U sistema di almacenamiento di energia industriale è cummerciale hè custituitu da un sistema di batterie (cumprese BMS), EMS, PCS, aria condizionata, sistema di prutezzione contr'à l'incendii, sistema di monitoraghju è d'allarme, ecc., di i quali BMS è EMS, cum'è unità di cuntrollu principale di u sistema di almacenamiento di energia, portanu rispettivamente l'impurtante responsabilità di a gestione di a batteria è di a gestione di l'energia, è e so funzioni, prestazioni è currispundenza di software è hardware sò direttamente ligati à a sicurezza di l'applicazione di u sistema di almacenamiento di energia è à u ritornu di l'investimentu.
Sistema di Gestione di a Batteria (BMS): pigliendu in carica a rilevazione in u sistema, pò monitorà è cuntrullà i sistemi di almacenamiento di batterie per assicurà a so sicurezza, stabilità è prestazioni.
Sistema di Gestione di l'Energia (EMS)Rispunsevule di a presa di decisioni in u sistema, si riferisce generalmente à u sistema integratu di gestione di l'energia, regulatu è cuntrullatu, lanciatu per e centrale elettriche di almacenamiento di energia à batterie à litiu, chì realizanu un monitoraghju è una diagnosi in tempu reale.
Sistema di Cunversione di Potenza (PCS)Rispunsevule di l'esecuzione in u sistema, hè una parte chjave di a centrale di almacenamiento di energia, cuntrullendu a carica è a scarica di e batterie è realizendu a cunversione AC/DC per furnisce energia direttamente à i carichi AC in assenza di a rete.
Sistema di Gestione di a Batteria (BMS)
U nome cumpletu di BMS hè Battery Management System, chì significa u sottosistema utilizatu per gestisce u sistema di almacenamiento di energia di a batteria.
Funzione
U BMS hè cumpostu principalmente da un modulu di monitoraghju, un modulu di cuntrollu, un modulu di cumunicazione è altre parte. A so funzione principale hè di monitorà è cuntrullà u statu di a batteria in tempu reale, cumprese a tensione di a batteria, a corrente, a temperatura, u SOC è altri parametri. Inoltre, u BMS pò ancu prutege è cuntrullà a batteria per assicurà a sicurezza è a durata di vita di a batteria.
Per impedisce a sovraccarica è a sovrascarica di a batteria, prulungendu cusì a so vita utile è migliurendu l'efficienza di l'usu di a batteria.
Non solu què, u BMS ghjoca ancu u rolu di l'analisi di dati, hà bisognu di calculà è analizà u SOC (capacità restante di a batteria) è u SOH (statu di salute di a batteria), per osservà u statu di a batteria, è una volta chì ci hè qualchì infurmazione anormale, serà signalata in modu puntuale, affinchì l'utente sappia chì a batteria hà una anomalia in modu puntuale.
Architettura di Cuscenza Stratificata
In a maiò parte di i sistemi BMS, ci hè una architettura à trè livelli.
1. Stratu inferiore: BMU schiavu, a funzione di questu livellu hè principalmente di realizà l'acquisizione di a tensione è di a temperatura di e cellule di a batteria, è hè rispunsevule di l'esecuzione di a strategia di equalizazione di a batteria. L'acquisizione di l'infurmazioni cumunicheghja cù u secondu livellu via un ligame di cumunicazione, di solitu aduprendu CAN o cumunicazione in catena.
2. Stratu mediu: BCU di cuntrollu principale, e funzioni principali di questu livellu sò di realizà a cullezzione di l'infurmazioni nantu à a tensione di u cluster, a corrente è l'insulazione di u cluster, u cuntrollu di i cuntattori per a prutezzione di u pacchettu di batterie, a cullezzione d'infurmazioni da a BMU di u primu stadiu è a stima di u statu di a batteria (SoX). L'infurmazioni sò raccolte è cumunicate cù u terzu stadiu via un ligame di cumunicazione, di solitu utilizendu CAN o Ethernet.
