BMS مقابل PCS مقابل EMS: ما هو الفرق في BESS؟

دليل مكونات نظام تخزين طاقة البطارية

نظام تخزين طاقة البطارية هو أكثر من مجرد بنك بطاريات. خلف الخزانة توجد عدة أنظمة تراقب البطارية، وتحول الطاقة، وتقرر متى يجب على نظام تخزين طاقة البطارية الشحن أو التفريغ.

تظهر ثلاثة مصطلحات بشكل متكرر في مشاريع تخزين الطاقة التجارية: نظام إدارة البطارية (BMS)، ونظام تحويل الطاقة (PCS)، ونظام إدارة الطاقة (EMS). تعمل هذه الأنظمة معًا، ولكن لكل منها مهام مختلفة جدًا.

ما هي أنظمة إدارة البطارية (BMS) وأنظمة تحويل الطاقة (PCS) وأنظمة إدارة الطاقة (EMS) في نظام تخزين طاقة البطارية (BESS)؟

إذا كنت جديدًا في مجال تخزين الطاقة التجاري، فإن دليلنا حول كيف يعمل نظام تخزين الطاقة التجاري يوفر نظرة عامة أوسع على بنية نظام تخزين طاقة البطارية الكاملة.

ماذا يفعل نظام إدارة البطارية (BMS)؟

يعمل نظام إدارة البطارية (BMS) الأقرب إلى البطارية نفسها. مسؤوليته الرئيسية هي مراقبة ظروف البطارية وحمايتها من العمل خارج الحدود المحددة.

اعتمادًا على تصميم البطارية، قد يراقب نظام إدارة البطارية (BMS):

• جهد الخلية والحزمة
• تيار البطارية
• درجة الحرارة
• حالة الشحن (SOC)
• إنذارات البطارية وحالة التشغيل
• موازنة الخلايا

إذا وصلت البطارية إلى حالة تشغيل غير آمنة أو مقيدة، يمكن لنظام إدارة البطارية (BMS) إرسال تحذيرات أو طلب الحد من الشحن أو التفريغ أو إيقافه.

ماذا يفعل نظام تحويل الطاقة (PCS)؟

تخزن خلايا البطارية الكهرباء كطاقة تيار مستمر (DC)، بينما تعمل معظم الأنظمة الكهربائية التجارية على طاقة التيار المتردد (AC). يقع نظام تحويل الطاقة (PCS) بين هذين الجانبين.

أثناء شحن البطارية، يحول نظام تحويل الطاقة (PCS) الكهرباء المترددة إلى تيار مستمر للبطارية. أثناء التفريغ، يحول طاقة التيار المستمر من البطارية إلى كهرباء مترددة يمكن استخدامها بواسطة أحمال الموقع أو النظام الكهربائي المتصل.

يحدد نظام تحويل الطاقة (PCS) أيضًا مواصفات مهمة لنظام تخزين طاقة البطارية (BESS): خرج الطاقة بالكيلوواط (kW).

على سبيل المثال، يصف نظام تحويل طاقة بقدرة 100 كيلوواط (kW) وبطارية بسعة 200 كيلوواط ساعة (kWh) شيئين مختلفين. الرقم 100 كيلوواط (kW) يتعلق بالطاقة، بينما يصف 200 كيلوواط ساعة (kWh) الطاقة المخزنة.

ماذا يفعل نظام إدارة الطاقة (EMS)؟

يعمل نظام إدارة الطاقة (EMS) على مستوى تحكم أعلى. بدلاً من إدارة خلايا البطارية الفردية أو تحويل الطاقة فعليًا، فإنه ينسق كيفية عمل نظام تخزين الطاقة.

على سبيل المثال، قد يقرر نظام إدارة الطاقة (EMS):

• شحن البطارية عند توفر الطاقة الشمسية
• التفريغ أثناء ذروة الطلب في الموقع
• الحفاظ على طاقة احتياطية فوق حالة شحن مستهدفة (SOC)
• تحويل الطاقة بين فترات التعريفات منخفضة التكلفة وعالية التكلفة
• تنسيق البطارية مع الطاقة الكهروضوئية (PV) أو الشبكة أو المولدات

نظرًا لأن وظائف نظام إدارة الطاقة (EMS) يمكن أن تصبح أكثر تفصيلاً، فإننا نغطيها بشكل منفصل في ما هو نظام إدارة الطاقة (EMS) في نظام تخزين طاقة البطارية؟

نظام إدارة البطارية (BMS) مقابل نظام تحويل الطاقة (PCS) مقابل نظام إدارة الطاقة (EMS): الاختلافات الرئيسية

كيف تعمل أنظمة إدارة البطارية (BMS) وأنظمة تحويل الطاقة (PCS) وأنظمة إدارة الطاقة (EMS) معًا؟

أسهل طريقة لفهم المكونات الثلاثة هي تتبع أمر التفريغ.

تخيل مصنعًا يبدأ فيه الطلب على الكهرباء في تجاوز هدف محدد مسبقًا لطلب الشبكة.

نظام إدارة الطاقة (EMS) الحالة ويطلب تفريغ البطارية. يوفر نظام إدارة البطارية (BMS) حالة البطارية وحدود التشغيل. إذا سمحت ظروف البطارية بالتفريغ، يقوم نظام تحويل الطاقة (PCS) بتحويل طاقة البطارية المطلوبة من التيار المستمر إلى طاقة مترددة للمنشأة.

