Koje funkcije ima pametni BMS za baterije za pohranu energije?

Pratnja u stvarnom vremenu i procjena stanja u pametnom BMS-u

Precizno praćenje struje, naponu i temperature pomoću senzora omogućenih IoT-om

Moderni inteligentni sustavi upravljanja baterijama koriste IoT senzore za praćenje promjena struje, napona i temperature do djelića sekunde s točinom od oko pola posto na trenutnim mjerama. Tehnologija snima detaljna otkucaja napona na razini svake pojedinačne ćelije dok prati kako se toplota širi kroz kompletne baterije. Ova sposobnost omogućuje brzo otkrivanje problema prije nego što postanu ozbiljni problemi poput unutarnjih kratkih hlača ili početnih stadija opasnih događaja pregrijavanja. Kada postoji samo dva stupnja razlike u temperaturi između stanica, sustav pokreće automatske mehanizme hlađenja kako bi se spriječilo da se oštećenje dogodi prebrzo. S obzirom na to da su sve te detaljne informacije dostupne u stvarnom vremenu, moguće je unaprijed planirati održavanje umjesto da se radi o neočekivanim kvarovima. Prema nedavnim podacima iz testiranja pouzdanosti iz 2023. godine, ove napredne mogućnosti praćenja smanjuju iznenađujuće kvarove za otprilike 40 posto u velikim uređajima za skladištenje energije.

U skladu s člankom 4. stavkom 2. točkom (a) ovog članka, za potrebe izračunavanja energije u skladu s člankom 4. stavkom 2. točkom (a) ovog članka, u skladu s člankom 4. točkom (a) ovog članka, za gorivo se uzimaju u obzir:

Pametni sustavi upravljanja baterijama danas su otišli izvan jednostavnih odčitavanja napona za procjene stanja punjenja. Umjesto toga, oni koriste napredne algoritme koji kombinuju tehnike brojanja kulona s modelima relaxacije napona i čak pristupa mašinskog učenja. Ove nove metode automatski se prilagođavaju kako baterije starnu, kako se temperature mijenjaju i kako se opterećenje mijenja. U većini slučajeva uspjevaju postići preciznost preko 95 posto, čak i kada su brzine punjenja prilično visoke. Sistem promatra kako se impedanca mijenja tijekom vremena i uspoređuje je s podacima o dosadašnjim performansama, što pomaže smanjiti one dosadne pogreške u fantomskom odvodnom postupku i osigurava bolju kontrolu raspodjele energije. U slučaju poduzeća koja rade na skladištenju energije na velikom razmjeru, gdje se više izvora prihoda oslanja na točno praćenje kapaciteta, čak i mala pogreška je važna. Nedavna studija pokazala je da samo 1% pogreške u tim proračunima može značiti gubitak oko sedam stotina i četrdeset tisuća dolara svake godine prema istraživanju koje je objavio Ponemon Institut još 2023.

U skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) ovog članka, za sve proizvode koji sadrže supstancu za uzgoj ili uzgoj, potrebno je utvrditi:

Pametni sustavi upravljanja baterijama mjere stanje zdravlja pomoću tehnika poput elektrohemijske impedantne spektroskopije, analize koliko je ciklusa punjenja baterije prošlo i usporedbe s originalnim proizvodnim specifikacijama. Prate koliko kapaciteta nestaje tijekom vremena u usporedbi s onim što se očekivalo kada je bila nova. Predviđajući modeli iza ove tehnologije uče iz ogromnih skupova podataka koji sadrže informacije iz tisuća stvarnih operacija baterije na terenu. Ti modeli mogu procijeniti koliko će baterija trajati prije nego što je potrebno zamijeniti s točkinjom od oko 5%. Što to znači praktično? Operatori baterija mogu unaprijed planirati zamjenu umjesto da se suočavaju s neočekivanim kvarovima. Većina sustava na kraju traje oko 2 do 3 godine više zbog ove predviđanja. U skladu s najnovijim referentnim studijama objavljenim 2024. za rješenja za skladištenje energije, tvrtke vide da se njihovi ukupni troškovi smanjuju za otprilike 18% kada se primjenjuju ovi pristupi pametnog praćenja.

U skladu s člankom 3. stavkom 2.

U skladu s člankom 4. stavkom 1. točkom (a) Uredbe (EU) br. 528/2012 Komisija je odlučila o uvođenju sustava upravljanja baterijama u skladu s člankom 4. stavkom 1. točkom (a) Uredbe (EU) br. 528/2012. Kada se pojave opasne situacije, kao kad ćelije prelaze 4,25 volti ili padnu ispod 2,5 volti po ćeliji, ili kada temperature porastu preko 60 stupnjeva Celzijusa, sustav ih otkriva u samo pola sekunde. Kad nešto krene po zlu, događa se više stvari odjednom. Prvo, sustav automatski smanjuje protok struje kada dođe do naglog porasta temperature. Zatim, posebna oprema izolira kvarne stanice tako da se problemi ne šire kroz čopor. Sistem također gleda kako je svaka stanica često korištena u povijesti kako bi se predvidjelo gdje bi se sljedeći problemi mogli dogoditi. A sve komunikacije između komponenti su zaštićene od pokušaja hakiranja putem autentifikacijskih protokola. Prema izvješću Nacionalnog udruženja za zaštitu od požara iz prošle godine, ova vrsta nadzora smanjuje požare za oko tri četvrtine u usporedbi s baterijama bez takvog nadzora. Još jedna korist dolazi od kombiniranja termalnog modeliranja s analizom električne učinkovitosti. Ovaj pristup pomaže inženjerima da dizajniraju bolja rješenja za hlađenje, dok se osiguravaju da sve ispunjava UL 9540A propise. Stoga baterije ugrađene u velike sustave za skladištenje energije obično traju oko 3 godine duže nego što bi inače trajale.

