Батарея энергияны сактоо деген эмне?

A батареянын энергия сактоо системасы(BESS) электр энергиясын сактоо жана чыгаруу үчүн энергияны сактоочу ташуучу катары батареяларды колдонгон система. Ал электр энергиясын белгилүү бир убакытка чейин сактай алат жана керектөөлөргө жараша керектүү убакта электр энергиясын бере алат. Бул жылмакай өтүү, чокусу кыруу жана өрөөн толтуруу, жыштык жөнгө салуу жана чыңалуу жөнгө салуу сыяктуу милдеттери бар.

 

A батареянын энергия сактоо системасытурат: батареялар, электр компоненттери, механикалык колдоо, жылытуу жана муздатуу системалары (жылуулук башкаруу системалары), эки багыттуу энергияны өзгөртүү системасы, энергияны башкаруу системасы жана батареяны башкаруу системасы.

 

Жаңы энергияны сактоонун негизги технологияларынын бири катары энергияны сактоочу батарейкалар кайра жаралуучу энергияны керектөөнүн үлүшүн көбөйтүүдө жана энергетика системасынын коопсуз жана туруктуу иштешин камсыз кылууда чечүүчү роль ойнойт. Литий{1}}иондук батареялар энергияны сактоонун негизги компоненттери катары электрохимиялык энергияны сактоонун жүрүшүн аныктоочу "борбордук борбор" болуп саналат. Литий{3}}иондук батареялар катоддук материалдарына жараша литий-темир фосфаттуу батареяларга жана үчтүк литий{4}}батареяларга бөлүнөт. Энергияны сактоо рыногунда негизинен литий-темир фосфат батареялары басымдуулук кылат. Күндүз-түнкү эң жогорку- өрөөндүн айырмасын жок кылуу энергияны сактоо тутумдары үчүн колдонмонун негизги сценарийи болуп саналат жана продуктунун колдонуу убактысы долбоордун кирешелүүлүгүнө түздөн-түз таасир этет. Энергия сактоо бирдиги, адатта, батарейкага тиешелүү, электр энергиясын сактоо жана бошотуу үчүн колдонулган энергия сактоо тутумундагы негизги түзүлүш.

Батареянын түзүмү:

Позитивдүү электрод материалы: Батареянын кычкылдануу реакциясы болгон бөлүгү. Жалпы оң электрод материалдарына литий кобальт оксиди (LiCoO2), литий темир фосфаты (LiFePO4) жана литий никель марганец кобальт оксиди (NMC) кирет.

Терс электрод материалы: Батарейканын редукция реакциясы пайда болгон бөлүгү. Жалпы терс электрод материалдары графит, кремний жана калай кирет.

• Электролит: Батареядагы иондорду ташуу үчүн чөйрө. Ал суюк же катуу (катуу электролит) болушу мүмкүн. Электролит иондорго оң жана терс электроддор ортосунда жылып, заряддоо жана разряддоо процессин аяктайт.
• Сепаратор: оң жана терс электроддордун ортосунда жайгашкан, анын милдети иондор аркылуу өтүүгө мүмкүндүк берип, кыска туташууга алып келиши мүмкүн болгон оң ​​жана терс электроддор ортосундагы түз байланышты болтурбоо болуп саналат.
• Ток коллектору: Көбүнчө металлдан жасалган (мисалы, жез жана алюминий), токту клеткадан тышкы схемага өткөрүү үчүн колдонулат.
• Батарея корпусу: Батареянын тышкы түзүмү, ички компоненттерди коргоо жана механикалык колдоо көрсөтүү үчүн колдонулат.
• Батареяны башкаруу системасы (BMS): Батареяны заряддоо жана кубаттоо процессин көзөмөлдөө жана башкаруу, батареянын коопсуз иштешин камсыз кылуу жана анын иштешин жана иштөө мөөнөтүн оптималдаштыруу үчүн жооптуу.

