Kdaj plačati za aktivno uravnoteženje? Okvir odločanja za sisteme baterij za ESS, viličarje, avtodome, plovila in komercialne sisteme baterij

Zakaj aktivno uravnoteženje ni samodejno boljše

Večina trženjskih sistemov za litijeve baterije BMS aktivno uravnoteženje uvršča kot nadgradnjo – kar pomeni, da bi moral vsak, ki resno razmišlja o svojem paketu, to določiti.

To sporočilo ni popolno. Aktivno uravnoteženje je zmogljivejše od pasivnega: višji tok uravnoteženja in širše okno stanja napolnjenosti. Vendar večja zmogljivost ni enaka večji vrednosti. Prinaša realno višjo ceno, in ali se ta premija povrne, je odvisno od uporabe.

Vprašanje torej ni, ali je aktivno uravnoteženje boljše. Gre za to, ali izboljšava upravičuje stroške vašega projekta – to je hkrati tehnološka in ekonomska odločitev.

Ta članek predstavlja ta okvir: štiri pogoje, ki ustvarjajo donosnost naložbe (ROI), smernice za scenarije, matriko odločanja in primere, ko pasivno uravnoteženje ostaja prava izbira.

Aktivno v primerjavi s pasivnim uravnoteženjem: kaj se dejansko spremeni z vidika nakupa

Razčlenjeno do bistvenih elementov nabave:

Dimenzija	Pasivno uravnoteženje	Aktivno uravnoteženje
Načelo delovanja	Odvaja odvečni naboj iz višjih celic kot toploto	Prenaša energijo iz višjih celic v nižje celice
Izravnalni tok	~100 mA, predvsem blizu vrha napolnjenosti	Do 1 A (serija z aktivnim uravnoteženjem) ali do 2 A (serija shranjevanja energije, model za višji tok)
Ko popravi zamik	Predvsem skoraj polna napolnjenost	V širšem časovnem oknu stanja napolnjenosti
Ravnanje z energijo	Razprši se kot toplota – majhna, občasna izguba (le med uravnoteženjem)	Preneseno namesto razpršeno – večja učinkovitost
Stroški	Osnovna vrednost	Prava premija – komponente, kompleksnost zasnove in cena enote
Najboljše prileganje	Uporaba v eni izmeni ali občasna uporaba, manjši nahrbtniki, dolga okna za počitek čez noč	Dnevno globoko cikliranje, večji paketi, daljša pričakovana življenjska doba

Pasivno uravnoteženje je ustrezno, kadar se zamik celic kopiči počasi glede na okno za uravnoteženje najvišje napolnjenosti. Aktivno uravnoteženje postane potrebno, kadar je to okno preozko – kadar je paket prevelik, cikli prepogosti ali pa je pričakovana življenjska doba predolga.

Štirje pogoji, pri katerih aktivno uravnoteženje ustvarja donosnost naložbe

Namesto da se sprašujete "ali je aktivno uravnoteženje boljše", se vprašajte, ali vaš projekt izpolnjuje te štiri pogoje. Bolj ko jih izpolnjuje, močnejši je ekonomski argument.

Projekti ESS: Ko je aktivno uravnoteženje običajno smiselno

Večina projektov elektrarn na sončno energijo izpolnjuje vsaj tri pogoje: veliko zmogljivost, dnevno cikliranje (sončna lastna poraba, zmanjšanje konic, upravljanje povpraševanja in polnjenja) in 10–15 letno življenjsko dobo. Ti trije pogoji običajno sami po sebi upravičijo naložbo.

Projekti viličarjev: Ko aktivno uravnoteženje zmanjša dolgoročno vzdrževanje

Delovni cikli viličarjev se zelo razlikujejo. Delovanje v eni izmeni s polnjenjem čez noč – pasivno uravnoteženje običajno vzdržuje tempo. Delovanje v treh izmenah s kratkimi obdobji počitka med izmenami – pasivno ne, regenerativno zaviranje in hitro polnjenje pa še dodatno prispevata k odstopanju pri večimenskih profilih.

Pri večizmenskih viličarjih se ekonomija vzdrževanja spreminja. Zamenjava paketov in izpadi so dragi, aktivno uravnoteženje pa se splača, če je alternativa zamenjava paketa eno ali dve leti prej.

Uporaba v avtodomih in plovilih: pogosto uporabna, včasih nepotrebna

Tukaj okvir potrebuje največ iskrenosti, saj uporaba avtodomov in plovil zajema širok spekter, donosnost naložbe pa se spreminja glede na to.

Avtodom za stalno bivanje – lastniki so večino leta na poti in dnevno kolesarijo – običajno izpolnjuje dva pogoja: vsakodnevno kolesarjenje in dolgo življenjsko dobo. Zato ga je vredno oceniti v 10-letnem obdobju lastništva, namesto da bi se odločili za samodejni da.

Rekreacijsko kolesarjenje z avtodomom ob koncu tedna nekajkrat na mesec ne izpolnjuje pogoja globokega cikla. Pasivno uravnoteženje ustreza temu delovnemu ciklu, aktivno zniževanje pa bi pokrilo zmogljivost, ki je profil ne bo uporabil.

Baterijska banka za plovila (banka baterij, ki napaja sisteme na krovu) sledi isti logiki: komercialna ali rekreacijska storitev s polnim delovnim časom jo upravičuje, medtem ko sezonska rekreacijska plovila pogosto ne.

