نظام إدارة البطارية نظام إدارة المبانييكونعنصر لا غنى عنه في مجال الطاقة وحزمة بطاريات تخزين الطاقةوالتي تؤدي وظائف مهمة مثل ضمان السلامة، وإطالة عمر الخدمة، وتقدير الطاقة المتبقية،تإلى حد ما،إنه يتحسنعمر البطارية و تقليل الخسائر الناجمة عن تلف البطارية.
النظام إدارة بطاريات تخزين الطاقةيشبه نظام إدارة بطاريات الطاقة إلى حد كبير نظام إدارة بطاريات الطاقة. يجهل معظم الناس الفرق بين نظام إدارة بطاريات الطاقة ونظام إدارة بطاريات تخزين الطاقة. سنقدم بإيجاز الفروقات بين هذين النظامين.
1. للبطارية ونظام إدارتها مواقع مختلفة في أنظمتهما الخاصة.
في نظام تخزين الطاقة، تتفاعل بطارية تخزين الطاقة فقط مع محول تخزين الطاقة عالي الجهد، حيث يأخذ المحول الطاقة من شبكة التيار المتردد، ويشحن حزمة البطارية، أو تقوم حزمة البطارية بتزويد المحول بالطاقة، ويتم تحويل الطاقة الكهربائية إلى تيار متردد من خلال المحول.
يرتبط نظام الاتصالات وإدارة البطاريات في نظام تخزين الطاقة بشكل أساسي بعلاقة تبادل معلومات مع المحول ونظام التحكم في محطة تخزين الطاقة. فمن جهة، يرسل نظام إدارة البطاريات معلومات حالة مهمة إلى المحول لتحديد حالة تفاعل الطاقة عالية الجهد؛ ومن جهة أخرى، يرسل نظام إدارة البطاريات معلومات مراقبة شاملة إلى نظام التحكم في الطاقة (PCS) الخاص بمحطة تخزين الطاقة.
يتمتع نظام إدارة البطارية للمركبة الكهربائية بعلاقة تبادل الطاقة مع المحرك والشاحن تحت جهد عالٍ، ويتفاعل مع الشاحن أثناء عملية الشحن، ويتمتع بأكثر تفاعلات المعلومات تفصيلاً مع وحدة التحكم في المركبة في جميع عمليات التطبيق.
2. يختلف الهيكل المنطقي للأجهزة
في أنظمة إدارة تخزين الطاقة، تعتمد الأجهزة عادةً على نمط ثنائي أو ثلاثي الطبقات، وتميل الأنظمة الأكبر حجمًا إلى استخدام نظام ثلاثي الطبقات. أما أنظمة إدارة بطاريات الطاقة، فتتكون من طبقة واحدة مركزية أو طبقتين موزعتين، ونادرًا ما تُستخدم الأنظمة ثلاثية الطبقات. وتستخدم السيارات الصغيرة في الغالب أنظمة إدارة بطاريات مركزية، وأنظمة إدارة بطاريات طاقة موزعة ثنائية الطبقات.
من الناحية الوظيفية، تُعادل وحدتا الطبقة الأولى والثانية في نظام إدارة بطاريات تخزين الطاقة وحدةَي الاستحواذ في الطبقة الأولى والتحكم الرئيسي في الطبقة الثانية لبطارية الطاقة. أما الطبقة الثالثة، فهي طبقة إضافية مصممة للتعامل مع الحجم الهائل لبطاريات تخزين الطاقة. وتعتمد قدرة إدارة نظام إدارة بطاريات تخزين الطاقة على قوة معالجة الشريحة ومدى تعقيد برنامجها.
3. تختلف بروتوكولات الاتصال
يستخدم نظام إدارة بطاريات تخزين الطاقة والاتصالات الداخلية بشكل أساسي بروتوكول يستطيع، لكن الاتصالات الخارجية تشير بشكل رئيسي إلى نظام إرسال محطة الطاقة لتخزين الطاقة PCS، والذي يعتمد في الغالب على بروتوكول بروتوكول التحكم بالنقل (TCP)/الملكية الفكرية في شكل بروتوكول الإنترنت.
الالمساحة الرئيسية تعتمد بطاريات الطاقة والمركبات الكهربائية بروتوكول يستطيع، ولكن يتم استخدام يستطيع الداخلي بين المكونات الداخلية لحزمة البطارية، ويتم استخدام يستطيع الخاص بالمركبة للتمييز بين حزمة البطارية والمركبة بأكملها.
