Rivoluzionare l'accumulo di energia domestica: tendenze chiave e il ruolo della tecnologia bypass nel miglioramento dell'efficienza

Con la crescente domanda di soluzioni energetiche pulite e sostenibili, i sistemi di accumulo di energia domestica si stanno evolvendo rapidamente. Tecnologia di bypass è emerso come un elemento rivoluzionario nel migliorare l'efficienza, l'affidabilità e la longevità di questi sistemi. 

Tendenze nella tecnologia e nei prodotti per l'accumulo di energia domestica

1. Alta capacità e modularità
   Le batterie di accumulo di energia domestica si stanno evolvendo verso capacità maggiori per soddisfare la crescente domanda di elettricità domestica. Inoltre, i sistemi di batterie modulari consentono agli utenti di espandere in modo flessibile la capacità in base alle proprie esigenze.
2. Integrazione e progettazione all-in-one
   Attualmente, la maggior parte dei sistemi di accumulo di energia domestica sono di tipo split, ma le tendenze future puntano verso prodotti integrati che combinano batterie e inverter in un'unica unità. Questo cambiamento semplifica l'installazione, migliora la compatibilità del sistema e ne aumenta l'affidabilità.
3. Gestione intelligente
   Con lo sviluppo delle case intelligenti e dell'Internet delle cose (IoT), i sistemi di accumulo di energia domestica incorporeranno tecnologie più avanzate Sistemi di gestione della batteria (BMS). Questi sistemi utilizzeranno l'analisi dei dati e l'intelligenza artificiale per ottimizzare l'uso dell'energia e programmare in modo intelligente la carica e la scarica in base ai modelli di consumo e alle condizioni della rete.
4. Riciclabilità e sostenibilità
   Le future batterie di accumulo di energia daranno priorità alla riciclabilità per ridurre l'impatto ambientale e aumentare l'efficienza del riciclaggio. Inoltre, alcuni sistemi potrebbero adottare batterie di seconda vita da veicoli elettrici per una maggiore sostenibilità.

Sistema di batterie multi-modulo master-slave e tecnologia bypass

Un'architettura master-slave è una struttura comune nei sistemi di gestione delle batterie (BMS).

L'architettura master-slave è in genere costituita da un Unità di controllo della batteria (BCU) come master e multiplo moduli (slave). L'unità master supervisiona il monitoraggio e la gestione complessivi, mentre le unità slave sono responsabili del monitoraggio della tensione, della temperatura e del controllo del bilanciamento all'interno dei singoli moduli batteria. In un sistema di batterie multi-modulo, più celle di batteria formano un modulo e più moduli vengono quindi integrati in un pacco batteria. Questa progettazione facilita l'espansione e la manutenzione.

Poiché i moduli supportano la sostituzione indipendente, è inevitabile che i moduli con Stato di carica (SOC) può essere misto. Nel tempo, possono anche sorgere problemi di coerenza durante l'uso. Poiché i moduli sono collegati in serie, gli squilibri SOC possono ridurre significativamente la capacità disponibile dell'intero BMS. Molte soluzioni di mercato attuali utilizzano metodi di bilanciamento passivo, ma questi spesso hanno una bassa efficienza e non riescono a soddisfare i requisiti dei clienti in molti scenari.

Per risolvere questo problema, Tecnologia di bypass è stato sviluppato. Consente la commutazione intelligente delle stringhe dei moduli, consentendo un rapido bilanciamento della capacità dei moduli.

Che cosa è la tecnologia Bypass e perché è importante?

Dato che i sistemi di accumulo di energia domestica diventano più complessi con più moduli batteria che lavorano insieme, garantire che tutti i moduli siano sincronizzati è una sfida. La tecnologia Bypass è la soluzione a questo problema.

La tecnologia Bypass aiuta a gestire gli squilibri dello stato di carica (SOC) tra i moduli commutandoli automaticamente dentro e fuori dal sistema, bilanciando il processo di carica su tutti i moduli. Ciò aiuta a prevenire problemi come perdita di energia, degradazione delle prestazioni e inefficienza del sistema.

Implementazione della funzione di bypass

Il diagramma seguente illustra il Progettazione del circuito della batteria per la funzionalità Bypass. Rispetto ai tradizionali sistemi di batterie multi-modulo, un Abilitato per bypass il sistema include due contattori aggiuntivi all'interno di ogni modulo:

• Un contattore è collegato in serie con la pila di celle della batteria.
• L'altro contattore è collegato in parallelo alla pila di celle della batteria.

Principio di funzionamento della funzione bypass

• Il BMS raccoglie i dati della batteria da ogni modulo e determina se è necessaria l'attivazione del bypass.
• Il BMS interagisce con l'inverterper controllare l'avvio della carica/scarica e la regolazione della tensione, garantendo un processo di bypass stabile e sicuro.
• Il BMS valuta la logica di bypass e invia comandi di commutazione Bypass ai moduli che soddisfano le condizioni.
• Dopo aver ricevuto il comando Bypass, il modulo controlla i contattori per entrare o uscire dalla modalità Bypass.

Esempio di logica di bypass in funzione

Una configurazione di prova include quattro moduli batteria collegato a un inverter, con valori SOC iniziali di 91%, 71%, 28% e 3% rispettivamente. Il processo di Bypass funziona come segue:

1. Inizia la carica.

• Il modulo 1 raggiunge 100% SOC prima.
• Il BMS rileva che i moduli rimanenti necessitano di bilanciamento e istruisce Modulo 1 per entrare in modalità Bypass.
• Il rimanente tre moduli continuano a caricarsi, mentre Il modulo 1 interrompe la carica.

2. Il modulo 2 raggiunge il 100% SOC.

• Il BMS determina che il rimanente due moduli richiedono un ulteriore bilanciamento.
• Il modulo 2 entra in modalità Bypass, consentendo Moduli 3 e 4 per continuare la ricarica.

3. Il modulo 3 raggiunge il 100% SOC.

• Il BMS rileva che Il modulo 4 necessita ancora di bilanciamento.
• Il modulo 4 entra in modalità Bypass, mentre i moduli precedentemente caricati esci dalla modalità Bypass e passa alla modalità di scarica.

4. Il bilanciamento è completato.

• I tre moduli completamente carichi si scaricano fino a quando il loro SOC non corrisponde a SOC del modulo 4.
• Il modulo 1 esce dalla modalità Bypass e tutti e quattro i moduli riprendono il normale funzionamento insieme.

Il Curva di bilanciamento BMS per l'intero processo è mostrato di seguito:

Con il Funzione di bypass, il BMS raggiunge un rapido bilanciamento, risolvendo i problemi causati da:

• Combinazione di moduli di capacità diverse.
• Incongruenze SOC durante l'utilizzo.

Ciò impedisce una riduzione di energia utilizzabile ed evita il degrado delle prestazioni. Inoltre, Bypass migliora significativamente Efficienza di distribuzione, installazione e manutenzione delle batterie, rendendolo una caratteristica essenziale nei moderni sistemi di accumulo di energia.

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