Una differenza di stato di carica del 5 percento su una cella da 314 Ah è di 15,7 ampere-ora. Se questi ampere-ora vengono consumati in un resistore o trasferiti in una cella vicina è l'intera differenza tra bilanciamento passivo e attivo, e il carburante per il confronto è 13,3 kilowatt-ora di calore contro circa 2,0.
Ambito: cosa cambia e cosa non cambia
Il bilanciamento non crea capacità. Decide dove va l'energia che chiude uno spread e quanto velocemente si chiude lo spread. Queste due domande sono il confronto.
Entrambe le architetture leggono la stessa quantità, la tensione della cella, e agiscono sulla stessa stringa. Questo articolo si concentra sulla differenza tra di esse. Perché si forma uno spread in primo luogo, e la soglia alla quale il BMS solleva un allarme, sono domande separate e non vengono rielaborate qui.
Dove va la carica corretta
Un circuito passivo posiziona un resistore sulla cella più alta e dissipa carica fino a quando quella cella non corrisponde al suo vicino. L'energia lascia la stringa come calore. Un circuito attivo sposta la stessa carica in una cella inferiore tramite un piccolo convertitore, quindi la maggior parte di essa rimane nella stringa.
Dimensionalo. Una differenza di stato di carica del 5 percento su una cella da 314 Ah è di 15,7 Ah, e a una tensione nominale della cella di 3,2 V ciò corrisponde a 50,2 Wh per cella. Sulla stringa di 264 celle del cabinet da 265 kWh, ciò corrisponde a 13,3 kWh, o il 5,0 percento dell'energia nominale pubblicata del cabinet.
Il percorso passivo trasforma tutti i 13,3 kWh in calore. Un percorso attivo con un'efficienza di trasferimento dichiarata dell'85 percento trasforma il 15 percento di esso in calore, che è 2,0 kWh. La differenza è 6,7 volte, ed è il primo numero che un acquirente dovrebbe tenere a mente.
Condizioni: cella da 314 Ah, 3,2 V nominale, 264 celle in serie; si assume un'efficienza di trasferimento dell'85 percento per il percorso attivo; le correnti di bilanciamento sono condizioni dichiarate, non valori pubblicati. Unità: kWh e ore. Fonte: derivata dal tipo di cella pubblicato e dalla lunghezza della stringa; non è disponibile alcuna corrente di bilanciamento pubblicata per questeProdotti.
La stessa correzione, temporizzata
Il tempo è carica divisa per corrente. Gli stessi 15,7 Ah richiedono 157 ore attraverso un resistore passivo da 100 mA e 15,7 ore attraverso un convertitore attivo da 1 A.
Normalizza ciò rispetto a una finestra di carica, perché è l'unico momento in cui un circuito passivo normalmente ottiene. In una finestra di off-peak di quattro ore giornaliere, il percorso passivo ha bisogno di 39 finestre e il percorso attivo 4. Entrambe le architetture possono correggere 15,7 Ah in linea di principio, e sotto una finestra giornaliera il percorso passivo ha bisogno di 39 finestre di carica per farlo. Se la fonte dello spread si rigenera all'interno di quel periodo, la correzione non converge mai e il calore viene pagato di nuovo.
Quella è la reversibilità da tenere in considerazione. L'argomento dell'efficienza favorisce il circuito attivo di 6,7 volte; l'argomento del tempo trasforma un lavoro di 4 finestre in un lavoro di 39 finestre, e il secondo decide se il primo finisca mai.
Le due correnti sono condizioni di questo calcolo, non valori di specifica pubblicati. La classificazione tra le architetture sopravvive a correnti diverse; le ore no.
La correzione, valutata in calore all'interno dell'involucro
I 13,3 kWh non lasciano il sito. Vengono rifiutati all'interno del cabinet, la cui finestra operativa pubblicata arriva a 55 gradi C con derating sopra i 45 gradi C. La finestra pubblicata del contenitore è più ristretta, da 0 a +45 gradi C.
Distribuito su 157 ore, il percorso passivo ha una media di circa 85 W. Contro una potenza AC pubblicata di 125 kW, ciò è un errore di arrotondamento, quindi una singola correzione non è un evento termico. Il caso che conta è quello ricorrente. Se lo spread viene rigenerato ad ogni ciclo, gli stessi 13,3 kWh vengono pagati ad ogni ciclo: a 330 cicli all'anno il percorso passivo rifiuta 4,4 MWh all'anno contro 0,66 MWh per il percorso attivo, una differenza di 3,7 MWh all'anno che si accumula all'interno di un involucro con una soglia di derating pubblicata sopra i 45 gradi C. Quella condizione, e non la correzione una tantum, è ciò che rende l'argomento del calore degno di essere quantificato.
Quando ogni architettura è quella giusta
Due criteri decidono la maggior parte dei progetti. Se lo spread si rigenera lentamente e la finestra di carica è lunga, un circuito passivo la chiude all'interno del normale funzionamento e il calore extra rimane un errore di arrotondamento. Se lo spread si rigenera ad ogni ciclo, il percorso passivo paga 13,3 kWh di calore ad ogni ciclo e il percorso attivo paga circa 2,0, e l'involucro assorbe la differenza per la vita del pacco.