4. تختلف أنواع النوى المستخدمة في محطة تخزين الطاقة، وتختلف معايير نظام الإدارة اختلافًا كبيرًا.
عند اختيار بطاريات الليثيوم، مع مراعاة سلامة وفعالية محطات تخزين الطاقة من حيث التكلفة، فإن الليثيومأيونيُفضّل استخدام الفوسفات في الغالب، وتستخدم محطات تخزين الطاقة بشكل متزايد بطاريات الرصاص وبطاريات الرصاص والكربون. أما أنواع البطاريات الشائعة حاليًا في السيارات الكهربائية فهي الليثيوم.أيون بطاريات الفوسفات وبطاريات الليثيوم الثلاثية.
تختلف أنواع البطاريات اختلافًا كبيرًا في خصائصها الخارجية، كما أن نماذج البطاريات ليست موحدة على الإطلاق. يجب أن يكون نظام إدارة البطارية ومعاييرها الأساسية متطابقة تمامًا. حتى أن نفس نوع البطاريات الأساسية المصنعة من قبل شركات مختلفة قد تختلف في إعدادات معاييرها التفصيلية.
5. تختلف اتجاهات تحديد العتبة
تتمتع محطات تخزين الطاقة بمساحة واسعة وتستوعب عددًا أكبر من البطاريات، إلا أن بعضها يقع في مناطق نائية يصعب نقلها، مما يعيق استبدال البطاريات على نطاق واسع. ويُتوقع من خلايا محطات تخزين الطاقة أن تتمتع بعمر طويل وأن لا تتعطل. لذا، يُحدد الحد الأقصى لتيار التشغيل عند مستوى منخفض نسبيًا لتجنب زيادة الأحمال الكهربائية. ولا يشترط أن تكون خصائص الطاقة والقدرة للخلايا عالية جدًا، إذ يعتمد ذلك بشكل أساسي على السعر.
بطارية الطاقة الأمر مختلفليس من السهل تركيب البطارية في المساحة المحدودة للمركبة، ويُؤمل استغلال سعتها إلى أقصى حد. لذا، تُشير معايير النظام إلى المعايير القصوى للبطارية، وهذا الوضع لا يُناسبها.
6. يختلف معاملا الحالة المطلوب حسابهما
يُعدّ SOC أحد معايير الحالة التي يجب حسابها. ومع ذلك،حتى الآنلا توجد متطلبات موحدة لنظام تخزين الطاقة. ما هي قدرة حساب معلمات الحالة التي يحتاجها نظام إدارة بطاريات تخزين الطاقة؟ إضافةً إلى ذلك، تتميز بيئة استخدام بطاريات تخزين الطاقة بوفرة المساحة واستقرارها، ويصعب رصد الانحرافات الطفيفة في الأنظمة الكبيرة. لذلك، فإن متطلبات القدرة الحاسوبية لنظام إدارة بطاريات تخزين الطاقة أقل نسبيًا من متطلبات نظام إدارة بطاريات الطاقة، وبالتالي فإن تكلفة إدارة سلسلة البطاريات الواحدة ليست مرتفعة كتكلفة إدارة بطاريات الطاقة.
7. نظام إدارة بطاريات تخزين الطاقة، تطبيق شروط التوازن السلبي جيد
المحطة تخزين الطاقةتتطلب هذه المحطة متطلبات ملحة للغاية فيما يتعلق بقدرة نظام الإدارة على تحقيق التوازن. وحدة تخزين الطاقة كبيرة الحجم نسبيًا، حيث يتم توصيل عدة بطاريات على التوالي، مما يؤدي إلى انخفاض كبير في فرق الجهد بين كل بطارية وأخرى، وبالتالي انخفاض سعة الوحدة ككل. وكلما زاد عدد البطاريات الموصولة على التوالي، زادت نسبة فقدان السعة. لذا، ومن منظور الكفاءة الاقتصادية، يجب أن تكون محطة تخزين الطاقة متوازنة تمامًا.
بالإضافة إلى ذلك، في ظل توفر مساحة واسعة وظروف تبديد حرارة جيدة، يكون التوازن السلبي أكثر فعالية، لذا يُستخدم تيار توازن أكبر، ولا داعي للقلق بشأن ارتفاع درجة الحرارة بشكل مفرط. ويمكن استخدام التوازن السلبي منخفض التكلفة في محطات تخزين الطاقة.