در تقاضای ذخیره انرژی متنوع امروز ، طراحی مدولار باتری های لیتیوم سوار شده رک به کلید ایستادن آنها تبدیل شده است. این مفهوم طراحی از جداسازی عناصر اصلی مانند سلولهای باتری ، سیستم های مدیریتی ، اجزای اتلاف گرما در ماژول های استاندارد نه تنها تحقق انعطاف پذیر "ترکیب بر روی تقاضا" را تحقق می بخشد ، بلکه امکان استقرار سریع سیستم های ذخیره انرژی از سطح کیلووات به مگاوات را نیز امکان پذیر می کند ، به طور قابل توجهی کاهش می یابد و باعث می شود تا زمینه های مختلف در زمینه ارتباطات ، زمینه های مختلف را برای ذخیره سازی قرار می دهد ،
1 واحد استاندارد: ساختمان سازگار و قابل تعامل "بلوک های ساختمانی انرژی"
مدولار سازی باتری های لیتیوم سوار شده با رک با استاندارد سازی اساسی ترین واحدهای سلولی آغاز شد. محصولات اصلی یک عرض قفسه استاندارد 19 اینچ را اتخاذ می کنند ، و ارتفاع یک ماژول باتری منفرد به مشخصاتی مانند 1U ، 2U ، 3U و غیره (1U {7} mm) تقسیم می شود ، با ظرفیت های مختلف از 500 تا 5 کیلووات ساعت ، مانند اندازه یکنواخت "بلوک های ایجاد انرژی". این استاندارد سازی قابلیت تعویض ماژول ها را از مارک های مختلف امکان پذیر می کند. هنگامی که یک مرکز داده در حال گسترش بود ، ماژول 2U را از برند A با ماژول 3U از نام تجاری B مخلوط کرد و از طریق یک پروتکل ارتباطی یکپارچه به کار مشترک دست یافت. سازگاری به بیش از 98 ٪ رسید و از هدر رفتن هزینه "یک مبادله ، همه مبادلات" جلوگیری کرد.
استاندارد سازی رابط ها بیشتر جهانی بودن ماژول ها را تقویت می کند. رابط برق پلاگین صنعتی IEC 60309 را اتخاذ می کند ، و رابط ارتباطی از RS485 ، Can Bus و اترنت پشتیبانی می کند ، به طوری که وقتی ماژول های جدید به سیستم متصل می شوند ، دیگر نیازی به بازپرداخت یا اصلاح برنامه نیست. در نوسازی ذخیره انرژی ایستگاه پایه یک اپراتور ارتباطی خاص ، تکنسین ها نصب سه ماژول 2U را فقط در 2 ساعت به پایان رساندند و ظرفیت ذخیره انرژی را از 10 کیلووات ساعت به 20 کیلووات ساعت افزایش می دهند و 80 ٪ از زمان استقرار را در مقایسه با باتری های سنتی غیر مدولار صرفه جویی می کنند.
2 معماری سلسله مراتبی: اتصال یکپارچه از ماژول ها به سیستم ها
باتری های لیتیوم نصب شده رک ، معماری سه سطح "خوشه کابینت ماژول" را اتخاذ می کنند که هر لایه دارای قابلیت مدیریت مستقل است. یک ماژول واحد مجهز به میکرو BMS است که وظیفه نظارت بر ولتاژ ، دما و تعادل ماژول را بر عهده دارد. سطح کابینت BMS تمام داده های ماژول را ادغام می کند و کل شارژ و تخلیه کل را کنترل می کند. کنترلر خوشه برای دستیابی به پیوند با شبکه برق یا بار ، کابینت های مختلف را هماهنگ می کند. این معماری سلسله مراتبی سیستم را قادر می سازد تا توانایی "انزوا گسل" را داشته باشد. در یک خوشه ذخیره انرژی خاص ، هنگامی که یک ماژول یک مدار کوتاه را تجربه می کند ، BMS کابینت بلافاصله اتصال خود را قطع می کند ، در حالی که 95 ٪ باقی مانده از ماژول ها هنوز هم می توانند به طور عادی کار کنند ، با در دسترس بودن 99.9 ٪.
