Zakaj je uravnoteženje celic pomembno v sistemih za shranjevanje energije
V sodobnih sistemih za shranjevanje energije na tisoče baterijskih celic deluje skupaj v različnih zaporednih in vzporednih pogojih. Tudi če so celice proizvedene v isti seriji, njihova notranja odpornost, zmogljivost in hitrost staranja nikoli ne morejo ostati popolnoma enaki. Sčasoma se te majhne razlike postopoma širijo. Brez učinkovitega upravljanja uravnoteženja bodo šibke celice postale šibkejše, močnejše celice pa lahko doživijo pogoje prenapolnjenosti ali prekomerne izpraznjenosti. To neposredno vpliva na učinkovitost sistema, uporabno zmogljivost, varnost delovanja in donosnost projekta.
Zato je strategija uravnoteženja postala ena ključnih tehnologij v sodobnem svetuBMSin oblikovanje EMS.
Pasivno uravnoteženje: preprosto, a omejeno
Pasivno uravnoteženje je trenutno najbolj tradicionalna in razširjena metoda uravnoteženja. Pri tej strategiji so izravnalni upori povezani vzporedno z baterijskimi celicami. Ko nekatere celice dosežejo višjo napetost kot druge, se odvečna energija odvaja kot toplota skozi upor, dokler napetosti vseh celic ne postanejo enake. Največja prednost pasivnega uravnoteženja je njegova enostavna struktura in relativno nizka cena. Ker je zasnova vezja enostavna, se običajno uporablja v stanovanjskih sistemih za shranjevanje energije in majhnih komercialnih aplikacijah za shranjevanje.
Vendar pa so tudi slabosti zelo očitne. Pasivno uravnoteženje zapravlja energijo, ker se odvečna elektrika pretvori neposredno v toploto, namesto da bi se ponovno uporabila. Hitrost uravnoteženja je počasna, zlasti v-zmogljivih sistemih z velikimi razlikami v celicah.
Aktivno uravnoteženje: glavna usmeritev za velike sisteme za shranjevanje
Ker se sistemi za shranjevanje energije še naprej usmerjajo k zahtevam večje zmogljivosti in daljšega življenjskega cikla, postajajo tehnologije aktivnega uravnoteženja glavna smer. Za razliko od pasivnega uravnoteženja aktivno uravnoteženje prenaša energijo iz visoko-napetostnih celic v nizko-napetostne celice, namesto da bi jo razpršilo kot toploto, kar znatno izboljša splošno energetsko učinkovitost.
Trenutno vodilna podjetja sprejemajo različne rešitve aktivnega uravnoteženja. Ena glavnih metod je dodajanje induktorjev, kondenzatorjev ali tokokrogov DC/DC v BMU (enoto za upravljanje baterije). To omogoča, da energija teče neposredno od močnejših celic k šibkejšim celicam, kar izboljšuje učinkovitost uravnoteženja in hkrati zmanjšuje izgubo energije.
Druga vse bolj priljubljena rešitev je namestitev modulov DC/DC znotraj visokonapetostnih omaric-nivoja grozda-. To omogoča prisilno uravnoteženje med baterijskimi grozdi, kar preprečuje, da bi neusklajenost zmogljivosti med grozdi vplivala na celoten sistem.
Ker postajajo-projekti shranjevanja v komunalnem obsegu večji in bolj inteligentni, tehnologija uravnoteženja ni več samo funkcija zaščite baterije. Postopoma postaja osrednji dejavnik, ki določa učinkovitost sistema, zmogljivost življenjskega cikla in dolgoročno-donosnost naložbe.