Решения для хранения энергии в аккумуляторах
Электронная поддержка устойчивых энергетических систем, ориентированная на инженеров
Системы хранения энергии в аккумуляторах (BESS) играют важнейшую роль в современной энергетической инфраструктуре, обеспечивая эффективное использование энергии, стабильность сети и интеграцию возобновляемых источников энергии. От бытовых и коммерческих накопителей до микросетей коммунального масштаба, конструкции BESS требуют высокой надежности, точного управления и долгосрочной доступности компонентов.
Shenzhen Lianxinbang (LXB Semicon) Technology Co., Ltd. поддерживает проекты по производству аккумуляторных батарей, поставляя квалифицированные электронные компоненты и обеспечивая экспертизу цепочки поставок в соответствии с реальными инженерными и производственными требованиями.
Система управления аккумулятором (BMS)
BMS отвечает за обеспечение безопасной работы, максимизацию полезной емкости и продление срока службы аккумулятора.Типичные конструкции BMS требуют Высокоточные аналоговые ИС фронтального исполнения, Прецизионные АЦП и опорные схемы, микроконтроллеры автомобильного или промышленного класса, и Изолирующие устройства, подходящие для высоковольтных областей. Компоненты из ADI, TI, MAXIM, MICROCHIP и NXP обычно выбирают для этих целей благодаря их проверенной точности, долговременной стабильности и широкому квалификационному охвату.
Контроль напряжения и температуры в ячейке
Измерение тока и кулоновский счет
Логика балансировки и защиты ячеек
Обнаружение и изоляция неисправностей
Типовая архитектура системы BESS
Полноценная система хранения энергии на аккумуляторах включает в себя множество электронных подсистем, работающих вместе в жестких электрических и экологических условиях.
Основные системные блоки включают в себя:
Аккумуляторные блоки (литий-ионные, LFP или другие химические элементы)
Система управления аккумулятором (BMS)
Система преобразования энергии (PCS)
Система энергетического менеджмента (EMS)
Модули сетевого интерфейса и защиты
Интерфейсы связи и мониторинга
В каждом блоке возникают специфические электрические, тепловые и надежные проблемы, которые необходимо решать на уровне компонентов.
Система преобразования энергии (PCS)
Система PCS соединяет аккумуляторную систему с нагрузкой, возобновляемыми источниками или коммунальной сетью. Ее эффективность и надежность напрямую влияют на производительность системы и эксплуатационные расходы.
Типичные функции PCS:
DC/DC-преобразование между батареей и шиной постоянного тока
Инверсия постоянного/переменного тока для взаимодействия с сетью
Двунаправленное управление потоком мощности
Ключевые категории компонентов:
Силовые МОП-транзисторы и IGBT
Драйверы затворов и защитные ИС
Сильноточные выпрямители и диоды
Тепловые и токовые датчики
Такие поставщики, как INFINEON, ON, VISHAY, NEXPERIA и DIODES, предлагают устройства, рассчитанные на высокое напряжение, большие токи и длительную работу.
Система энергетического менеджмента (EMS)
EMS работает на уровне системы, координируя потоки энергии, использование батарей и взаимодействие с сетью в зависимости от условий реального времени.
Основные функции EMS:
Управление состоянием заряда и состоянием здоровья
Прогнозирование и оптимизация нагрузки
Диспетчеризация сети и управление пиковой экономией
Регистрация данных и удаленный мониторинг
Электронные требования:
Надежные микропроцессоры или MCU
Коммуникационные интерфейсы (CAN, RS485, Ethernet)
Поддержка безопасной памяти и целостности данных
В больших системах для обработки данных в реальном времени и объединения интерфейсов часто используются ПЛИС от XILINX или ALTERA.
Роль LXB Semicon в проектах BESS
Обладая более чем десятилетним опытом работы в отрасли, компания LXB Semicon предоставляет:
Доступ к ведущим полупроводниковым брендам, включая XILINX, ADI, TI, INFINEON, NXP, ON, MICROCHIP и др.
Поддержка пробных и пилотных образцов на этапах разработки
Проверка качества и контроль документации
Координация логистики при развертывании глобальных проектов
Наша организационная структура объединяет продажи, закупки, контроль качества и управление цепочкой поставок, что позволяет координировать поддержку на протяжении всего жизненного цикла продукции.
Соображения по энергоэффективности
На энергоэффективность BESS влияют суммарные потери на этапах измерения, преобразования и управления.
Приоритеты дизайна включают:
Устройства питания с низким Rds(on) и быстрым переключением
Точное измерение для предотвращения превышения пределов проектирования
Оптимизированное терморегулирование
Резервные и контрольные схемы с низким энергопотреблением
Тщательный выбор компонентов на этапе проектирования оказывает ощутимое влияние на общую эффективность системы в течение всего срока эксплуатации установки.
Стабильность цепей поставок и управление устареванием
Длительный срок службы создает риски, связанные с доступностью компонентов и изменениями в жизненном цикле.
Основные стратегии смягчения последствий включают:
Стратегии использования компонентов из нескольких источников
Перекрестные ссылки на уровне BOM
Заблаговременное уведомление и буферное планирование
Прослеживаемость и контроль качества
LXB Semicon поддерживает клиентов структурированными процессами закупок, проверки качества и планирования поставок в соответствии с долгосрочными требованиями к развертыванию BESS.
LXB Semicon
Надежность, квалификация и ожидаемый срок службы
Сочетая квалифицированный поиск компонентов с инженерно-ориентированной поддержкой цепочки поставок, LXB Semicon помогает разработчикам и производителям BESS создавать системы, которые надежно работают с момента первоначального развертывания до длительной эксплуатации.
Установки BESS обычно рассчитаны на 10-20 лет работы с минимальным обслуживанием. Поэтому надежность компонентов является одной из главных инженерных задач.
Многие конструкции BESS используют квалификационные рамки, первоначально разработанные для автомобильной электроники, в том числе:
AEC-Q100 - Интегральные микросхемы
AEC-Q101 - Дискретные полупроводники
AEC-Q200 - Пассивные компоненты
Хотя эти стандарты не являются обязательными для стационарных систем, они обеспечивают проверенную основу для температурных циклов, электрических нагрузок и механической прочности.