Kjer se aktivno uravnoteženje običajno NE izplača

Iskreni okvir navaja primere, ko je odgovor ne. V aplikacijah z nizko izkoriščenostjo paket morda ne bo ustvaril dovolj premika celic, da bi upravičil stroške. Štiri kategorije, kjer pasivno uravnoteženje ostaja prava izbira:

• Shranjevanje energije samo za rezervno shranjevanje.Baterija, ki je večino leta popolnoma napolnjena in se prazni le med izpadi, ima le majhen nihaj – nihaj pa se pojavi pri najvišji napolnjenosti, kjer je pasivno uravnoteženje najučinkovitejše.
• Vikend rekreacijski avtodom.Nekaj ​​ciklov na mesec pomeni, da je baterija večino časa skoraj popolnoma napolnjena, kar ustreza pasivnemu uravnoteženju.
• Zagonski akumulatorji za plovila.Zagon motorja je dogodek z visokim tokom in kratkim impulzom, ne pa globoko praznjenje. Akumulator je med zagoni skoraj popolnoma napolnjen; število ciklov je nizko in praznjenje plitvo, zato zdrs ni prevladujoči mehanizem staranja.
• Majhna pakiranja za potrošnike.Nizka zmogljivost, manj celic, krajša življenjska doba in nizki stroški izpada – nobeden od štirih pogojev ni v celoti izpolnjen.

Preprosta matrika odločanja

Vsaka sodba odraža, koliko od štirih pogojev izpolnjuje tipična vloga v danem scenariju.

Scenarij uporabe	Aktivno uravnoteženje	Pogoji, ki so običajno izpolnjeni
Dnevno kolesarjenje komercialnih in industrijskih ESS	Pogosto upravičeno	Velika zmogljivost + dnevno globoko praznjenje + dolga življenjska doba + stroški izpada
Večizmenski vozni park viličarjev	Pogosto upravičeno	Dnevno globoko cikliranje + dolga življenjska doba + stroški izpada
Stanovanjski sistemi za samoporabo sončne energije	Pogosto upravičeno	Velika zmogljivost + dnevno globoko cikliranje + dolga življenjska doba
Banka za morske hiše (polni delovni čas / komercialna)	Vredno ocenjevanja	Dnevno kolesarjenje + dolga življenjska doba
Avtodom za stalno bivanje	Vredno ocenjevanja	Dnevno kolesarjenje + dolga življenjska doba
Lahko komercialno vozilo za vsakodnevno uporabo	Vredno ocenjevanja	Dnevno kolesarjenje + stroški izpada
Vozni park električnih rikš/komercialnih trikolesnikov	Vredno ocenjevanja	Dnevno globoko kolesarjenje + stroški izpada
Vikend rekreacijski avtodom	Redko upravičeno	Nobeden od štirih se ni močno srečal
Domača ali komercialna shramba samo za varnostne kopije	Redko upravičeno	Nobeden od štirih se ni močno srečal
Zagonski akumulator za plovila	Redko upravičeno	Profil kratkotrajnega visokega toka, brez globokega cikliranja

»Pogosto upravičeno« = tipičen projekt ima jasno donosnost naložbe. »Vredno ocenjevanja« = odgovor določajo pogoji na ravni projekta. »Redko upravičeno« = večina projektov ne povrne stroškovne premije.

Možnosti izdelkov DALY Active Balance

Ko je odločitev sprejeta, DALY ponuja dve integrirani družini izdelkov ter možnost zunanjega modula za visokotokovne gradnje.

Ekonomija specifikacij: kam vlagati, kje ne pretiravati s specifikacijami

Kam investirati:

• Aktivno uravnoteženje za projekte, ki izpolnjujejo tri ali več pogojev donosnosti naložbe – matematika se običajno izračuna v 10-letnem oknu lastništva.
• Zunanji aktivni uravnoteževalec za visokotokovne aplikacije, kjer je aktivno uravnoteženje upravičeno, vendar spada na namenski modul.

Kje ne pretiravati s specifikacijami:

• Višji tok uravnoteženja, kot ga zahtevata zmogljivost in profil cikliranja – 2A v majhnem paketu – zagotavlja prostor nad glavo, ki ga aplikacija ne bo uporabila.
• Aktivno uravnoteženje, kjer so pričakovana življenjska doba kratka in se korist zaradi kumulativnega premika ne bo uresničila.

Pogosto zastavljena vprašanja

O podjetju DALY

DALY načrtuje in izdeluje sisteme za upravljanje litijevih baterij za proizvajalce originalne opreme (OEM), proizvajalce paketov in integratorje v več kot 130 državah, z različicami z aktivnim uravnoteženjem v mobilnih, industrijskih in shranjevalnih družinah. Podjetje DALY, ustanovljeno leta 2015, izvaja sistem vodenja kakovosti in okolja, ki izpolnjuje zahteve standardov ISO 9001 in ISO 14001, svoje izdelke pa izdeluje tako, da izpolnjujejo zahteve CE, RoHS in veljavne varnostne standarde UL. Poročila o preskusih in tehnična dokumentacija so na voljo na zahtevo, DALY pa lahko strankam, ki to potrebujejo, svetuje in podpira pri delu na področju certificiranja UL.

DALY-jeva ponudba izdelkov zajema šest področij uporabe: električna dvokolesna vozila (dostava na zadnji kilometer, skupna menjava, vsakodnevna vožnja na delo); shranjevanje energije v gospodinjstvih in baznih postajah (stanovanjski sistemi za shranjevanje energije, shranjevanje energije v avtodomih, zunanje napajanje, telekomunikacijske bazne postaje); industrijska in komercialna vozila (AGV, robotika, komercialno čiščenje, dvižne delovne ploščadi); viličarji in nizkohitrostna električna vozila (viličarji, vozički za golf, nizkohitrostna osebna vozila, turistična vozila); ter zagon tovornjakov in plovil (klimatska naprava za parkiranje, zaščitne plošče za litijeve baterije za zagon tovornjakov, zagon plovil).