I limiti di questo confronto
Le due correnti utilizzate sopra sono condizioni dichiarate. Non è disponibile alcuna corrente di bilanciamento pubblicata per questeProdotti, quindi la classificazione tra le architetture rimane mentre le ore e i kilowatt-ora si trasferiscono solo con i numeri forniti dal fornitore.
Niente in questo confronto alza il tetto dell'energia utilizzabile. Quel tetto è fissato dalla cella più debole nella stringa, che è una questione di capacità e ordinamento piuttosto che di bilanciamento, e nessuna corrente di bilanciamento lo cambia.
Nessuna delle due architetture muove la carica più velocemente del circuito che la guida. Un spread più grande non viene corretto da un algoritmo più intelligente; viene corretto da più corrente per più tempo, o non avendone bisogno.
E i valori pubblicati utilizzati qui sono il tipo di cella, la lunghezza della stringa e le due finestre di temperatura. Il comportamento di bilanciamento stesso non è sulle pagine pubblicate.
Cosa chiedere al momento della specifica
Chiedi la corrente di bilanciamento in ampere per cella, e le finestre in cui è consentito il bilanciamento: solo carica, riposo, o anche scarica. Una risposta del tipo che il BMS bilancia le celle, senza corrente e senza finestra, non ha descritto un circuito.
Chiedi dove viene rifiutato il calore di bilanciamento e quale temperatura aggiunge. Una risposta che il raffreddamento si occuperà di esso, senza una valutazione, ha spostato la domanda piuttosto che rispondervi.
Chiedi per lo spread al quale inizia il bilanciamento e lo spread al quale scatta l'allarme, come due numeri separati. Un fornitore che cita solo la soglia dell'allarme ti ha dato il sintomo, non il controllo.
Quattro cose diventano fisse una volta che il pacco è costruito. L'architettura di bilanciamento è fissa quando la scheda BMS e il cablaggio del pacco sono fissi, e cambiarla significa sostituire entrambi. La corrente di bilanciamento è fissa dai valori di resistore o convertitore su quella scheda, e nessun aggiornamento del firmware la aumenta. Le finestre di bilanciamento consentite sono fisse quando la logica BMS è approvata. E dove viene rifiutato il calore di bilanciamento è fisso quando il design termico dell'involucro è firmato, motivo per cui la questione della temperatura appartiene alla specifica piuttosto che alla messa in servizio.
I dati della cella pubblicati utilizzati sopra provengono dalle pagine del produttore per le unità distribuite da Ruibit; le correnti di bilanciamento non sono tra i valori pubblicati, motivo per cui appaiono qui come condizioni dichiarate.
Il confronto è deciso da tre numeri: la corrente di bilanciamento, la finestra in cui è consentito funzionare, e dove va il suo calore. Nessuno di essi è sulla pagina pubblicata, e tutti e tre sono fissi al momento della specifica.
Domande frequenti
1. Il bilanciamento attivo aumenta la capacità utilizzabile?
No. L'equilibratura non crea capacità; decide dove va l'energia che chiude uno spread e quanto velocemente si chiude lo spread. Il soffitto utilizzabile rimane fissato dalla cella più debole nella stringa, che è una questione di ordinamento e capacità piuttosto che di equilibrio.
2. Quanta energia spreca l'equilibratura passiva?
Per una correzione del 5 percento su una cella da 314 Ah in una stringa di 264 celle, 13,3 kWh, che è il 5,0 percento dell'energia nominale pubblicata del cabinet, e tutto lascia come calore. Un circuito attivo con un'efficienza di trasferimento dell'85 percento trasforma circa 2,0 kWh in calore, quindi la differenza è 6,7 volte.
3. Quanto tempo richiede una correzione?
15,7 Ah richiede 157 ore attraverso un resistore passivo da 100 mA e 15,7 ore attraverso un convertitore attivo da 1 A. In una finestra di carica giornaliera di quattro ore, ciò equivale a 39 finestre contro 4. Quelli due correnti sono condizioni dichiarate, non cifre pubblicate.
4. Quale architettura dovrebbe specificare un progetto C&I?
Dipende se lo spread si rigenera. Se chiude ogni carica e rimane all'interno della banda normale, il passivo funziona. Se si rigenera ad ogni ciclo da una differenza termica o di autodiscarica, il percorso passivo paga 13,3 kWh di calore ad ogni ciclo e l'attivo è quello da specificare.
5. Cosa dovrebbe essere richiesto nella fase di specifica?
La corrente di bilanciamento per cella, le finestre in cui è consentito il bilanciamento, lo spread al quale inizia il bilanciamento e dove viene espulso il calore di bilanciamento. Architettura, corrente, finestre e percorso del calore sono tutti fissi una volta che il progetto della scheda BMS e dell'involucro sono firmati.
