Giải pháp lưu trữ năng lượng bằng pin
Hỗ trợ điện tử tập trung vào kỹ thuật cho các hệ thống năng lượng bền vững
Hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin (BESS) đóng vai trò quan trọng trong cơ sở hạ tầng năng lượng hiện đại, giúp tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng, đảm bảo tính ổn định của lưới điện và tích hợp năng lượng tái tạo. Từ các hệ thống lưu trữ cho hộ gia đình và doanh nghiệp đến các mạng lưới vi mô quy mô công nghiệp, thiết kế BESS đòi hỏi độ tin cậy cao, kiểm soát chính xác và khả năng cung cấp linh kiện lâu dài.
Công ty TNHH Công nghệ Shenzhen Lianxinbang (LXB Semicon). Hỗ trợ các dự án lưu trữ năng lượng pin bằng cách cung cấp các linh kiện điện tử chất lượng cao và cung cấp chuyên môn về chuỗi cung ứng phù hợp với các yêu cầu kỹ thuật và sản xuất thực tế.
Hệ thống quản lý pin (BMS)
Hệ thống quản lý pin (BMS) chịu trách nhiệm đảm bảo hoạt động an toàn, tối ưu hóa dung lượng sử dụng và kéo dài tuổi thọ pin. Các thiết kế BMS thông thường yêu cầu IC mạch tiền khuếch đại analog độ chính xác cao, ADC chính xác và mạch tham chiếu, MCU dành cho ô tô hoặc công nghiệp, và Thiết bị cách ly phù hợp cho các vùng điện áp cao. Các thành phần từ ADI, TI, MAXIM, MICROCHIP và NXP Thường được lựa chọn cho các ứng dụng này nhờ độ chính xác đã được chứng minh, độ ổn định lâu dài và phạm vi chứng nhận rộng.
Theo dõi điện áp và nhiệt độ của tế bào
Đo dòng điện và đếm coulomb
Logic cân bằng và bảo vệ tế bào
Phát hiện và cách ly lỗi
Kiến trúc hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin (BESS) điển hình
Hệ thống lưu trữ năng lượng pin hoàn chỉnh tích hợp nhiều hệ thống con điện tử hoạt động cùng nhau trong điều kiện điện và môi trường khắc nghiệt.
Các khối hệ thống chính bao gồm:
Bộ pin (Li-ion, LFP hoặc các loại hóa chất khác)
Hệ thống quản lý pin (BMS)
Hệ thống chuyển đổi điện năng (PCS)
Hệ thống Quản lý Năng lượng (EMS)
Giao diện lưới và các mô-đun bảo vệ
Giao diện truyền thông và giám sát
Mỗi khối đều đặt ra những thách thức cụ thể về điện, nhiệt và độ tin cậy, đòi hỏi phải được giải quyết ở cấp độ thành phần.
Hệ thống chuyển đổi điện năng (PCS)
Hệ thống PCS kết nối hệ thống pin với các tải, nguồn năng lượng tái tạo hoặc lưới điện công cộng. Hiệu suất và độ tin cậy của nó có ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất hệ thống và chi phí vận hành.
Các chức năng tiêu biểu của PCS:
Chuyển đổi DC/DC giữa pin và đường dây DC
Biến đổi DC/AC cho tương tác với lưới điện
Kiểm soát dòng điện hai chiều
Các nhóm thành phần chính:
MOSFET công suất và IGBT
Bộ điều khiển cổng và mạch bảo vệ IC
Biến áp dòng cao và điốt
Các thiết bị cảm biến nhiệt độ và dòng điện
Các nhà cung cấp như INFINEON, ON, VISHAY, NEXPERIA và DIODES cung cấp các thiết bị được thiết kế cho hoạt động ở điện áp cao, dòng điện cao và thời gian hoạt động dài.
Hệ thống Quản lý Năng lượng (EMS)
Hệ thống Quản lý Năng lượng (EMS) hoạt động ở cấp độ hệ thống, điều phối dòng điện, sử dụng pin và tương tác với lưới điện dựa trên các điều kiện thời gian thực.
