MPS高性能儲(chǔ)能BMS解決方案

俄烏沖突仍在持續(xù)升級(jí),其背后的能源安全問題愈加嚴(yán)峻,而前段時(shí)間的四川限電事件也折射出能源供需平衡面臨的挑戰(zhàn)。
那么,我們該如何破解能源危機(jī)這道世界級(jí)難題呢? “儲(chǔ)能”或許是一個(gè)關(guān)鍵的答案。
儲(chǔ)能:超級(jí)“充電寶”與“穩(wěn)定器”
儲(chǔ)能是指借助特定設(shè)備來存儲(chǔ)多余的能量,等需要時(shí)再釋放這些能量。整個(gè)過程類似于用收集到的能量給一只巨大的“充電寶”充電,必要時(shí)再使用這只“充電寶”進(jìn)行供電。
由于風(fēng)電、光伏等新能源發(fā)電極易受到天氣的影響,所以供電時(shí)會(huì)出現(xiàn)電量不穩(wěn)定的問題,而儲(chǔ)能可以充當(dāng)“穩(wěn)定器”的角色,保障電力系統(tǒng)的持續(xù)運(yùn)行。

如今儲(chǔ)能已成為必不可少的支撐技術(shù),被廣泛應(yīng)用于各類場景,例如發(fā)電側(cè)的發(fā)電站、發(fā)電車,輸配電側(cè)的輸電站、輸電車、配電站,以及用電側(cè)的工業(yè)級(jí)儲(chǔ)能、企業(yè)級(jí)儲(chǔ)能、家用儲(chǔ)能等。

BMS:儲(chǔ)能系統(tǒng)中的“安全戰(zhàn)士”
儲(chǔ)能的各類應(yīng)用都離不開電池管理系統(tǒng)(BMS)的保駕護(hù)航。BMS能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控電池狀態(tài)、智能管理電池,這對(duì)于儲(chǔ)能系統(tǒng)來說至關(guān)重要。然而,當(dāng)前儲(chǔ)能BMS的發(fā)展之路仍布滿荊棘,面臨著精準(zhǔn)測量、電池安全、算法開發(fā)等重重挑戰(zhàn)。
荊棘一:監(jiān)測之困
電池監(jiān)測精度是提高儲(chǔ)能系統(tǒng)性能的關(guān)鍵,但這也對(duì)儲(chǔ)能BMS提出了非常高的要求,因?yàn)锽MS必須實(shí)時(shí)監(jiān)控單個(gè)電池電芯,提供極高精度的電壓、電流和溫度數(shù)據(jù),才能對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)作出準(zhǔn)確評(píng)估,以便采取正確的電池管理措施。

荊棘二:惹火之患
儲(chǔ)能電池起火、爆炸事故層出不窮,使得電池安全成為廣受關(guān)注的話題。今年3月,德國南部某公寓樓地下室發(fā)生火災(zāi),因電池儲(chǔ)能系統(tǒng)出現(xiàn)技術(shù)缺陷而爆炸,其沖擊波甚至掀翻了整個(gè)屋頂結(jié)構(gòu)。所以,如何強(qiáng)化BMS的電池保護(hù)功能,提高儲(chǔ)能電池的安全性,減少類似事故的發(fā)生是亟需深入思考的問題。

荊棘三:算法之壁
BMS作為儲(chǔ)能系統(tǒng)的“大腦”,其電量計(jì)的算法開發(fā)極具挑戰(zhàn)性。工程師團(tuán)隊(duì)不僅需要具備電化學(xué)、物理、電氣和電子工程、固件開發(fā)和數(shù)據(jù)科學(xué)等多個(gè)方面的知識(shí)和技術(shù),還需要擁有十分豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),才能夠設(shè)計(jì)出近乎完美的BMS,而這也大大增加了儲(chǔ)能BMS算法的自主研發(fā)難度。

儲(chǔ)能BMS披荊斬棘的“通關(guān)秘技”
MPS目前推出的BMS高性能解決方案可覆蓋各類高低壓儲(chǔ)能場景,如家用儲(chǔ)能、數(shù)據(jù)中心、通訊基站以及大型儲(chǔ)能等。其中,MPS 模擬前端產(chǎn)品MP2797和電量計(jì)MPF4279x系列產(chǎn)品具有三大“秘技”,可以助力儲(chǔ)能BMS一路“披荊斬棘”。

秘技一:精準(zhǔn)之劍
MP2797集成了兩個(gè)獨(dú)立的模數(shù)變換器(ADC),可以分別對(duì)電池電壓(V)、充/放電電流(I)以及芯片溫度(T)進(jìn)行高精度監(jiān)測。同時(shí),MP2797的每個(gè)電芯(Cell)都具有電壓電流(VI)同步功能,搭配MPS電壓電流混合算法的電量計(jì)芯片MPF4279x使用,能協(xié)助客戶抓取電池特征數(shù)據(jù),并基于此建立精準(zhǔn)的電池模型,從而準(zhǔn)確地預(yù)估儲(chǔ)能電池的剩余電量(SOC)和健康狀態(tài)(SOH)。
這種精確預(yù)測有助于后續(xù)的電池智能管理,進(jìn)而有效提高儲(chǔ)能電池的利用率。例如在停電、限電時(shí)為企業(yè)提供更多備用電源,降低生產(chǎn)經(jīng)營風(fēng)險(xiǎn),或是幫助企業(yè)利用晝夜峰谷價(jià)差減少更多用電成本,提高經(jīng)濟(jì)效益。
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