Энергияны сактоочу батареялардын иштөө принциби

Жылуулук башкаруу компоненттери

• Сенсорлор: Температура сенсорлору, басым сенсорлору ж.б., батареянын температурасы жана басымы жана айлана-чөйрөнү реалдуу убакыт режиминде көзөмөлдөө үчүн колдонулат.
• Башкаруу бирдиги: Көбүнчө микроконтроллер же компьютер системасы, сенсор маалыматтарынын жана алдын ала коюлган алгоритмдердин негизинде жылуулукту башкаруу жабдууларынын иштешин көзөмөлдөйт.
• Муздатуу жабдуулары:
• Аба муздатуу системасы: аба агымы аркылуу жылуулукту таркатуучу желдеткичтерди, аба каналдарын, жылуулук алмаштыргычтарды ж.б. камтыйт.
• Суюк муздатуу системасы: муздаткычтын айлануусу аркылуу жылуулукту алып салуучу насосторду, муздаткычтарды, радиаторлорду, муздаткыч плиталарды ж.б. камтыйт.
• Жылытуу жабдыктары: төмөнкү температурада-батареяны жылытуу үчүн колдонулган электр жылыткычтары, фазаны алмаштыруучу материал жылыткычтары жана башкалар.
• Жылуулоочу материалдар: Батареянын температурасына тышкы чөйрөнүн таасирин азайтуу жана ички температуранын туруктуулугун сактоо үчүн колдонулат.
• Иштетүүчү механизмдер: муздаткычтын же абанын агымын көзөмөлдөө үчүн колдонулган клапандар, насостор ж.б.
• Туташтыргычтар: тутумдун нормалдуу иштешин камсыз кылуу үчүн ар кандай компоненттерди бириктирүүчү түтүктөрдү, кабелдерди ж.б. камтыйт.

Жылуулук башкаруунун иштөө принциби

1. Температураны көзөмөлдөө: Сенсорлор батареянын температурасын жана айлана-чөйрөнү тынымсыз көзөмөлдөп, маалыматтарды башкаруу блогуна өткөрүп турушат.
2. Маалыматтарды талдоо: Башкаруу блогу муздатуу же жылытуу жабдууларын иштетүү керекпи же жокпу аныктоо үчүн маалыматтарды талдайт.
3. Муздатуу процесси:-Аба муздатуу: Температура белгиленген босогодон ашканда, желдеткич иштей баштайт, жылуулукту алып салуу үчүн батареянын бетине аба түртөт.-Суюк муздатуу: Насос муздаткыч пластина аркылуу же батарея менен түздөн-түз байланышка түртүп, жылуулук алмашуу үчүн кайра радиаторго агып кетүүдөн мурун жылуулукту өзүнө сиңирет.
4. Жылытуу процесси: Төмөн -температуралуу чөйрөдө жылытуу жабдуулары иштетилип, батареянын температурасын жогорулатуу үчүн электр энергиясы же фазаны алмаштыруучу материалдар аркылуу жылуулукту бөлүп чыгарат.
5. Температураны жөнгө салуу: Башкаруу блогу батареянын температурасы оптималдуу иштөө диапазонунда сакталышы үчүн реалдуу-убакыттын негизинде муздатуу же жылытуу интенсивдүүлүгүн тууралайт.
6. Жылуулукту бөлүштүрүүнүн бирдейлиги: Жакшы иштелип чыккан аба агымынын жолу же муздаткычтын агымынын жолу батарейканын ичиндеги температуранын бирдей бөлүштүрүлүшүн камсыздайт.
7. Коопсуздукту коргоо: система ошондой эле мүмкүн болгон коопсуздук коркунучтарын алдын алуу үчүн ашыкча ысып кетүүдөн коргоону, агып чыгууну аныктоону жана башка коопсуздук функцияларын камтыйт.
8. Интеллектуалдык оптималдаштыруу: Заманбап жылуулук башкаруу системалары башкаруу стратегияларын оптималдаштыруу, энергиянын натыйжалуулугун жогорулатуу жана жооп берүү ылдамдыгын жогорулатуу үчүн жасалма интеллект алгоритмдерин бириктириши мүмкүн.
9. Remote Monitoring: Система алыстан мониторинг жүргүзүү жана башкаруу функцияларын колдошу мүмкүн, бул тейлөө кызматкерлерине системанын абалын реалдуу убакытта түшүнүүгө жана оңдоолорду киргизүүгө мүмкүндүк берет.

