Парадигма параллельного подключения низкого-напряжения и высокого-напряжения
В жилых или небольших-приложенияхАккумуляторные системы 48 Вявляются отраслевым стандартом. Их параллельная логика относительно проста: поскольку напряжение остается низким и постоянным, добавление большего количества модулей (часто до 15 групп) в первую очередь увеличивает общую емкость и ток.
Однако,Высоковольтные-батареи(обычно от 600 до 1500 В) строятся путем последовательного соединения множества ячеек для достижения высокой эффективности и снижения потерь при передаче. Когда вы пытаетесь соединить эти цепочки высокого-напряжения параллельно, сложность возрастает в геометрической прогрессии.
Технические препятствия параллельного подключения ВН
Основная проблема параллельного соединения высокого-напряжения заключается внесоответствие строк. Со временем в комплектах батарей развиваются разные внутренние сопротивления и уровни заряда (SoC) из-за производственных различий или неравномерного распределения температуры. Когда две высоковольтные струны с разницей даже в 5 В соединены мостом, «более сильная» струна заряжает «более слабую» с неконтролируемой скоростью.
Кроме того,требования защитыявляются гораздо более строгими. В параллельной установке высокого напряжения, если в одной цепочке происходит короткое замыкание, другие параллельные цепочки сбрасывают свою энергию в точку повреждения. Это требует дорогостоящих предохранителей с высокой-размыкающей-нагрузочной способностью и сложных контакторов для каждой отдельной цепочки. Управление связью между несколькими устройствами Master BMS для обеспечения синхронизированной зарядки и разрядки также добавляет уровень сложности программного обеспечения, с которым многие стандартные системы не справляются.
Будущие направления: преобразование постоянного тока в постоянный и-управление уровнем струн
Чтобы преодолеть эти барьеры, индустрия хранения данных C&I движется в сторонусиловая электроника струнного-уровня. Разместив преобразователь в конце каждой цепи высокого-напряжения, система может «отсоединить» батареи от общей шины постоянного тока. Это позволяет каждой цепочке работать независимо, независимо от ее напряжения или SoC.
Еще одним перспективным направлением являетсямодульный, децентрализованный инверторподход. В этой установке каждая цепочка батарей подключена к собственной небольшой-системе преобразования энергии (PCS). Это полностью устраняет необходимость в параллельном соединении постоянного-напряжения постоянного тока, поскольку мощность объединяется на стороне переменного тока. По мере развития этих технологий мы можем ожидать, что системы хранения энергии C&I станут более гибкими, безопасными и гораздо проще масштабируемыми, чем жесткие высоковольтные архитектуры прошлого.