Kapag Kailangan ng mga Sistema ng Pag-iimbak ng Enerhiya ang Aktibong Pagbabalanse (at Kapag Sapat na ang Passive)

Ang Pang-araw-araw na Problema sa Pagbibisikleta Kung Saan Hindi Dinisenyo ang Passive Balancing

Ang isang consumer e-bike pack ay maaaring umikot nang isang beses sa isang araw, kadalasan ay mas kaunti pa. Ang isang power tool ay ginagamit nang maiikling pag-ikot. Karamihan sa mga pangkalahatang aplikasyon ng lithium ay nagbibigay sa pack ng sapat na oras upang makapagpahinga, at ang anumang maliit na kawalan ng balanse sa pagitan ng mga cell ay dahan-dahang naiwawasto sa background. Ang passive balancing — karaniwang nasa humigit-kumulang 100mA na naka-shunt sa pinakamataas na cell sa oras ng pag-charge — ay gumagana nang perpekto para sa duty profile na iyon.

Iba ang pag-iimbak ng enerhiya. Ang isang baterya sa bahay na may solar-coupled ay umiikot nang malalim araw-araw, taon-taon. Ang isang komersyal na sistema ng imbakan ay maaaring umikot nang maraming beses sa isang araw. Sa libu-libong siklo, kahit ang maliliit na pagkakaiba sa pagitan ng mga cell — ang tolerance ng paggawa, bahagyang pagkakaiba sa edad, mga gradient ng temperatura sa isang 16S pack — ay naiipon sa masusukat na voltage drift. Ang pack ay hindi na magiging isang pare-parehong string at nagsisimulang kumilos na parang pinakamahina nitong cell. Bumababa ang kapasidad ng buong pack, lumalawak ang kawalan ng balanse, at kalaunan ay kailangang magdiskonekta nang maaga ang BMS upang protektahan ang pinakamahinang cell — na nag-iiwan ng magagamit na kapasidad na stranded.

Ito ang failure mode na humihila sa mga mamimili ng energy storage patungo sa active balancing. Ang tanong ay hindi kung mas mainam ba ang active sa pangkalahatan — kundi kung ang duty cycle ng iyong proyekto ay sapat na hinihingi kaya hindi kayang sabayan ng passive balancing.

Ano Talaga ang Nagagawa ng 100mA Passive Balancing (at Saan Ito Nagkukulang para sa ESS)

Gumagana ang passive balancing sa pamamagitan ng pagsunog ng sobrang enerhiya mula sa mga cell na unang nakaka-full charge, bilang kaunting init sa isang shunt resistor. Ang isang karaniwang 100mA passive balancing current ay sapat na upang mahawakan ang drift na naiipon sa mga lighter-duty na aplikasyon — ngunit mayroon itong dalawang limitasyon sa istruktura na mahalaga para sa pag-iimbak:

• Gumagana lamang ito sa tuktok ng singil.Ang isang passive system ay nangangailangan ng mga cell na maabot ang balancing threshold (karaniwan ay mataas na SOC) bago nito ma-equalize ang mga ito. Sa partial-cycle storage operation na bihirang makakita ng full charge, ang passive balancing ay nagkakaroon ng mas kaunting pagkakataon na gumana.
• Maliit lamang ang antas nito kumpara sa pag-agos na maaaring maipon araw-araw.Sa ilang ESS duty cycle, ang kawalan ng balanse ay maaaring maipon nang mas mabilis kaysa sa kayang itama ng isang 100mA passive balancing system — na inilalapat lamang sa isang limitadong window sa tuktok ng charge — kaya ang agwat ay maaaring lumaki sa paglipas ng mga buwan sa halip na magsara.

Para sa mga aplikasyon ng shallow-cycle, ang passive balancing ay mahusay na tumutugma sa duty cycle at nagdaragdag ng pinakamababang gastos. Ang problema para sa ESS ay partikular na ang hindi pagtutugma sa pagitan ng drift rate at correction rate kapag ang duty cycle ay mabigat.

Ano ang Idinaragdag ng Aktibong Pagbabalanse (at Kung Saan Naroon ang Tunay na Halaga)

Gumagana ang active balancing sa pamamagitan ng paglilipat ng enerhiya mula sa mga cell na may mas mataas na boltahe patungo sa mga cell na may mas mababang boltahe — kadalasan sa pamamagitan ng isang inductive o capacitive transfer circuit — sa halip na sunugin ito bilang init. Dalawang praktikal na kahihinatnan ang sumusunod:

• Mas mataas na kasalukuyang pagbabalanse.Kung saan ang passive ay nasa bandang 100mA, ang dedicated active balancing in storage BMS ay karaniwang nasa 1A range — isang order of magnitude na mas mabilis na pagwawasto.
• Maaari itong gumana sa mas malawak na hanay ng SOC,hindi lamang sa tuktok ng karga. Mahalaga ito sa pag-iimbak kung saan ang pakete ay bihirang manatili sa 100% SOC.