Батареяны башкаруу системасы (BMS)

Батареяны башкаруу системасы (BMS) энергия сактоо тутумунун негизги компоненти болуп саналат, анын коопсуздугун, ишенимдүүлүгүн жана натыйжалуу иштешин камсыз кылуу үчүн батарея пакетинин иштөө абалын башкаруу жана көзөмөлдөө үчүн жооптуу. Төмөндө BMSтин негизги компоненттери, иштөө принциптери жана негизги функциялары бар:

Батарея башкаруу системасы (BMS): Негизги компоненттери

Аппараттык компоненттер:

• Сенсорлор: чыңалуу, ток жана температура сыяктуу батареянын физикалык параметрлерин көзөмөлдөө үчүн колдонулат.
• Circuit Boards: Маалыматтарды иштетүү жана байланыш үчүн жооптуу негизги башкаруу схемасын жана байланыш схемаларын камтыйт.
• Процессор: Батареянын абалын талдап, эсептеп, тиешелүү башкаруу стратегияларын аткарган негизги башкаруу блогу.
• Реле жана коргоо чынжырлары: батареяны бузулуудан коргоп, анормалдуу кырдаалдарда батареянын заряддоо жана разряддоо схемаларын ажыратуу үчүн колдонулат.
• Байланыш интерфейси: тышкы системалар (мисалы, унаа башкаруу системалары, серверлер ж.б.) менен маалымат байланышы үчүн колдонулат.

Батареяны башкаруу системасы (BMS) иштөө принциби:

1. Маалыматтарды алуу: BMS сенсорлор аркылуу реалдуу убакытта чыңалуу, ток жана температура сыяктуу батареянын параметрлерин чогултат.
2. Маалыматтарды иштетүү: Процессор алынган маалыматтарды иштеп чыгат, батареянын заряды/зарядсыздыгы, калган кубаттуулугу жана ички каршылыгы сыяктуу негизги маалыматты эсептейт.
3. Башкаруу стратегиясынын аткарылышы: Маалыматтарды иштеп чыгуунун жыйынтыктарынын негизинде, BMS зарядды/разрядды тууралоо жана батарейканы тең салмактоо сыяктуу тиешелүү башкаруу стратегияларын аткарат.
4. Байланыш жана пикир: BMS байланыш интерфейси аркылуу тышкы системалар менен маалыматтарды алмашат, тышкы буйруктарды кабыл алат жана тышкы системаларга батареянын абалы тууралуу маалымат берет.

 

Энергияны сактоочу конвертерди (PCS) энергияны сактоо тутумунун негизги компоненти болгон "чоң өлчөмдөгү заряддагычка" салыштырууга болот. Ал эки багыттуу конверсия мүмкүнчүлүктөрүнө ээ жана системада чечүүчү ролду ойнойт. Бул энергияны конвертациялоону жана энергияны сактоочу батарея менен тармактын ортосунда эки багыттуу агымды камсыз кылат. Ал энергияны сактоо тутумунун кубаттоо жана разряддоо муктаждыктарын канааттандыруу үчүн туруктуу токту (DC) өзгөрмө токко (AC) же тескерисинче айландыра алат. ЖКС энергияны сактоо тутумунда “көпүрө” ролун аткарып, энергияны сактоочу батареяны жана тармакты бириктирип, системанын эффективдүү жана туруктуу иштешин камсыздайт.

 

Энергияны башкаруу системасы (EMS) энергияны сактоо системасынын негизги компоненти болуп саналат. Ал бүт системанын энергия агымын жана операциялык натыйжалуулугун көзөмөлдөө, көзөмөлдөө жана оптималдаштыруу үчүн жооптуу.

"Жакшы чечим жогорку{0}}деңгээлдеги дизайндан келип чыгат, ал эми жакшы система EMSден келип чыгат" деп энергияны сактоо тутумдарында EMSтин маанилүүлүгүн баса белгилейт.

EMS энергияны сактоо тутумунун ичиндеги бардык подсистемалардан маалыматтарды топтоо, системанын жалпы иштешине ар тараптуу мониторинг жүргүзүү жана системанын коопсуз иштешин камсыз кылуу үчүн тиешелүү чечимдерди кабыл алуу үчүн бар. EMS булутка маалыматтарды жүктөп, оператордун арткы{1}}башкаруучу персоналы үчүн оперативдүү куралдарды берет. Ошол эле учурда, EMS колдонуучулар менен түз өз ара аракеттенүү үчүн жооптуу болуп саналат. Колдонуучуну тейлөөчү персонал энергияны сактоо тутумунун реалдуу-убакыт иштешин көрүү жана мониторинг жүргүзүү үчүн EMS колдоно алат.