سیستم ذخیره انرژی باتری چگونه کار می کند؟

در چشم انداز انرژی سریع در حال رشد ، سیستم ذخیره انرژی باتری (BESS) نقش مهمی در امکان قابلیت اطمینان انرژی ، کارآیی و پایداری دارد. از آنجا که منابع انرژی تجدید پذیر مانند خورشیدی و باد به طور فزاینده ای در ترکیب انرژی جهانی ادغام می شوند ، اهمیت راه حل های ذخیره انرژی کارآمد به میزان قابل توجهی افزایش یافته است. بس در قلب این انقلاب قرار دارد و یک پل بحرانی بین تولید متغیر و منبع تغذیه سازگار را فراهم می کند.

 

در این مقاله ، ما به عمیق چگونگی عملکرد یک سیستم ذخیره انرژی باتری - که شامل هر مرحله از شارژ ، ذخیره سازی ، تخلیه است - و اینکه چگونه فن آوری های هوشمند مانند پیشرفته توسط Dagong Huiyao Technology Luoyang Co. ، Ltd. (www.hhybatterypack.com) در کل این فرآیند بهینه سازی می کنیم.

سه مرحله اصلی عملکرد سیستم ذخیره انرژی باتری

یک سیستم ذخیره انرژی باتری مدرن چیزی بیش از یک باتری نیست. این یک اکوسیستم فناوری یکپارچه است. این به طور معمول از چندین مؤلفه کلیدی تشکیل شده است:

 

• سلولهای باتری/ماژول ها (اغلب مبتنی بر لیتیوم یون)

• سیستم مدیریت باتری (BMS)

• سیستم تبدیل برق (PCS)

• سیستم مدیریت انرژی (EMS)

• سیستم مدیریت حرارتی (TMS)

• نرم افزار ارتباطی و کنترل

 

حال بیایید سه مرحله اساسی را در عملکرد BESS: شارژ ، ذخیره و تخلیه بررسی کنیم.

 

فرآیند شارژ: ضبط و تبدیل انرژی

اولین مرحله از عملکرد سیستم ذخیره انرژی باتری شارژ است - فرآیند مصرف انرژی از یک منبع خارجی و ذخیره آن از نظر شیمیایی در سلول های باتری.

 

منبع انرژی

انرژی تغذیه شده به BESS می تواند از منابع مختلف حاصل شود:

 

• منابع تجدید پذیر مانند پانل های خورشیدی یا توربین های بادی

• شبکه برقی در ساعات خارج از اوج که انرژی ارزان تر است

• ژنراتورهای دیزل در میکروگریدهای از راه دور یا سیستم های پشتیبان

 

تبدیل قدرت

قبل از اینکه این انرژی ورودی ذخیره شود ، اغلب نیاز به تبدیل شدن دارد. اینجاست که سیستم تبدیل برق (PCS) نقش مهمی ایفا می کند.

 

اگر منبع انرژی AC باشد (مانند شبکه) ، رایانه های شخصی آن را به DC مناسب برای ذخیره باتری تبدیل می کنند. در مورد خورشیدی ، جایی که انرژی در حال حاضر DC است ، به حداقل تبدیل نیاز است.

 

فناوری پیشرفته PCS Dagong Huiyao با بهره وری از بین بردن فاکتور قدرت و اینورترهای دو طرفه که امکان شارژ و هر دو حالت شارژ و تخلیه را فراهم می کند ، بهره وری بالا و حداقل از دست دادن انرژی را تضمین می کند.

 

سیستم مدیریت باتری (BMS)

پس از ورود انرژی به ماژول های باتری ، برای اطمینان از ایمنی و طول عمر باید با دقت اداره شود. مانیتورهای BMS:

 

• ولتاژ و جریان هر سلول

• میزان درجه حرارت

• نرخ شارژ/تخلیه

• وضعیت شارژ (SOC) و وضعیت بهداشت (SOH)

 

این امر از شارژ بیش از حد ، گرمای بیش از حد و تخریب سلول جلوگیری می کند که همه این نگرانی ها برای باتری های مبتنی بر لیتیوم است.

 

فرآیند ذخیره انرژی: حفظ پایداری و ایمنی

پس از شارژ انرژی به باتری ، BESS وارد حالت آماده به کار یا ذخیره سازی می شود. اگرچه این ممکن است منفعل به نظر برسد ، چندین کارکرد مهم به طور مداوم در حال انجام است تا از کارآیی ، ایمنی و آمادگی سیستم اطمینان حاصل شود.

 

حفظ انرژی شیمیایی

باتری ها ، به طور معمول لیتیوم یون در سیستم های مدرن ، انرژی را به عنوان پتانسیل شیمیایی در مواد الکترود ذخیره می کنند. در حین ذخیره سازی ، یونها با یک غشای از هم جدا می شوند و هنگام دریافت دستور تخلیه آماده حرکت هستند.

 

ویژگی های کلیدی که کیفیت این مرحله را تعیین می کند عبارتند از:

 

• نرخ پایین خود تخلیه

• ثبات حرارتی

• رفتار پیری باتری

 

ماژول های ذخیره سازی Dagong Huiyao برای به حداکثر رساندن حفظ انرژی در طی دوره های طولانی ساخته شده اند و آنها را برای برنامه هایی مانند نسخه پشتیبان از اضطراری و تنظیم فرکانس شبکه ایده آل می کند.

 

سیستم مدیریت حرارتی (TMS)

یک زیر سیستم مهم در هنگام ذخیره انرژی ، کنترل دما است. عملکرد باتری و طول عمر نسبت به افراط دما بسیار حساس است.