Ang netong resulta para sa isang proyekto ng ESS ay ang cell voltage drift ay maaaring itama sa bilis na mas tumutugma sa bilis na naipon nito. Ang aktibong pagbabalanse ay makakatulong sa pack na manatiling malapit sa isang pare-parehong string sa buong buhay ng serbisyo nito, na binabawasan ang posibilidad na ang magagamit na kapasidad ay maiiwan ng pinakamahinang cell. Ang qualifier na dapat tandaan: ang pagganap ng pagbabalanse sa serbisyo ay nakasalalay sa natitirang bahagi ng sistema — pagtutugma ng pack-cell sa simula, thermal spread sa buong string, at kung saan sa SOC window pinapayagang gumana ang pagbabalanse. Ang partikular na data ng pagbabalanse para sa isang partikular na pack configuration ay isang bagay na dapat kumpirmahin sa engineering team sa halip na ipagpalagay mula lamang sa data sheet.

Kapag Sapat na ang Passive Balancing (Huwag Mag-over-Spec)

Ang active balancing ay hindi isang default na upgrade. Para sa malawak na hanay ng mga aplikasyon, ang passive ang tunay na tamang sagot:

• Mga magaan na sistema ng backup na hindi madalas umikot
• Mga Telecom UPS pack na pangunahing gumagana bilang standby at bihirang mag-deep-cycle
• Maliit na imbakan para sa mga mamimili kung saan ang ekonomiya ng proyekto ay hindi nagbibigay-katwiran sa karagdagang gastos sa BMS
• Mga selulang magkatugma nang maayos na may mahigpit na paunang pagpaparaya, kung saan ang pag-agos ay mabagal na naiipon

Ang pagtukoy ng active balancing para sa mga aplikasyong ito ay nagdaragdag ng gastos nang walang proporsyonal na benepisyo. Sasabihin sa iyo ng isang mahusay na supplier kung kailan ang passive ang tamang sagot para sa iyong proyekto — at isang pulang bandila na dapat tandaan ay ang isang supplier na nagrerekomenda ng active balancing para sa bawat proyekto nang walang malinaw na teknikal na katwiran na nakatali sa iyong duty cycle.

Kailan Sulit Tukuyin ang Active Balancing para sa Iyong Proyekto sa Imbakan

Ang mga kondisyon ng duty-cycle na nagtutulak sa balanse patungo sa aktibo para sa pag-iimbak ng enerhiya ay medyo tiyak. Kung ang iyong proyekto ay nakakatugon sa ilan sa mga ito, ang aktibong pagbabalanse ay sulit na tukuyin:

• Araw-araw na malalim na pagbibisikleta.Ang solar-coupled storage na may makabuluhang discharge araw-araw, taon-taon, ay naiipon ang drift nang mas mabilis kaysa sa kayang itama ng periodic top-of-charge balancing.
• Inaasahang buhay ng serbisyo sa loob ng maraming taon.Kung mas matagal inaasahang tatakbo ang sistema, mas maraming pinagsama-samang drift active balancing ang makakatulong sa iyong maprotektahan ito.
• Mas malalaking configuration ng pakete.Ang isang 16S string ay may mas maraming lugar para sa pag-unlad ng drift kaysa sa isang 8S string, dahil ang mas maraming bilang ng mga cell na naka-serye ay nagpapataas ng posibilidad ng pagkakaiba-iba ng cell-to-cell sa buong string. Ang mga storage pack sa 48V (15-16S) pataas ay mas nakikinabang sa mas mabilis na pagwawasto.
• Arkitektura ng parallel pack.Ang aktibong pagbabalanse ay gumagana sa antas ng cell-to-cell sa loob ng bawat pakete — hindi ito nagpapantay sa pagitan ng mga parallel na pakete, ngunit nakakatulong ito sa bawat indibidwal na pakete na mapanatili ang panloob na pagkakapare-pareho, na sumusuporta sa mas mahuhulaang pag-uugali kapag maraming pakete ang gumagana nang magkakasama sa isang bangko.
• Operasyong bahagyang-ikot.Kung bihirang mapuno ng iyong storage profile ang pack (peak shaving, self-consumption optimization), ang pag-asa ng passive balancing sa top-of-charge window ay nagiging isang tunay na limitasyon.

Mabilisang Sanggunian sa Pagpili

Bilang buod, narito kung paano karaniwang tumutugma ang active versus passive balancing sa mga karaniwang aplikasyon. Ituring ito bilang panimulang punto para sa iyong RFQ, hindi kapalit ng pagtutugma laban sa iyong partikular na duty cycle:

Ang talahanayan ay isang panimulang sanggunian; tukuyin ito laban sa iyong aktwal na profile ng duty-cycle sa halip na sa label ng aplikasyon lamang.