3. Livellu superiore: Cuntrollu generale, per a gestione di u gruppu di batterie. A funzione principale di questu livellu hè di raccoglie l'infurmazioni trasmesse da u BCU di secondu livellu, almacenà è visualizà l'infurmazioni, ecc., cù a funzione d'allarme in tempu reale, cù a funzione di cuntrollu è di feedback di cuntattu di l'interruttore principale, è cù a funzione di cumunicazione in tempu reale cù PCS, EMS è monitoraghju lucale.
Requisiti tecnichi
In paragone cù u BMS per a batteria di l'automobile, u BMS di almacenamiento di energia hà una struttura più cumplessa.
Prima di tuttu, a capacità di a batteria, u livellu hè differente, a gestione BMS di u livellu di alimentazione hè più alta, a cunnessione in serie è parallela richiede più batterie.
U BMS hà esigenze più elevate per a cunnessione à a rete. Ci sò esigenze più elevate per a cunnessione cù a rete. A batteria di putenza hè cunnessa à a batteria è à u sistema elettronicu di u veiculu, dunque l'esigenze tecniche sò più basse.
Mercatu
Ci sò trè tippi principali d'imprese implicate in u mercatu BMS, vale à dì i pruduttori di veiculi, i pruduttori di batterie di putenza è i pruduttori indipendenti di BMS. I pruduttori di veiculi è i pruduttori di batterie realizanu attività in forma di ricerca è sviluppu indipendente o sviluppu cooperativu cù i fornitori di BMS. A maiò parte di i leader naziunali di batterie di putenza cum'è BYD, Ningde Times, Guoxuan Gaoke è i pruduttori di batterie AVIC Li-power adottanu u modu di layout BMS+PACK per furnisce pacchi di batterie è pacchetti BMS. I pruduttori indipendenti di BMS anu attualmente un gran numeru di participanti, è a linea di prudutti BMS pò esse furnita à parechje industrie.
Attualmente, l'imprese principali di l'industria BMS in Cina anu vantaghji evidenti, in particulare, in u 2022, a capacità installata di BMS di batterie di nova energia in Cina di i primi dece pruduttori hà una quota di 76,1%. Trà elli, e prime trè cumpagnie sò BYD, Ningde Times è Tesla, chì sò tutti pruduttori di veiculi è pruduttori di batterie, cù una quota rispettivamente di 26,4%, 16,9% è 9%. A quota di i pruduttori indipendenti di BMS hè relativamente bassa, è u più grande pruduttore indipendente di BMS in Cina, Li Xinneng, hè statu classificatu quartu in termini di quota, ma a quota generale hè solu di 6,7%.
Passà da e funzioni basiche à quelle avanzate
1. Maggiore affidabilità
Siccomu ogni unità di batteria hà u so propiu sistema di monitoraghju è cuntrollu, l'affidabilità di u BMS distribuitu hè più alta. Ancu s'è una sola batteria falla, l'altre batterie ponu ancu funziunà nurmalmente, è e prestazioni generali di u sistema ùn saranu micca assai affettate.
2. Facile da mantene è da aghjurnà
Siccomu a struttura di u BMS distribuitu hè relativamente simplice, ogni cellula di batteria pò funziunà indipindentamente, dunque a manutenzione è l'aghjurnamentu sò relativamente faciuli. Una volta chì una unità di batteria falla, pò esse rimpiazzata direttamente senza avè da spegne tuttu u sistema per a manutenzione è l'aghjurnamentu.
3. Flessibilità più forte
U sistema di monitoraghju è di cuntrollu di u BMS distribuitu hè spargugliatu in ogni unità di batteria, dunque u sistema hè più flessibile. E cellule di batteria ponu esse aumentate o diminuite secondu a dumanda attuale, senza avè da cunsiderà a cumplessità di u sistema in tuttu distribuitu.
