Το Παράδειγμα Χαμηλής-Τάσης έναντι Υψηλής-Τάσης παράλληλου
Σε οικιακές ή μικρές-εφαρμογές,Συστήματα μπαταριών 48Vαποτελούν το βιομηχανικό πρότυπο. Η παράλληλη λογική τους είναι σχετικά απλή: επειδή η τάση παραμένει χαμηλή και σταθερή, η προσθήκη περισσότερων μονάδων (συχνά έως και 15 ομάδων) αυξάνει κυρίως τη συνολική χωρητικότητα και το ρεύμα.
Ωστόσο,Μπαταρίες υψηλής-Τάσης(συνήθως 600V έως 1500V) κατασκευάζονται με τη σύνδεση πολλών κυψελών σε σειρά για να επιτευχθεί υψηλή απόδοση και μικρότερες απώλειες μετάδοσης. Όταν προσπαθείτε να συνδέσετε αυτές τις σειρές υψηλής-τάσης παράλληλα, η πολυπλοκότητα αυξάνεται εκθετικά.
Τα τεχνικά εμπόδια της παράλληλης σύνδεσης HV
Η κύρια πρόκληση της παράλληλης σύνδεσης υψηλής-τάσης έγκειταιασυνέπεια χορδών. Με την πάροδο του χρόνου, οι στοιχειοσειρές μπαταριών αναπτύσσουν διαφορετικές εσωτερικές αντιστάσεις και επίπεδα κατάστασης φόρτισης (SoC) λόγω διακυμάνσεων στην κατασκευή ή ανομοιόμορφης κατανομής θερμοκρασίας. Όταν γεφυρώνονται δύο χορδές HV με διαφορά ακόμη και 5 V, η «ισχυρότερη» χορδή φορτίζει την «ασθενέστερη» με ανεξέλεγκτο ρυθμό.
Επιπλέον, τοαπαιτήσεις προστασίαςείναι πολύ πιο αυστηρές. Σε μια παράλληλη εγκατάσταση HV, εάν μια συμβολοσειρά υποστεί βραχυκύκλωμα, οι άλλες παράλληλες χορδές θα απορρίψουν την ενέργειά τους στο σημείο σφάλματος. Αυτό απαιτεί ακριβές ασφάλειες υψηλής-θραύσης-χωρητικότητας και εξελιγμένους επαφές για κάθε στοιχειοσειρά. Η διαχείριση της επικοινωνίας μεταξύ πολλαπλών μονάδων Master BMS για τη διασφάλιση συγχρονισμένης φόρτισης και εκφόρτισης προσθέτει επίσης ένα επίπεδο πολυπλοκότητας λογισμικού που πολλά τυπικά συστήματα δεν είναι εξοπλισμένα να χειριστούν.
Μελλοντικές κατευθύνσεις: Μετατροπή DC/DC και String-Έλεγχος επιπέδου
Για να ξεπεραστούν αυτά τα εμπόδια, ο κλάδος αποθήκευσης C&I κινείται προς την κατεύθυνσηηλεκτρονικά ηλεκτρικού ρεύματος-σε επίπεδο χορδής. Τοποθετώντας έναν μετατροπέα στο τέλος κάθε στοιχειοσειράς υψηλής{{1}τάσης, το σύστημα μπορεί να "αποσυνδέσει" τις μπαταρίες από τον κοινό δίαυλο DC. Αυτό επιτρέπει σε κάθε συμβολοσειρά να λειτουργεί ανεξάρτητα, ανεξάρτητα από την τάση ή το SoC.
Μια άλλη πολλά υποσχόμενη κατεύθυνση είναι ηαρθρωτός, αποκεντρωμένος μετατροπέαςπροσέγγιση. Σε αυτήν τη ρύθμιση, κάθε συμβολοσειρά μπαταρίας συνδέεται με το δικό της σύστημα μετατροπής ενέργειας μικρής- κλίμακας (PCS). Αυτό εξαλείφει την ανάγκη για παράλληλο DC υψηλής τάσης, καθώς η ισχύς συνδυάζεται στην πλευρά AC. Καθώς αυτές οι τεχνολογίες ωριμάζουν, μπορούμε να αναμένουμε ότι η αποθήκευση ενέργειας C&I θα γίνει πιο ευέλικτη, ασφαλέστερη και πολύ πιο εύκολη στην κλίμακα από τις άκαμπτες αρχιτεκτονικές υψηλής-τάσης του παρελθόντος.