DALY Active Balancing para sa mga Aplikasyon sa Imbakan

Para sa mga proyekto kung saan ang active balancing ang tamang detalye, ang ika-4 na Henerasyon ng linya ng Energy Storage BMS ng DALY ay natural na gumagamit nito. Ang variant ng LK ay nagbibigay ng 1A active balancing para sa mga karaniwang configuration ng home storage; ang variant ng LM-B ay nagbibigay ng 2A active balancing para sa mga sistemang may mas mataas na current at mas malaking kapasidad. Parehong sumusuporta sa 8-16S LFP at sa parallel-pack architecture na karaniwan sa home at small-commercial storage, na umaabot hanggang 16 na pakete nang parallel (humigit-kumulang 160kWh bawat network) para sa mga proyektong lumalaki sa paglipas ng panahon.

Dalawang kwalipikasyon na dapat tandaan sa anumang pag-uusap bago ang RFQ: ang pagbabalanse ng performance sa deployment ay nakadepende sa iba pang bahagi ng sistema gaya ng tinalakay sa itaas, at ang mga partikular na datos ng configuration — kabilang ang balancing trigger logic, SOC window, at pack-cell matching guidance — ay isang bagay na pag-uusapan ng engineering team kasama mo batay sa isang proyekto sa halip na isang bagay na ipagpapalagay mula sa isang data sheet.

Mga Madalas Itanong

Q1Mas mainam ba ang 1A active balancing kaysa sa 100mA passive balancing?

Hindi palagi — ang maituturing na mas mahusay ay nakadepende sa ginagawa ng iyong duty cycle sa pack. Para sa mga aplikasyon kung saan mabagal ang pag-iipon ng drift (light-duty backup, shallow cycling), ang 100mA passive correction ay tumutugma sa problema at nagdaragdag ng pinakamababang gastos. Para sa mga aplikasyon kung saan ang drift ay mas mabilis na naiipon kaysa sa kayang itama ng 100mA (pang-araw-araw na malalim na pag-ikot sa imbakan), ang 1A active correction ay mas tumutugma sa problema. Itugma ang balancing approach sa iyong duty cycle, hindi ang kabaligtaran.

Q2Pinapahaba ba ng aktibong pagbabalanse ang buhay ng siklo?

Ang cycle life ay katangian mismo ng mga cell, hindi isang bagay na nililikha ng pagbabalanse. Ang ginagawa ng active balancing ay tumutulong sa pack na maabot ang rated service life ng mga cell sa pamamagitan ng pagbabawas ng panganib ng kawalan ng balanse na nagtutulak sa mga indibidwal na cell palabas ng kanilang ligtas na operating window. Ang mga cell ang nagtatakda ng ceiling; ang pagbabalanse ay tumutulong sa iyo na aktwal na maabot ang ceiling na iyon sa halip na malimitahan ng pinakamahinang cell. Ang partikular na data ng service life para sa iyong configuration ay isang pag-uusap sa antas ng proyekto kasama ang engineering team.

Q3Kung hindi ako sigurado kung ang aking proyekto ay nangangailangan ng aktibo o pasibo, ano ang dapat kong gawin?

Ibigay ang profile ng iyong duty-cycle sa supplier — lalim ng pang-araw-araw na cycle, inaasahang mga cycle bawat taon, target na tagal ng serbisyo, laki ng pakete, at kung regular na maaabot ng sistema ang buong karga. Ang isang supplier na tumutukoy batay sa impormasyong iyon sa halip na mag-default sa mas mataas na presyong opsyon ang siyang dapat seryosohin. Kung hindi ka makakuha ng isang makatwirang detalye ng detalye na nauugnay sa iyong duty cycle, iyon ang datos na kailangan mo bago lumabas ang RFQ.

Tungkol sa DALY

Ang DALY ay nagdidisenyo at gumagawa ng mga lithium battery management system para sa mga OEM, tagagawa ng pack, at integrator, gamit ang mga produktong ginagamit sa mahigit 130 bansa. Itinatag noong 2015, ang DALY ay nagpapatakbo sa ilalim ng mga sistemang ISO 9001 / ISO 14001 na may pagsunod sa CE at RoHS; ang linya ng imbakan ng enerhiya ay may katayuang UL Recognized Component (hindi ganap na sertipikasyon ng UL system — mahalaga ang pagkakaiba para sa mga proyekto sa North America), na may dokumentasyong ibinigay upang suportahan ang sertipikasyon sa antas ng system sa antas ng pack o system.

Tinutukoy ang Active Balancing para sa Iyong Proyekto sa Imbakan?

Kung sinusuri mo ang isang solar storage, baterya sa bahay, o maliit na komersyal na proyekto ng ESS at nais mong tukuyin nang tama ang pagbabalanse, maaaring suriin ng DALY engineering team ang iyong duty cycle at tulungan kang itugma ang diskarte ng BMS dito.

• Ibahagi ang iyong duty cycle: lalim ng pang-araw-araw na cycle, inaasahang buhay ng serbisyo, laki ng pakete, parallel configuration
• Humingi ng dokumentasyon ng espesipikasyon ng 4th Gen LK / LM-B
• I-email:dalybms@dalyelec.com

Pahina ng produkto ng aktibong pagbabalanse:https://www.dalybms.com/active-balancing-products/