spriegumus, savukārt jaudas BMS izmanto aktīvās balansēšanas metodes, kur enerģija tiek pārnesta starp šūnām, lai panāktu līdzsvarotu šūnu spriegumu. Aktīvā balansēšana ļauj jaudas BMS efektīvāk pārvaldīt lielus akumulatoru blokus, kas ir ļoti svarīgi EV darbībai.
Drošības mehānismi
Drošība ir kritiska problēma akumulatoru lietojumos, un enerģijas uzglabāšanas BMS un jaudas BMS tiek izmantoti dažādi drošības mehānismi.
Enerģijas uzglabāšanas BMS ir ieviesti vairāki drošības mehānismi, piemēram, aizsardzība pret pārlādēšanu, aizsardzība pret pārmērīgu izlādi un siltuma vadība, lai nodrošinātu akumulatora drošību. Aizsardzība pret pārlādēšanu tiek panākta, uzraugot elementa spriegumu un atvienojot uzlādes strāvu, tiklīdz elementa spriegums sasniedz maksimālo robežu. Aizsardzība pret pārmērīgu izlādi tiek īstenota, uzraugot elementa spriegumu un atvienojot slodzes strāvu, kad elementa spriegums nokrītas zem minimālās robežas. Termiskā vadība tiek izmantota, lai uzraudzītu un kontrolētu akumulatora temperatūru, lai novērstu akumulatora bojājumus, ko izraisa pārmērīga temperatūra.
Power BMS drošības mehānismi ir paredzēti, lai nodrošinātu drošu akumulatora darbību dinamiskā vidē. Piemēram, tiek ieviesta izolācijas uzraudzība, lai noteiktu izolācijas defektus starp akumulatoru un šasiju, lai novērstu elektriskās strāvas triecienu. Turklāt defektiem izturīgs dizains tiek izmantots, lai tiktu galā ar kritiskām kļūmēm, piemēram, atvērtas ķēdes vai īssavienojuma elementiem, nepārtraucot transportlīdzekļa darbību. Visbeidzot, reģeneratīvās bremzēšanas ķēdes ir paredzētas, lai uztvertu bremzēšanas enerģiju un pārveidotu to elektroenerģijā, kas tiek uzkrāta akumulatorā, lai uzlabotu transportlīdzekļa efektivitāti.
Noslēgumā jāsaka, ka enerģijas uzglabāšanas BMS un jaudas BMS ir dažādas funkcijas un pielietojums, taču tiem ir kopīgs mērķis nodrošināt akumulatoru drošību un veiktspēju. Enerģijas uzkrāšanas BMS ir paredzēta stacionāriem enerģijas uzkrāšanas lietojumiem, savukārt jaudas BMS ir paredzēta mobilām enerģijas uzglabāšanas lietojumprogrammām. Enerģijas uzglabāšanas BMS darbojas ar zemāku strāvu un spriegumu un izmanto pasīvās balansēšanas metodes, savukārt jaudas BMS darbojas ar lielāku strāvu un spriegumu un izmanto aktīvās balansēšanas metodes. Enerģijas uzglabāšanas BMS un jaudas BMS tiek izmantoti dažādi drošības mehānismi, lai nodrošinātu akumulatora drošību dažādās lietojumprogrammu vidēs. Izpratne par atšķirībām starp šiem diviem BMS veidiem ir ļoti svarīga, lai izvēlētos piemērotu BMS konkrētam akumulatora lietojumam.