באיזו אסטרטגיית איזון משתמשת מערכת אחסון אנרגיה?

מדוע חשוב איזון תאים במערכות אחסון אנרגיה

במערכות אחסון אנרגיה מודרניות, אלפי תאי סוללה פועלים יחד בתנאים סדרתיים ומקבילים שונים. גם כאשר תאים מיוצרים באותה אצווה, ההתנגדות הפנימית, הקיבולת ומהירות ההזדקנות שלהם לעולם לא יכולים להישאר זהים לחלוטין. עם הזמן, ההבדלים הקטנים הללו מתרחבים בהדרגה. ללא ניהול איזון יעיל, תאים חלשים יחלשו, בעוד שתאים חזקים יותר עלולים לחוות מצבי טעינת יתר או פריקת יתר. זה משפיע ישירות על יעילות המערכת, קיבולת שמישה, בטיחות תפעולית ורווחיות הפרויקט.

זו הסיבה שאסטרטגיית האיזון הפכה לאחת הטכנולוגיות המרכזיות בימינוBMSועיצוב EMS.

איזון פסיבי: פשוט אך מוגבל

איזון פסיבי היא כיום שיטת האיזון המסורתית והנפוצה ביותר. באסטרטגיה זו, נגדי איזון מחוברים במקביל לתאי סוללה. כאשר תאים מסוימים מגיעים למתח גבוה יותר מאחרים, האנרגיה העודפת משתחררת כחום דרך הנגד עד שכל מתחי התא הופכים עקביים. היתרון הגדול ביותר של איזון פסיבי הוא המבנה הפשוט שלו והעלות הנמוכה יחסית. מכיוון שעיצוב המעגל הוא פשוט, הוא מיושם בדרך כלל במערכות אחסון אנרגיה למגורים ויישומי אחסון מסחריים קטנים.

עם זאת, החסרונות הם גם מאוד ברורים. איזון פסיבי מבזבז אנרגיה מכיוון שהחשמל העודף הופך ישירות לחום במקום לעשות בו שימוש חוזר. מהירות האיזון איטית, במיוחד במערכות בעלות קיבולת- גדולה עם הבדלי תאים משמעותיים.

איזון פעיל: הכיוון המרכזי למערכות אחסון גדולות

ככל שמערכות אחסון אנרגיה ממשיכות לנוע לעבר קיבולת גדולה יותר ודרישות מחזור חיים ארוכים יותר, טכנולוגיות איזון אקטיבי הופכות לכיוון המיינסטרים. בניגוד לאיזון פסיבי, איזון אקטיבי מעביר אנרגיה מתאי מתח גבוה- לתאי מתח נמוך- במקום לפזר אותה כחום, מה שמשפר משמעותית את יעילות האנרגיה הכוללת.

כיום, חברות מובילות מאמצות פתרונות איזון אקטיביים שונים. שיטה מיינסטרים אחת היא הוספת משרנים, קבלים או מעגלי DC/DC לתוך BMU (יחידת ניהול סוללות). זה מאפשר לאנרגיה לזרום ישירות מתאים חזקים יותר לתאים חלשים יותר, משפר את יעילות האיזון תוך הפחתת בזבוז אנרגיה.

פתרון אחר שהולך ופופולרי יותר ויותר הוא התקנת מודולי DC/DC בתוך קופסאות מתח גבוהות-ברמות-מקבץ. זה מאפשר איזון מאולץ בין אשכולות סוללות, ומונע מחוסר התאמה בין הקיבולת בין אשכולות להשפיע על המערכת כולה.

ככל שפרויקטי אחסון בקנה מידה של שירותים- הופכים גדולים וחכמים יותר, טכנולוגיית האיזון היא כבר לא רק פונקציית הגנה על הסוללה. זה הופך בהדרגה לגורם ליבה שקובע את יעילות המערכת, ביצועי מחזור החיים ותשואה להשקעה לטווח ארוך.-