U skladu s člankom 3. stavkom 2.

Aktivno ili pasivno uravnoteženje: kompromis u razmjeni BESS-a na velikom razmjeru

U skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) ovog članka, "sistem upravljanja baterijama" znači sustav upravljanja baterijama koji se koristi za upravljanje baterijama. Uz pasivno uravnoteženje, viška energije se pretvara u toplinu preko otpora. Ova metoda je jednostavna i jeftina, ali dolazi s troškovima jer učinkovitost sustava pada negdje između 8 i 12 posto prema istraživanju objavljenom u časopisu Journal of Power Sources 2023. Aktivno uravnoteženje radi drugačije tako što energiju premješta iz jedne ćelije u drugu koristeći komponente poput kondenzatora ili induktorima. Ono što ovaj pristup čini posebnim je to što zapravo oporavlja energiju koja bi inače bila izgubljena, što znači da baterijski sustavi za skladištenje energije na mrežnom nivou mogu dobiti dodatnih 15 do 25 posto korisnog kapaciteta. Iako ovi aktivni sustavi zahtijevaju više ulaganja u početku, oni također imaju tendenciju da traju mnogo dulje. Terenska ispitivanja pokazuju da u velikim instalacijama koje obrađuju više megawata aktivno uravnotežavanje može povećati životni vijek ciklusa za oko 25 do 40 posto, što dugoročno čini da je vrijedno dodatnih novca za većinu operatora.

U skladu s člankom 3. stavkom 1.

Pametno upravljanje toplinom kombinira predviđanja umjetne inteligencije s stvarnim očima senzora kako bi se sustav hlađenja mogao unaprijed prilagoditi. Algoritmi strojnog učenja gledaju prošle trendove upotrebe, lokalne vremenske uvjete i trenutna mjerenja temperature od pojedinačnih stanica kako bi precizno podešavali rad klimatizacije prije nego što stvari postanu previše vruće. Prema istraživanju Instituta Ponemon iz 2023. godine, ova metoda smanjuje opasne temperature za oko 30 stupnjeva Celzijusa i usporava opuštanje dijelova za oko 18 posto. Održavanje stabilnih baterija između 15 i 35 stupnjeva Celzijusa je jako važno jer kada se one pređu taj raspon, događaju se problemi. Samo toplinski otpad uzrokuje otprilike tri četvrtine svih kvarova baterije, pa je ostanak unutar tih granica znači duže trajanje baterija i mnogo sigurnije funkcioniranje.

U skladu s člankom 4. stavkom 1.

Moderne pametne BMS platforme koriste arhitekturu zasnovanu na oblaku kako bi ujedinili praćenje i kontrolu preko geografski raspršenih baterija. Prenos podataka iz rublje u oblak omogućuje skalabilni nadzor s niskom kašnjenjem bez ugrožavanja sigurnosti ili odzivnosti.

U skladu s člankom 4. stavkom 1.

Senzori povezani s IoT mrežama unutar baterija prikupljaju detaljne informacije kao što su promjene napona, toplinske točke i koliko ciklusa punjenja se dogodilo, a zatim šalju te podatke obližnjim procesorskim jedinicama. Na ovim krajnjim mjestima sustav filtrira nepotrebnu buku i prvo obavlja neke osnovne analize. Samo su stvarno važni nalazi poslati do cloud servera za dublju obradu. Ono što smo dobili je prilično impresivno praćenje flote koje može otkriti probleme u preko deset tisuća uređaja kako se događaju upravo sada, planirati održavanje kada komponente počnu pokazati znakove habanja, i pomaknuti ažuriranja softvera na daljinu kako bi sve funkcioniralo glatko. Cijela instalacija odlično radi čak i s ogromnim instalacijama koje proizvode snagu u rasponu od stotina megawattova, sve bez uzrokovanja velikih kašnjenja ili trošenja previše kapaciteta mreže.

U skladu s člankom 4. stavkom 1.

Smart BMS sustav se lako integriše jer dolazi s ugrađenom podrškom za nekoliko važnih protokola. To uključuje Modbus koji odlično radi s SCADA sustavima, CAN bus koji je bitan za poveznice vozila i električnih vozila, plus IEEE 1547 kompatibilni pretvarači potrebni za sinhronizaciju s električnom mrežom. Otvoreni API pristup čini stvari još boljim. To sprečava tvrtke da se zaglave s jednim dobavljačem, zadržava ih u skladu s zahtjevima za komunalne usluge, i omogućuje informaciju da teče u oba smjera između različitih sustava upravljanja energijom. Prema nedavnim studijama iz primjene mikrovrti u 2023. godini, korištenje standardizirane interoperabilnosti može smanjiti troškove integracije za oko 40% u usporedbi s tim skupim vlasničkim rješenjima na koja se većina konkurenata još uvijek oslanja.

Česta pitanja

Koja je glavna prednost praćenja u stvarnom vremenu u pametnom BMS-u?

U skladu s člankom 21. stavkom 1. stavkom 2.

Kako su inteligentni sustavi BMS točni u procjeni stanja punjenja (SoC)?

U skladu s člankom 3. stavkom 1. stavkom 2.

Kako se povezivanje u oblaku može koristiti u pametnim BMS platformama?

U skladu s člankom 21. stavkom 1. stavkom 2.

Kako inteligentni sustavi BMS osiguravaju sigurnost u električnim vozilima?

Pametni BMS sustavi uključuju zaštitne mehanizme u stvarnom vremenu koji smanjuju protok struje tijekom iznenadnih temperaturnih skokova i izoliraju kvarne ćelije kako bi se spriječilo širenje problema, čime se povećava sigurnost.