طراحی داغ قابل تعویض ، لمس نهایی معماری سلسله مراتبی است. ماژول های باتری قابل تعویض داغ را می توان بدون قطع برق در سیستم جایگزین کرد. هنگامی که یک مرکز داده مالی با ماژول های معیوب سروکار دارد ، به طور خلاصه از طریق منبع تغذیه پشتیبان تأمین می شود و تعویض ماژول را طی 5 دقیقه تکمیل می کند. خرابی در طی 1 دقیقه کنترل می شود ، بسیار پایین تر از آستانه 4 ساعته صنعت. مبادله داغ سطح کابینت امکان اضافه کردن کابینت های جدید را در حین کار خوشه ای فراهم می کند. از طریق این روش ، یک مرکز محاسبات ابری ظرفیت ذخیره انرژی خود را از 50mww تا 150 میلی وات ساعت در سه قسط در طی شش ماه ، بدون تأثیرگذاری بر عملیات تجاری گسترش داده است.
3 سازگاری صحنه: "راه حل های انرژی" در صورت تقاضا
در سناریوهای در مقیاس کوچک ، طراحی مدولار سازگاری مکانی قوی را نشان می دهد. در کابینت سرور 19 اینچی گره محاسبات Edge ، دو ماژول باتری 1U لیتیوم را می توان برای به اشتراک گذاشتن فضای کابینت با سرور وارد کرد. ظرفیت ذخیره انرژی تا 2 کیلووات ساعت است و تقاضای پشتیبان گیری 4 ساعته را برآورده می کند. یک پروژه لامپ خیابانی خاص ، ماژول های 3U را در پایین پست لامپ ادغام می کند ، با استفاده از پانل های فتوولتائیک برای شارژ و دستیابی به ادغام نورپردازی شب و منبع تغذیه اضطراری ، بدون نیاز به اشغال زمین اضافی در حین نصب.
در سناریوهای در مقیاس بزرگ ، خوشه های مدولار می توانند به طور انعطاف پذیر به نوسانات بار پاسخ دهند. سیستم ذخیره سازی انرژی 100mwh در یک پارک صنعتی خاص شامل کابینت های200 500} کیلووات ساعت است ، و تعداد کابینت های عملیاتی با توجه به بار واقعی از طریق یک کنترلر خوشه تنظیم می شود: 80 ٪ کابینت ها در روز شروع می شوند. هنگام شرکت در تراشیدن اوج شبکه ، سیستم می تواند با سرعت پاسخ میلی ثانیه به کنترل قدرت دقیق یک ماژول واحد برسد و تنظیم صاف از 10 مگاوات تا 50mw در یک فرآیند اصلاح اوج حاصل شود.
در آینده ، با محبوبیت مفهوم "ماژول به عنوان یک سرویس" (MAAS) ، مدولار سازی باتری های لیتیوم سوار شده به رک به سمت "پلاگین هوشمند و بازی" تکامل می یابد. این ماژول به الگوریتم های AI مجهز است که می توانند سناریوهای دسترسی را به صورت مستقل شناسایی کرده و استراتژی های عملیاتی را تنظیم کنند. اجرای احراز هویت هویت و مدیریت چرخه عمر ماژول ها از طریق فناوری blockchain ، ایجاد گردش ماژول های دست دوم ایمن تر و کارآمدتر است. این طراحی مدولار به طور مداوم در حال تحول ، باتری های لیتیوم سوار شده را قادر می سازد تا به برنامه ریزی انعطاف پذیر "سلولهای انرژی" در اینترنت انرژی تبدیل شوند و از توسعه در مقیاس بزرگ ذخیره انرژی توزیع شده پشتیبانی می کنند.