C&I BESS에서 수동 대 능동 셀 밸런싱: BMS 밸런싱이 사용 가능한 용량 및 팩 일관성에 미치는 영향

314 Ah 셀에서 5%의 충전 상태 차이는 15.7 암페어-시입니다. 이 암페어-시가 저항기에서 소모되든 이웃 셀로 이동하든, 이는 수동 및 능동 균형의 차이의 전부이며, 비교의 연료는 약 2.0에 대해 13.3 킬로와트-시의 열입니다.

범위: 무엇이 변경되고 무엇이 변경되지 않는가

균형 조정은 용량을 생성하지 않습니다. 이는 스프레드를 닫는 에너지가 어디로 가는지, 그리고 스프레드가 얼마나 빨리 닫히는지를 결정합니다. 이 두 가지 질문이 비교의 핵심입니다.

두 아키텍처는 동일한 양, 셀 전압을 읽고 동일한 스트링에서 작동합니다. 이 기사는 그들 간의 차이에 집중합니다. 왜 스프레드가 처음에 형성되는지, 그리고 BMS가 경고를 발생시키는 임계값은 별개의 질문이며 여기서 다시 도출되지 않습니다.

수정된 충전이 가는 곳

수동 회로는 가장 높은 셀에 저항기를 배치하고 그 셀이 이웃과 일치할 때까지 전하를 소산시킵니다. 에너지는 열로 스트링을 떠납니다. 능동 회로는 작은 변환기를 통해 동일한 전하를 낮은 셀로 이동시키므로 대부분의 전하가 스트링에 남아 있습니다.

크기를 조정하세요. 314 Ah 셀에서 5%의 충전 상태 차이는 15.7 Ah이며, 3.2 V의 명목 셀 전압에서 셀당 50.2 Wh입니다. 265 kWh 캐비닛의 264 셀 스트링에서는 13.3 kWh, 즉 캐비닛의 공시된 정격 에너지의 5.0%입니다.

수동 경로는 모든 13.3 kWh를 열로 변환합니다. 명시된 85% 전송 효율을 가진 능동 경로는 그 중 15%를 열로 변환하며, 이는 2.0 kWh입니다. 차이는 6.7배이며, 이는 구매자가 기억해야 할 첫 번째 숫자입니다.

질문수동 균형능동 균형
수정된 전하가 가는 곳저항기에서 열로 소산됨다른 셀로 이동됨
15.7 Ah 수정에서 발생하는 열13.3 kWh약 2.0 kWh
동일한 수정에 필요한 시간100 mA에서 157시간1 A에서 15.7시간

조건: 314 Ah 셀, 3.2 V 명목, 직렬 264 셀; 능동 경로에 대해 85% 전송 효율이 가정됨; 균형 전류는 명시된 조건이며, 공시된 수치는 아닙니다. 단위: kWh 및 시간. 출처: 공시된 셀 유형 및 스트링 길이에서 파생됨; 이들에 대한 공시된 균형 전류는 없습니다.제품.

동일한 보정, 타이밍

시간은 전하를 전류로 나눈 것입니다. 동일한 15.7 Ah는 100 mA 수동 저항기를 통해 157시간, 1 A 능동 변환기를 통해 15.7시간이 걸립니다.

충전 창에 대해 이를 정규화하세요. 이는 수동 회로가 일반적으로 얻는 유일한 시간입니다. 일일 4시간 비수기 창에서 수동 경로는 39개의 창이 필요하고 능동 경로는 4개가 필요합니다. 두 아키텍처 모두 원칙적으로 15.7 Ah를 보정할 수 있으며, 일일 창 아래에서 수동 경로는 이를 수행하기 위해 39개의 충전 창이 필요합니다. 만약 스프레드의 출처가 그 기간 내에 재생된다면, 보정은 결코 수렴하지 않으며 열이 다시 발생합니다.