 

از سیستم های Dagong Huiyao استفاده می کند:

 

• خنک کننده مایع یا مدیریت حرارتی مبتنی بر هوا

• سنسورهای زمان واقعی برای نظارت بر شیب دما در سلولها

• کنترل خودکار برای فعال کردن فن ها ، خنک کننده ها یا بخاری ها در صورت نیاز

 

تنظیم حرارتی مناسب تضمین می کند که باتری ها در محدوده دما بهینه (معمولاً 20-30 درجه سانتیگراد) باقی می مانند ، و از ایجاد گرما که می تواند منجر به فراری حرارتی شود ، جلوگیری می کند.

 

مانیتورینگ آماده به کار و کنترل از راه دور

سیستم مدیریت انرژی (EMS) به طور مداوم ردیابی می کند:

 

• وضعیت باتری

• شرایط زیست محیطی

• پیش بینی تقاضای شبکه

• الگوهای استفاده برنامه ریزی شده

 

با وجود ویژگی های دسترسی از راه دور و پیش بینی AI محور ، سیستم می تواند در صورت نیاز به تخلیه یا چه زمانی برای شروع شارژ پیشگیرانه پیش بینی کند-حداکثر عملکرد ضمن کاهش هزینه های عملیاتی.

 

فرآیند تخلیه: تحویل قدرت در هنگام اهمیت بیشتر

قابل مشاهده ترین و مهمترین مرحله از عملکرد BESS در حال تخلیه است-هنگامی که انرژی ذخیره شده به برق قابل استفاده تبدیل می شود و به شبکه ، تأسیسات یا خانه ارسال می شود.

 

ایجاد شرایط

تخلیه را می توان به صورت دستی یا خودکار ، بر اساس:

 

• تقاضای انرژی در زمان واقعی

• قطع شبکه یا بی ثباتی

• برنامه های قبل از زمان استفاده

• پشتیبانی فرکانس برای خدمات شبکه

 

به عنوان مثال ، یک کارخانه ممکن است در ساعات اوج تعرفه اوج خود را به خود جلب کند تا از هزینه های بالای انرژی جلوگیری شود. از طرف دیگر ، این سیستم ممکن است تعادل فرکانس شبکه را در بازارهای جانبی فراهم کند.

 

DC به تبدیل AC

از آنجا که انرژی ذخیره شده به صورت DC است ، باید با استفاده از سمت اینورتر رایانه های شخصی به AC تبدیل شود.

فناوری پیشرفته PCS از Dagong Huiyao تضمین می کند:

 

• سرعت سوئیچینگ سریع

• اعوجاج هارمونیک کم

• خروجی با کیفیت بالا

• این یکپارچه سازی یکپارچه با بارهای محلی یا زیرساخت های شبکه را تضمین می کند.

 

تطبیق بار و تعامل شبکه

BESS بسته به برنامه می تواند در چندین حالت تخلیه کار کند:

 

• پشتیبان گیری خارج از شبکه: تأمین برق در هنگام قطع

• پشتیبانی از شبکه: تغذیه قدرت به شبکه در طول تقاضای زیاد

• سطح بندی بار: تطبیق با استفاده از نوسان در تنظیمات صنعتی یا تجاری

 

با استفاده از تجزیه و تحلیل داده های زمان واقعی ، سیستم همچنین می تواند ویندوزهای تخلیه را پیش بینی کرده و دوچرخه سواری باتری را برای گسترش عمر خدمات بهینه کند.

 

ایمنی ، اطلاعات و اتوماسیون: آنچه مدرن بس را از هم جدا می کند

در حالی که اصل اساسی شارژ و تخلیه به نظر می رسد ساده است ، پیچیدگی واقعی در سیستم های اتوماسیون ، هوش و ایمنی نهفته است. در اینجا آورده شده است که چگونه طراحی های مدرن BESS ، مانند مواردی از Dagong Huiyao ، عملکرد بهینه را تضمین می کند:

 

نرم افزار کنترل هوشمند

• تجزیه و تحلیل پیش بینی کننده برای برنامه ریزی شارژ/تخلیه

• ادغام پیش بینی آب و هوا (برای سیستم های خورشیدی/باد)

• نظارت بر وضعیت شبکه و اعزام هوشمند

 

مکانیسم های ایمنی

• سیستم های سرکوب آتش (به ویژه برای بانک های بزرگ لیتیوم یون)

• جداسازی سطح سلول در شرایط گسل

• ضعف و هشدارهای ناکامی برای اپراتورها

 

معماری مدولار و مقیاس پذیر

• سیستم ها را می توان در کیلووات به مقیاس مگاوات مستقر کرد

• گسترش آسان با اضافه کردن قفسه های باتری بیشتر

• ادغام افزونه و بازی با ژنراتورهای تجدید پذیر و شارژرهای EV

 

پایان

درک چگونگی a کار سیستم ذخیره انرژی باتری برای صنایع ، دولت ها و مصرف کنندگان به دنبال راه حل های انرژی انعطاف پذیر و پایدار بسیار مهم است. از کنترل دقیق شارژ تا ذخیره ایمن انرژی شیمیایی و تخلیه هوشمند و مبتنی بر تقاضا ، فناوری BESS در حال باز کردن امکانات جدید برای سیستم های انرژی مدرن است.

 

Dagong Huiyao فناوری هوشمند Luoyang Co. ، Ltd. در صدر این نوآوری قرار دارد و سیستم های ذخیره انرژی سفارشی ، هوشمند و ایمن متناسب با برنامه های متنوع را فراهم می کند-از استفاده مسکونی و تجاری تا استقرار در مقیاس شبکه.