إذا أبلغ نظام إدارة البطارية (BMS) عن حالة تتطلب الحد من خرج البطارية، فيجب على نظام التحكم احترام هذا القيد.

مثال: تخفيف الذروة في نظام تخزين طاقة بطارية تجاري (BESS)

لنفترض أن منشأة تريد الحفاظ على طلب الشبكة أقل من 100 كيلوواط (kW)، ولكن الطلب في الموقع يصل إلى 135 كيلوواط (kW).

يوضح هذا المثال لماذا لا ينبغي التعامل مع المكونات الثلاثة على أنها قابلة للتبديل. كل منها يتعامل مع طبقة مختلفة من تشغيل نظام تخزين طاقة البطارية (BESS).

هل يمكن لنظام تخزين طاقة البطارية (BESS) العمل بدون نظام إدارة طاقة (EMS)؟

لا تتطلب كل تركيبات البطاريات نفس مستوى وظائف نظام إدارة الطاقة (EMS).

قد يعمل نظام أبسط مع تحكمات محلية للمحول أو نظام تحويل الطاقة (PCS) وإعدادات شحن وتفريغ محددة مسبقًا. غالبًا ما تستفيد الأنظمة التجارية الأكبر من نظام إدارة الطاقة (EMS) عندما يتطلب المشروع تحكمًا أكثر تنسيقًا، مثل تخفيف الذروة، وتحسين استخدام الوقت، وتكامل الطاقة الكهروضوئية (PV)، أو تنسيق المولدات.

لذلك، يجب أن يتبع بنية نظام إدارة الطاقة (EMS) المطلوبة التطبيق بدلاً من إضافتها لمجرد أن المشروع أكبر.

هل نظام إدارة البطارية (BMS) ونظام إدارة الطاقة (EMS) هما نفس الشيء؟

لا. هذه واحدة من أكثر نقاط الارتباك شيوعًا عند مقارنة مكونات نظام تخزين طاقة البطارية (BESS).

يركز نظام إدارة البطارية (BMS) على حالة البطارية وحمايتها. يركز نظام إدارة الطاقة (EMS) على كيفية عمل نظام تخزين الطاقة ضمن نظام الطاقة الأوسع.

يمكن لنظام إدارة الطاقة (EMS) استخدام معلومات البطارية المقدمة من نظام إدارة البطارية (BMS)، ولكنه لا يحل محل نظام إدارة البطارية (BMS).

ما الذي يجب على المشترين التحقق منه؟

بالنسبة لمشروع نظام تخزين طاقة بطارية تجاري (BESS)، فإن التحقق فقط من سعة البطارية وطاقة نظام تحويل الطاقة (PCS) ليس كافيًا. بنية التحكم والاتصال مهمة أيضًا.

قبل اختيار نظام، تأكد من:

• حدود تشغيل البطارية ونظام إدارة البطارية (BMS)
• الطاقة المقدرة لنظام تحويل الطاقة (PCS) ومتطلبات التيار المتردد (AC)
• بروتوكولات الاتصال مثل CAN أو RS485
• وظائف نظام إدارة الطاقة (EMS) المطلوبة للتطبيق
• متطلبات تكامل الطاقة الكهروضوئية (PV) والشبكة والمولدات
• متطلبات المراقبة عن بعد
• استراتيجية التحكم في المشروع

ستعتمد المتطلبات الدقيقة على ما إذا كان النظام مخصصًا لتخفيف الذروة، أو الاستهلاك الذاتي للطاقة الشمسية، أو الطاقة الاحتياطية، أو تحويل الحمل، أو التشغيل الهجين للطاقة.

تكوينات أنظمة تخزين طاقة البطارية التجارية (BESS)

تجمع أنظمة تخزين الطاقة التجارية من Voltertech بين تخزين البطارية ووظائف المراقبة وتحويل الطاقة والتحكم المطلوبة لتطبيقات C&I المختلفة.

تشمل التكوينات الحالية خيارات مثل 100 كيلوواط / 215 كيلوواط ساعة، 100 كيلوواط / 233 كيلوواط ساعة و 125 كيلوواط / 261 كيلوواط ساعة، اعتمادًا على الطاقة المطلوبة والسعة وبنية المشروع.

يمكنك مقارنة التكوينات المتاحة في نطاق أنظمة تخزين الطاقة التجارية من Voltertech.

أسئلة متكررة

ثلاثة مكونات، ثلاث مهام مختلفة

أسهل طريقة لتذكر نظام إدارة البطارية (BMS) مقابل نظام تحويل الطاقة (PCS) مقابل نظام إدارة الطاقة (EMS) هي فصل مسؤولياتهم.

نظام إدارة البطارية (BMS) يعتني بالبطارية. نظام تحويل الطاقة (PCS) يتعامل مع تحويل الطاقة. نظام إدارة الطاقة (EMS) ينسق استراتيجية الطاقة.

يعتمد نظام تخزين طاقة بطارية (BESS) المصمم جيدًا على هذه الطبقات التي تعمل معًا بدلاً من قيام مكون واحد بكل شيء.

لإلقاء نظرة أعمق على طبقة التحكم على مستوى النظام، اقرأ دليلنا حول نظام إدارة الطاقة (EMS) في أنظمة تخزين طاقة البطارية.