그것은 유지할 가치가 있는 반전입니다. 효율성 주장은 능동 회로에 6.7배 유리하며; 시간 주장은 4개의 창 작업을 39개의 창 작업으로 바꾸고, 두 번째 주장은 첫 번째 작업이 완료되는지를 결정합니다.

위에서 사용된 두 전류는 이 계산의 조건이며, 공시된 사양 값이 아닙니다. 아키텍처 간의 순위는 서로 다른 전류에서도 유지되며; 시간은 그렇지 않습니다.

수정, 인클로저 내부의 열로 가격 책정됨

13.3 kWh는 사이트를 떠나지 않습니다. 이는 캐비닛 내부에서 거부되며, 공시된 작동 창은 45도 C 이상에서 감량되며 55도 C까지입니다. 용기의 공시된 창은 더 좁으며, 0에서 +45도 C입니다.

157시간에 걸쳐, 수동 경로는 평균 약 85 W입니다. 공시된 AC 정격 125 kW에 비해 이는 반올림 오류이며, 따라서 단일 보정은 열 이벤트가 아닙니다. 중요한 경우는 반복되는 경우입니다. 만약 스프레드가 매 사이클마다 재생된다면, 동일한 13.3 kWh가 매 사이클마다 발생합니다: 연간 330 사이클에서 수동 경로는 연간 4.4 MWh를 거부하며, 능동 경로는 0.66 MWh를 거부하여, 연간 3.7 MWh의 차이가 45도 C 이상의 공시된 감량 임계값이 있는 인클로저 내부에 발생합니다. 이 조건이 열 주장을 정량화할 가치가 있게 만듭니다.

각 아키텍처가 적합한 경우

이것이 사이트에 해당된다면지정할 아키텍처
스프레드가 정상 범위 내에 유지되며 각 충전을 종료합니다.수동
스프레드는 열 또는 자기 방전 차이로 인해 매 사이클마다 재생됩니다.활성
충전 창이 짧고 스프레드가 큽니다.활성
인클로저가 이미 발표된 감온 온도에 접근하고 있습니다.활성

두 가지 기준이 대부분의 프로젝트를 결정합니다. 만약 스프레드가 천천히 재생되고 충전 창이 길다면, 수동 회로는 정상 작동 내에서 이를 닫고 추가 열은 반올림 오류로 남습니다. 만약 스프레드가 매 사이클마다 재생된다면, 수동 경로는 매 사이클마다 13.3 kWh의 열을 발생시키고, 능동 경로는 약 2.0을 발생시키며, 인클로저는 팩의 수명 동안 차이를 흡수합니다.

이 비교의 한계

위에서 사용된 두 전류는 명시된 조건입니다. 이들에 대한 공시된 균형 전류는 없습니다.제품, 따라서 아키텍처 간의 순위는 유지되지만 시간과 킬로와트-시는 공급자의 숫자와 함께만 전송됩니다.

이 비교에서 사용 가능한 에너지 한도를 높이는 것은 없습니다. 그 한도는 스트링에서 가장 약한 셀에 의해 설정되며, 이는 균형 문제라기보다는 용량 및 분류 문제이며, 어떤 균형 전류도 이를 변경하지 않습니다.

어떤 아키텍처도 회로를 구동하는 것보다 전하를 더 빠르게 이동시키지 않습니다. 더 큰 스프레드는 더 똑똑한 알고리즘으로 수정되지 않으며; 더 많은 전류를 더 오랫동안 사용하거나 필요하지 않음으로써 수정됩니다.

그리고 여기서 사용된 공시된 수치는 셀 유형, 스트링 길이 및 두 개의 온도 창입니다. 균형 행동 자체는 공시된 페이지에 없습니다.

사양 시점에서 요청할 사항

셀당 암페어로 균형 전류를 요청하고 균형이 허용되는 창을 요청하세요: 충전만, 휴식, 또는 방전도 포함. BMS가 셀을 균형 잡는다는 형태의 대답은 전류와 창이 없는 회로를 설명하지 않았습니다.