Sistema di Gestione di l'Energia (EMS)
EMS (Sistema di Gestione di l'Energia), cunnisciutu ancu cum'è sistema di gestione di l'energia, ancu s'è a proporzione di tuttu u sistema di almacenamiento di l'energia ùn hè micca assai grande, hè un cumpunente core estremamente impurtante di tuttu u sistema di almacenamiento di l'energia. Si riferisce generalmente à a regulazione è u cuntrollu di a centrale elettrica di almacenamiento di batterie à litiu lanciata cum'è un sistema integratu di gestione di l'energia.
Organizazione
U sistema di gestione di l'energia include parechje parte, chì saranu mostrate quì sottu.
1. Monitoraghju è cullezzione: U sistema di gestione di l'energia surveglia a generazione, u almacenamentu è u cunsumu d'energia in l'installazione di almacenamentu d'energia in tempu reale per mezu di sensori è apparecchiature di strumentazione. Hè capace di raccoglie una varietà di dati, cumpresi u statu di carica è scarica di a batteria, a temperatura, a tensione, a corrente, ecc.
2. Analisi è ottimizazione di i dati: U sistema di gestione di l'energia si basa nantu à una tecnulugia avanzata d'analisi di dati per trattà è analizà i dati raccolti per capisce u statu di funziunamentu è e prestazioni di u sistema energeticu. Attraversu l'analisi di i dati, pò identificà i prublemi potenziali in u sistema energeticu è furnisce suggerimenti d'ottimizazione, cum'è l'aghjustamentu di e strategie di carica è scarica è l'ottimizazione di l'efficienza di l'utilizazione di l'energia.
3. Pianificazione è cuntrollu di l'energia: U sistema di gestione di l'energia pò pianificà è cuntrullà intelligentemente l'energia in basa à a dumanda d'energia in tempu reale è à u funziunamentu di u sistema. Pò urganizà ragiunevolmente l'operazione di carica è scarica di l'installazioni di almacenamiento d'energia secondu e previsioni di a dumanda, a situazione di i prezzi di l'elettricità, u caricu di a rete è altri fattori, per realizà l'utilizazione efficiente è u risparmiu d'energia.
4. Rilevazione di guasti è prutezzione di sicurezza: U sistema di gestione di l'energia pò rilevà è allarmà in tempu utile e cundizioni di guastu in l'installazione di almacenamiento di energia, cum'è a sovrascarica di a batteria, a sovraccarica è l'anomalia di temperatura, per guarantisce u funziunamentu sicuru di l'installazione di almacenamiento di energia. À u listessu tempu, pò ancu esse culligatu cù u sistema di rete di distribuzione per realizà u cuntrollu remotu è a prutezzione di l'installazioni di almacenamiento di energia.
L'ottimisazione di a strategia operativa è di u cuncepimentu di a strategia di cuntrollu hè u puntu chjave
A cuncepzione di una strategia operativa ottimizzata è di una strategia di cuntrollu hè u puntu centrale è a difficultà di i prudutti EMS.
Cunsiderendu e caratteristiche di carica è scarica di l'accumulazione d'energia, i costi di carica è scarica di l'unità di accumulazione d'energia, è i benefici di l'applicazione di accumulazione d'energia, è sottu a premessa di risponde à i requisiti di cuntrollu di dispatch di a rete, a cuncepzione di strategie di funziunamentu è di cuntrollu ottimizzate pò migliurà i benefici ecunomichi di u funziunamentu di u sistema di accumulazione d'energia è migliurà diversi indici tecnichi.
I prudutti EMS agiscenu generalmente cum'è un ponte trà u sistema di almacenamentu d'energia è i sistemi d'infurmazione di livellu superiore.
U sistema di almacenamiento di energia pò unisce si à a pianificazione di a rete, a pianificazione di e centrale elettriche virtuali, l'interazione "source-grid-load-storage", ecc. per mezu di EMS.
I prudutti EMS è a pianificazione di a rete è altre coordinazioni strette, è in a funzione hà una certa similitudine, a cumpagnia hà bisognu di capisce e caratteristiche operative di a rete, l'aratura prufonda di e cumpagnie di tecnulugia di l'infurmazione di u latu di a rete anu cunniscenze, sapè fà per accumulà, pò furmà a capacità di riutilizà, hà un certu vantaghju.