Các chức năng chính của Hệ thống Quản lý Khẩn cấp (EMS):
Quản lý trạng thái sạc và trạng thái sức khỏe
Dự báo và tối ưu hóa tải
Điều độ lưới điện và kiểm soát giảm đỉnh
Ghi nhật ký dữ liệu và giám sát từ xa
Yêu cầu về điện tử:
Bộ vi xử lý đáng tin cậy hoặc MCU
Giao diện truyền thông (CAN, RS485, Ethernet)
Hỗ trợ bảo mật bộ nhớ và tính toàn vẹn dữ liệu
Trong các hệ thống lớn, các mạch tích hợp lập trình được (FPGA) của XILINX hoặc ALTERA thường được sử dụng cho xử lý thời gian thực và tổng hợp giao diện.
Vai trò của LXB Semicon trong các dự án BESS
Với hơn một thập kỷ kinh nghiệm trong ngành, LXB Semicon cung cấp:
Truy cập vào các thương hiệu bán dẫn hàng đầu bao gồm XILINX, ADI, TI, INFINEON, NXP, ON, MICROCHIP và các thương hiệu khác.
Hỗ trợ lấy mẫu và chạy thử nghiệm cho các giai đoạn phát triển
Kiểm tra chất lượng và quản lý tài liệu
Phối hợp logistics cho việc triển khai dự án toàn cầu
Cấu trúc tổ chức của chúng tôi tích hợp các bộ phận bán hàng, mua hàng, kiểm tra chất lượng và quản lý chuỗi cung ứng, cho phép hỗ trợ phối hợp xuyên suốt toàn bộ vòng đời sản phẩm.
Các yếu tố cần xem xét về hiệu quả năng lượng
Hiệu suất năng lượng trong hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin (BESS) bị ảnh hưởng bởi tổng tổn thất tích lũy qua các giai đoạn cảm biến, chuyển đổi và điều khiển.
Các ưu tiên thiết kế bao gồm:
Thiết bị công suất có điện trở thấp (khi đóng) và khả năng chuyển mạch nhanh
Cảm biến chính xác để tránh thiết kế dư thừa
Quản lý nhiệt tối ưu
Mạch chờ và giám sát tiêu thụ điện năng thấp
Việc lựa chọn cẩn thận các thành phần ở giai đoạn thiết kế có tác động đáng kể đến hiệu suất tổng thể của hệ thống trong suốt thời gian hoạt động của hệ thống.
Ổn định chuỗi cung ứng và Quản lý sự lạc hậu
Tuổi thọ dài có thể gây ra các rủi ro liên quan đến tính sẵn có của linh kiện và sự thay đổi trong chu kỳ đời sản phẩm.
Các chiến lược giảm thiểu chính bao gồm:
Chiến lược thành phần đa nguồn
Tra cứu chéo theo cấp độ BOM
Thông báo trước và lập kế hoạch dự phòng
Khả năng truy xuất nguồn gốc và kiểm tra chất lượng
LXB Semicon hỗ trợ khách hàng thông qua các quy trình mua sắm có cấu trúc, kiểm tra chất lượng và lập kế hoạch cung ứng phù hợp với yêu cầu triển khai hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin (BESS) trong dài hạn.
LXB Bán dẫn
Độ tin cậy, Chứng nhận và Tuổi thọ dự kiến
Bằng cách kết hợp việc lựa chọn linh kiện chất lượng cao với hỗ trợ chuỗi cung ứng hướng đến kỹ thuật, LXB Semicon giúp các nhà phát triển và nhà sản xuất hệ thống lưu trữ năng lượng (BESS) cung cấp các hệ thống hoạt động đáng tin cậy từ giai đoạn triển khai ban đầu cho đến vận hành lâu dài.
Các hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin (BESS) thường được thiết kế để hoạt động trong khoảng 10–20 năm với mức bảo trì tối thiểu. Do đó, độ tin cậy của các thành phần là một trong những vấn đề kỹ thuật quan trọng hàng đầu.
Nhiều thiết kế hệ thống lưu trữ năng lượng (BESS) áp dụng các khung tiêu chuẩn ban đầu được phát triển cho điện tử ô tô, bao gồm:
AEC-Q100 – Mạch tích hợp
AEC-Q101 – Linh kiện bán dẫn rời rạc
AEC-Q200 – Linh kiện thụ động
Mặc dù không bắt buộc đối với các hệ thống cố định, các tiêu chuẩn này cung cấp một cơ sở đã được kiểm chứng cho các thử nghiệm về chu kỳ nhiệt độ, ứng suất điện và độ bền cơ học.