균형 열이 어디에서 거부되는지, 그리고 그것이 어떤 온도를 추가하는지 요청하세요. 냉각이 이를 처리할 것이라는 대답은 등급 없이 질문을 이동시켰을 뿐입니다.

균형이 시작되는 스프레드와 경고가 발생하는 스프레드를 두 개의 별도 숫자로 요청하세요. 경고 임계값만 인용하는 공급자는 증상을 제공했을 뿐, 제어를 제공하지 않았습니다.

팩이 구축되면 네 가지가 고정됩니다. BMS 보드와 팩 하니스가 고정될 때 균형 아키텍처가 고정되며, 이를 변경하려면 두 가지를 모두 교체해야 합니다. 균형 전류는 해당 보드의 저항기 또는 변환기 값에 의해 고정되며, 어떤 펌웨어 업데이트도 이를 높이지 않습니다. 허용된 균형 창은 BMS 논리가 승인될 때 고정됩니다. 그리고 균형 열이 거부되는 위치는 인클로저의 열 설계가 서명될 때 고정되며, 이 때문에 온도 질문은 시운전이 아니라 사양에 포함되어야 합니다.

위에서 사용된 공시된 셀 데이터는 Ruibit이 배포하는 유닛의 제조업체 페이지에서 가져온 것입니다; 균형 전류는 공시된 값 중에 포함되어 있지 않으며, 이 때문에 여기서는 명시된 조건으로 나타납니다.

비교는 세 가지 숫자로 결정됩니다: 균형 전류, 작동이 허용되는 창, 그리고 열이 가는 위치. 이들 중 어느 것도 공시된 페이지에 없으며, 세 가지 모두 사양 시점에서 고정됩니다.

자주 묻는 질문
1. 능동 균형이 사용 가능한 용량을 증가시키나요?

아니요. 밸런싱은 용량을 생성하지 않습니다. 그것은 스프레드를 닫는 에너지가 어디로 가는지와 스프레드가 얼마나 빨리 닫히는지를 결정합니다. 사용 가능한 한계는 문자열에서 가장 약한 셀에 의해 설정되며, 이는 밸런싱보다는 정렬 및 용량 문제입니다.

2. 수동 밸런싱이 낭비하는 에너지는 얼마인가요?

264셀 문자열의 314Ah 셀에서 5% 보정 시 13.3kWh, 이는 캐비닛의 공시된 정격 에너지의 5.0%이며, 모두 열로 방출됩니다. 85% 전송 효율의 능동 회로는 약 2.0kWh를 열로 변환하므로 차이는 6.7배입니다.

3. 보정에는 얼마나 걸리나요?

15.7Ah는 100mA 수동 저항기를 통해 157시간이 걸리고, 1A 능동 변환기를 통해 15.7시간이 걸립니다. 하루 4시간 충전 창에서 이는 39회에 대해 4회입니다. 이 두 전류는 명시된 조건이지 공시된 수치는 아닙니다.

4. C&I 프로젝트에서 어떤 아키텍처를 지정해야 하나요?

스프레드가 재생되는지에 따라 다릅니다. 각 충전을 닫고 정상 범위 내에 머무르면 수동이 작동합니다. 열 또는 자가 방전 차이로 매 사이클마다 재생되면, 수동 경로는 매 사이클마다 13.3kWh의 열을 소모하고 능동이 지정해야 할 것입니다.

5. 사양 단계에서 무엇을 요청해야 하나요?

셀당 밸런싱 전류, 밸런싱이 허용되는 창, 밸런싱이 시작되는 스프레드, 그리고 밸런싱 열이 방출되는 위치입니다. 아키텍처, 전류, 창 및 열 경로는 BMS 보드와 인클로저 디자인이 서명되면 모두 고정됩니다.

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