市场需要构建更好的电池存储解决方案
随着能源的需求增加,对于新一代性能强大的电池需求增加。在创新的电池存储解决方案的开发中互连发挥着重要作用。对于电力需求的日益增长,以及采用更多可持续能源和更少能源消耗的矛盾解决方案中,电池存储处于最前沿的地位。这是在多个层面上发生,从公用事业规模到建筑设施层面,再到住宅系统等。
北美地区菲尼克斯产品营销经理Joel Boone说:“在过去几年里,我们真正参与了公用事业市场。公用事业公司面临的主要挑战之一是在最需要的时候向客户提供电力,而不一定是在可用的时候。这就是公用事业级别电池存储背后的理念。我们利用可再生能源,甚至是传统能源,但我们最大限度地管理能源,在需要时的输送能力,比如在高峰时期。”
菲尼克斯电气公司的储能模块
随着能源消费的持续增加,储能有助于克服公用事业公司传统上的一些限制。用于储能的公用设施装置是由架子上的电池组成,有时是装在巨大的容器中。这些单元模块结合在一起,电池存储产生巨大的能量。这些模块可以电池串联连接,也可以作为独立电池单元单独使用。
工业储能系统
模块化方法的电池设计是为了方便替换因任何原因而损坏的电池单元格或一组电池单元格。菲尼克斯电气的DC电池解决方案工程师和市场开发经理比尔·阿胡马田(Bill Ahumada)解释说:“根据需求和目标,它也是可扩展的。公用事业规模是最大的电池存储系统。建筑或工厂的电池结构方式大致相同,但只是在一个较小的版本。住宅系统最小,但电池系统结构仍然很相似。”
错峰供电是市政当局目前最大限度地满足消费高峰时期需求的一种方式。通过这种方式,有限的电池电力负担由整个电网的用户分担,确保需求不会超过供应。由于能源是在可再生能源存在时可产生的,因此在生产时改进电池存储解决方案来储存能源(太阳能,风能等)使电池电力可以在需求高峰时使用。这就减轻了消费者的负担。电池能够产生和储存的能量越多,需求就越有可能得到无缝满足。
Ahumada说:“在不断发展的能源环境中,公用事业公司正处于最佳电池存储解决方案的有利位置。其中一种方法是共同定位,这意味着多个可再生能源系统或电池存储存在于一个电网中。其中一些原因是把它放在更接近其用途的战略位置。通常,这与标准电池相连接和补充。为了减轻现有的电池电力基础设施负担和利用能源,我们能够生产和利用可再生能源,在用电高峰时期补充电池电网能源。现在我们有了一种方法来满足这种需求,然后我们可以根据需要使用存储在电池管理系统中的电力。”
住宅用储能系统
今天,用于电池存储的许多技术都起源于电动汽车(EV)市场。Boone说:“电池连接单元或模块之间的通信,大部分都来自电动汽车或移动通信领域,比如CAN总线。这似乎是通信和电池管理系统选择规则,因为这是他们所熟悉的东西。”
所有这些各种各样的电池部件都被设计在腔体内,可以确保电池管理系统运行在峰值水平。模块电池单元平衡了吗?是否存在温度问题?冷却系统是否达到要求?Boone说:“但最重要的事情之一是这些电源连接器。在某些情况下,我们说的电缆,是指大而重的铜电缆。连接器需要适用大规格的电线。”
要做到这一点,连接器需要满足几个要求。它们应该很灵活,并且能够在插座上360度旋转,满足大的电缆和电池模块之间的连接。另一个重要的考虑因素是一个电池锁定机制,确保一旦接头接合在插座上,连接电池将稳固可靠,其中压接连接器是首选。
IP67密封等级也很重要。即使都是密封的容器,也可能需要打开它们进行故障排除。冷却系统或被动冷却方法可能会发生水凝结,因此需要密封连接器。
电池存储的未来
Boone 和 Ahumada都看到更多电池电力需求的趋势。电池管理系统的效率越来越高,使得电池存储提供更多的电力。将所有这些电池组合在一起意味着连接器和电缆必须变得更大,或者需要一种替代方案来摆脱大尺寸的电缆。菲尼克斯电气正在为即将到来的电池系统创新定位,即电池如何封装才能产生最多的电力,这是终端客户想要的。Boone说:“我们如何最好地支持四根电缆?有可插拔式连接器和有更大电缆的模块化电池系统是正确的吗?这需要很多工作。我们有一些替代选择,比如最初的巴斯巴(busbar)连接器,旨在将其中一些连接移动到电池模块的后面,大多数电池系统都是为从该模块开始的电池前端连接而设计的,这意味着安装人员必须处理沉重的电缆,并确保一切都合在一起。如果你有一个复杂的布局,那将需要一些计划。我们开发了一种盲配连接器,可以在机架插入时即插即用这些电池模块,允许所有的连接移动到后面。在这个方面一切都变成了防触摸,因为没有人需要在电池模块前面处理大功率。”
速度是另一个因素。随着电池管理系统变得更大并突破极限,它们也需要能够快速断电,因为它们支持一个社区或整个城镇,而且有巨大的吸引力。电池电力快速输出很快会导致部件升温,需要更大的电缆和连接器来承受。
Ahumada认为混合连接器结合功率和信号或数据到一个连接器,将各种因素的集成,最大化可用空间,最小化所需的空间量,同时保持性能和可靠性。电池管理系统中的连接数量也在增加,因此客户的另一个流行的请求是使连接更快和可重复,这样电池管理系统总体上系统更高效、更可靠。
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