Solarbatterie-Komponenten: Zell- und BMS

 

Zusammensetzung von Energiespeicherbatterien

Solar-Lithiumspeicherbatterien bestehen hauptsächlich aus einem Batteriemanagementsystem (BMS) und Batteriezellen. Das BMS ist für Funktionen wie Batteriedetektion, Bewertung, Schutz, Ausgleich und Kommunikation verantwortlich, während die Batteriezellen die Energiespeicherung übernehmen. Da das Energiespeichersystem mit photovoltaischen Stromerzeugungssystemen, dem Stromnetz und verschiedenen energieverbrauchenden Lasten zusammenarbeiten muss, stehen komplexe Betriebsbedingungen an. Dies erfordert eine starke Störfestigkeitsfähigkeit des Energiespeichersystems und stellt hohe Anforderungen an das BMS in Bezug auf Reaktionsgeschwindigkeit, Datenverarbeitungsfähigkeit und Ausgleichsmanagement. Typischerweise konzentrieren sich Hersteller von Energiespeichersystemen auf die Entwicklung von BMS-bezogenen Produkten, beschaffen die Batteriezellen extern und führen dann die Entwicklung und Produktion von Energiespeicherbatterieprodukten durch.

Rolle und Funktionen des Batteriemanagementsystems

Solar Das Batteriemanagementsystem ist ein hochentwickeltes Gerät, das den Betriebszustand von Batterien durch Schaltkreise und Algorithmen erkennt. Durch die Echtzeitüberwachung des Batteriezustands verwaltet es das Ausbalancieren, das Thermomanagement, die Steuerung, den Schutz und die Kommunikation der Batteriezellen.

Wichtige Funktionen des BMS

Das BMS kann den Zustand der Energiespeicherbatterie in Echtzeit erkennen und erfüllt generell fünf Hauptfunktionen: Schätzung des Ladezustands (SOC), Lade-/Entladungsmanagement und Ausgleich, Parametererkennung, Sicherheitsmanagement und Kommunikationsmanagement. Unter diesen ist die SOC-Schätzung der Kernbestandteil des BMS-Steuerungsalgorithmus. Die Genauigkeit der SOC-Schätzung ist eng mit der Steuerungspräzision des BMS und der Leistung der Energiespeicherbatterieprodukte verbunden, was eine hohe technische Hürde darstellt.

Fortgeschrittene Hardware-Topologie in Energiespeichersystemen

In Bezug auf die Hardware-Topologie übernehmen große Hersteller von Energiespeichersystemen Architekturen wie verteilte Batteriemanagementsysteme. Diese Systeme können verschiedene Anzahlen von Batteriepaketen aufnehmen, um je nach Anwendungsbedarf verschiedene Energiekombinationen zu erreichen und damit die Flexibilität und Zuverlässigkeit von Energiespeicherbatterien auszugleichen. Das Steuerungsmodul erfasst den Betriebszustand der Batteriezellen, und das Hauptsteuerungsmodul verwendet Algorithmen zur Gesamtsteuerung, um Funktionen wie SOC-Schätzung, Lade-/Entladungsmanagement und Ausgleichsmanagement zu erreichen.

Verbesserung der SOC-Schätzgenauigkeit

Für die SOC-Schätzung verwenden führende Hersteller von Energiespeichersystemen ein selbst entwickeltes, zweistufig verbessertes Batteriemodell basierend auf dem Extended Kalman Filter (EKF)-Algorithmus. Dieses Modell, kombiniert mit umfassenden Lade- und Entladedaten, etabliert einen selbstlernenden SOC-Algorithmus. Dieser Ansatz verbessert die SOC-Vorhersagegenauigkeit im Vergleich zu herkömmlichen Algorithmen erheblich und reduziert den SOC-Vorhersagefehler auf unter 3%. Eine genaue SOC-Vorhersage bietet technische Unterstützung für effiziente Steuerungsstrategien.

Innovative Lade-/Entladungsmanagement- und Ausgleichsstrategien

In Bezug auf das Lade-/Entladungsmanagement und den Ausgleich übernehmen führende Hersteller eine neue schnelle Ausgleichssteuerungsstrategie. Diese Strategie verwendet externen Hochstromausgleich, um schnell ein Gleichgewicht zu erreichen und das Problem der Systemungleichheit durch inkonsistenten Energieverbrauch über die Zeit zu beheben. Diese Methode verbessert die Systemzuverlässigkeit und die Umwandlungseffizienz erheblich und hält die Umwandlungseffizienz über 94%.

Fortgeschrittene Parametererkennungs- und Sicherheitsmanagementtechniken

Für die Parametererkennung und das Sicherheitsmanagement verwenden führende Hersteller eine Kombination aus Software- und Hardware-Schutztechnologien. Dieser Ansatz stellt sicher, dass das Batteriesystem auch bei einem Softwareausfall geschützt ist. Zusätzlich verbessert die automatische Adresszuweisungstechnologie die Effizienz bei der Kalibrierung von Batteriemanagementsystemen und erhöht so die Zuverlässigkeit und Sicherheit der Batterien.