نموذج -الجهد المنخفض مقابل الجهد العالي-المتوازي
في التطبيقات السكنية أو-الصغيرة الحجم،أنظمة البطاريات 48 فولتهي معيار الصناعة. منطقهم الموازي بسيط نسبيًا: نظرًا لأن الجهد يظل منخفضًا وثابتًا، فإن إضافة المزيد من الوحدات (غالبًا ما يصل إلى 15 مجموعة) يزيد في المقام الأول من السعة الإجمالية والتيار.
لكن،بطاريات -فولتية عالية(عادةً 600 فولت إلى 1500 فولت) يتم تصنيعها عن طريق ربط العديد من الخلايا في سلسلة لتحقيق كفاءة عالية وتقليل خسائر النقل. عندما تحاول توصيل هذه السلاسل ذات الجهد العالي-بالتوازي، يزداد التعقيد بشكل كبير.
العوائق الفنية للاتصال الموازي للجهد العالي
يكمن التحدي الأساسي المتمثل في-الاتصال المتوازي ذي الجهد العالي فيعدم تناسق السلسلة. مع مرور الوقت، تطور سلاسل البطارية مقاومات داخلية مختلفة ومستويات حالة الشحن (SoC) بسبب تباينات التصنيع أو التوزيع غير المتساوي لدرجة الحرارة. عندما يتم ربط سلسلتين عاليتي الجهد بفارق 5 فولت، فإن السلسلة "الأقوى" تشحن السلسلة "الأضعف" بمعدل غير متحكم فيه.
علاوة على ذلك،متطلبات الحمايةأكثر صرامة بكثير. في إعداد الجهد العالي المتوازي، إذا عانى أحد السلسلة من ماس كهربائى، فإن السلاسل المتوازية الأخرى سوف تقوم بتفريغ طاقتها إلى نقطة الخطأ. وهذا يستلزم صمامات ذات قدرة -كسر-عالية التكلفة وموصلات متطورة لكل سلسلة على حدة. إن إدارة الاتصال بين وحدات Master BMS المتعددة لضمان الشحن والتفريغ المتزامنين تضيف أيضًا طبقة من تعقيد البرامج التي لم يتم تجهيز العديد من الأنظمة القياسية للتعامل معها.
الاتجاهات المستقبلية: تحويل DC/DC والتحكم في مستوى السلسلة-.
للتغلب على هذه العوائق، تتجه صناعة تخزين C&I نحو الأمامإلكترونيات الطاقة على مستوى السلسلة-. ومن خلال وضع محول في نهاية كل سلسلة -جهد عالي، يستطيع النظام "فصل" البطاريات عن ناقل التيار المستمر المشترك. وهذا يسمح لكل سلسلة بالعمل بشكل مستقل، بغض النظر عن جهدها أو SoC.
الاتجاه الواعد الآخر هووحدات، العاكس اللامركزييقترب. في هذا الإعداد، يتم توصيل كل سلسلة بطارية بنظام تحويل الطاقة (PCS) الخاص بها على نطاق صغير. وهذا يلغي الحاجة إلى توازي التيار المستمر ذي الجهد العالي- تمامًا، حيث يتم دمج الطاقة على جانب التيار المتردد. مع نضوج هذه التقنيات، يمكننا أن نتوقع أن يصبح تخزين طاقة C&I أكثر مرونة وأمانًا وأسهل في التوسع من بنيات -الجهد العالي الصارمة في الماضي.