في الطلب المتزايد على تخزين الطاقة المتنوع بشكل متزايد ، أصبح التصميم المعياري لبطاريات الليثيوم المثبتة على الرف هو المفتاح للوقوف. إن مفهوم التصميم هذا لتفكيك العناصر الأساسية مثل خلايا البطارية وأنظمة الإدارة ومكونات تبديد الحرارة إلى وحدات موحدة لا يدرك فقط التوسع المرن لـ "مزيج عند الطلب" ، ولكنه يتيح أيضًا نشر أنظمة تخزين الطاقة السريعة ، ويصبح خيارًا آخر للتخزين ، ويصبح هناك حجارة أخرى ، وتواصل تخزين الحوافير بشكل ملحوظ. الحقول.
توحيد وحدة واحد: بناء "لبنات بناء الطاقة" المتوافقة والتشغيل البيني
بدأ تعديل بطاريات الليثيوم المثبتة على الرف مع توحيد وحدات الخلية الأساسية. تتبنى المنتجات الرئيسية عرضًا قياسيًا على الرف 19 بوصة ، ويتم تقسيم ارتفاع وحدة البطارية الواحدة إلى مواصفات مثل 1U ، 2U ، 3U ، إلخ (1U =44.45 mm) ، مع قدرات تتراوح من 500 واط ساعة ، مثل كتل بناء الطاقة الموحدة ". يتيح هذا التقييس إمكانية تبادل الوحدات النمطية من علامات تجارية مختلفة. عندما تم توسيع مركز بيانات ، قام بخلط وحدة 2U من العلامة التجارية A مع وحدة 3U من العلامة التجارية B ، وحقق العمل التعاوني من خلال بروتوكول اتصال موحد. بلغ التوافق أكثر من 98 ٪ ، وتجنب مضيعة تكلفة "Exchange ، وجميع البورصات".
توحيد الواجهات يعزز شمولية الوحدات النمطية. تعتمد واجهة الطاقة IEC 60309 ، ودعم واجهة الاتصال RS485 ، و CAN BUS ، و Ethernet ، بحيث عندما يتم توصيل وحدات جديدة بالنظام ، لا توجد حاجة لإعادة توصيل البرنامج أو تعديله. في تجديد تخزين الطاقة لمحطة قاعدة اتصال معينة ، أكمل الفنيون تركيب ثلاث وحدات 2U في ساعتين فقط ، مما يزيد من سعة تخزين الطاقة من 10 كيلو وات ساعة إلى 20 كيلو واط ، وتوفير 80 ٪ من وقت النشر مقارنة بالبطاريات غير المعيارية التقليدية.
2 الهندسة المعمارية الهرمية: اتصال سلس من وحدات إلى الأنظمة
تتبنى بطاريات الليثيوم المثبتة على الرف بنية من ثلاثة مستويات من "مجموعة خزانة الوحدة النمطية" ، مع وجود قدرات إدارة مستقلة. تم تجهيز وحدة واحدة مع BMS Micro ، وهي مسؤولة عن مراقبة الجهد ودرجة الحرارة والتوازن في الوحدة النمطية ؛ يعمل مستوى الخزانة BMS على دمج جميع بيانات الوحدة النمطية ويتحكم في إجمالي قوة الشحن والتفريغ ؛ تقوم وحدة تحكم الكتلة بتنسيق خزائن متعددة لتحقيق الارتباط مع شبكة الطاقة أو الحمل. تمكن هذه البنية الهرمية النظام من أن يكون له قدرة "عزل الصدع". في مجموعة معينة من تخزين الطاقة ، عندما تختبر وحدة واحدة دائرة قصيرة ، فإن الخزانة BMS تقطع على الفور اتصالها ، في حين أن 95 ٪ المتبقية من الوحدات لا تزال تعمل بشكل طبيعي ، مع توفر 99.9 ٪.
التصميم الساخن القابل للتبديل هو لمسة نهائية للهندسة المعمارية الهرمية. يمكن استبدال وحدات البطارية الساخنة القابلة للتبديل دون انقطاع التيار الكهربائي في النظام. عندما يتعامل مركز البيانات المالية مع الوحدات النمطية المعيبة ، فإنه يوفر لفترة وجيزة الطاقة من خلال مصدر طاقة احتياطية ويكمل استبدال الوحدة النمطية في غضون 5 دقائق. يتم التحكم في وقت التوقف في غضون دقيقة واحدة ، أقل بكثير من عتبة الصناعة المطلوبة لمدة 4 ساعات. يسمح تبديل مستوى الخزانة الساخن بإضافة خزائن جديدة أثناء تشغيل الكتلة. من خلال هذه الطريقة ، قام مركز الحوسبة السحابية بتوسيع قدرته على تخزين الطاقة من 50 ميلا في الساعة إلى 150 ميجاوات في ثلاثة أقساط في غضون ستة أشهر ، دون التأثير على العمليات التجارية.
3 القدرة على التكيف المشهد: "حلول الطاقة" المخصصة عند الطلب
في السيناريوهات الصغيرة ، يوضح التصميم المعياري القدرة على التكيف المكاني القوي. في خزانة الخادم 19 بوصة لعقدة الحوسبة الحافة ، يمكن إدخال وحدتي بطارية ليثيوم 1U لمشاركة مساحة الخزانة مع الخادم. تصل سعة تخزين الطاقة إلى 2 كيلو وات في الساعة ، مما يلبي الطلب على نسخ احتياطي 4 ساعات. يدمج مشروع معين من مصباح الشارع الذكي وحدات 3U في أسفل منشور المصباح ، باستخدام الألواح الكهروضوئية لشحن وتحقيق تكامل الإضاءة الليلية وإمدادات طاقة الطوارئ ، دون الحاجة إلى احتلال الأراضي الإضافية أثناء التثبيت.
في السيناريوهات على نطاق واسع ، يمكن للمجموعات المعيارية أن تستجيب بمرونة لتقلبات الحمل. يتكون نظام تخزين الطاقة 100MWH في حديقة صناعية معينة من خزائن200 500} ، ويتم تعديل عدد خزانات التشغيل وفقًا لتحميل الوقت الفعلي من خلال وحدة تحكم عنقودية: يتم استخدام 80 ٪ من الخزانات خلال النهار الذي يبدأ فيه المصنع ، و 20 ٪ فقط من الخزانات محفوظة للوقوف في الليل. عند المشاركة في حلاقة ذروة الشبكة ، يمكن للنظام تحقيق التحكم الدقيق في الطاقة لوحدة واحدة ، مع سرعة استجابة من المللي ثانية ، ويمكن تحقيق تنظيم سلس من 10 ميجاوات إلى 50 ميجاوات في عملية حلاقة واحدة.
في المستقبل ، مع تعميم مفهوم "الوحدة كخدمة" (MAAS) ، ستتطور تعديل بطاريات الليثيوم المثبتة على الحامل نحو "التوصيل الذكي والتشغيل". تم تجهيز الوحدة النمطية بخوارزميات AI التي يمكنها تحديد سيناريوهات الوصول بشكل مستقل وضبط الاستراتيجيات التشغيلية ؛ تنفيذ مصادقة الهوية وإدارة دورة الحياة للوحدات النمطية من خلال تقنية blockchain ، مما يجعل تداول الوحدات المستعملة أكثر أمانًا وكفاءة. سيمكن هذا التصميم المعياري المتطور بشكل مستمر بطاريات الليثيوم المثبتة على الرف من أن تصبح "خلايا طاقة" جدولة مرنة في إنترنت الطاقة ، مما يدعم التطور على نطاق واسع لتخزين الطاقة الموزعة.