Revolucionando el almacenamiento de energía en el hogar: tendencias clave y el papel de la tecnología de bypass en la mejora de la eficiencia

Con la creciente demanda de soluciones energéticas limpias y sostenibles, los sistemas de almacenamiento de energía en el hogar están evolucionando rápidamente. Tecnología de bypass ha surgido como un elemento innovador que mejora la eficiencia, la confiabilidad y la longevidad de estos sistemas. 

Tendencias en tecnología y productos de almacenamiento de energía en el hogar

1. Alta capacidad y modularidad
   Las baterías de almacenamiento de energía para el hogar están evolucionando hacia capacidades mayores para satisfacer las crecientes demandas de electricidad en los hogares. Además, los sistemas de baterías modulares permiten a los usuarios ampliar la capacidad de manera flexible según sus necesidades.
2. Integración y diseño todo en uno
   En la actualidad, la mayoría de los sistemas de almacenamiento de energía para el hogar son de tipo dividido, pero las tendencias futuras apuntan hacia productos integrados que combinan baterías e inversores en una sola unidad. Este cambio simplifica la instalación, mejora la compatibilidad del sistema y mejora la confiabilidad.
3. Gestión inteligente
   Con el desarrollo de hogares inteligentes y la Internet de las cosas (IoT), los sistemas de almacenamiento de energía en el hogar incorporarán tecnologías más avanzadas.Sistemas de gestión de baterías(BMS). Estos sistemas utilizarán análisis de datos e inteligencia artificial para optimizar el uso de energía y programar de forma inteligente la carga y descarga en función de los patrones de consumo y las condiciones de la red.
4. Reciclabilidad y sostenibilidad
   Las futuras baterías de almacenamiento de energía priorizarán la reciclabilidad para reducir el impacto ambiental y aumentar la eficiencia del reciclaje. Además, algunos sistemas pueden adoptar baterías de segunda vida de vehículos eléctricos para una mayor sostenibilidad.

Sistema de batería multimódulo maestro-esclavo y tecnología de derivación

Una arquitectura maestro-esclavo es una estructura común en los sistemas de gestión de baterías (BMS).

La arquitectura maestro-esclavo generalmente consta de una Unidad de control de batería (BCU)como el maestro y múltiplemódulos (esclavos)La unidad maestra supervisa el control y la gestión generales, mientras que las unidades esclavas son responsables de controlar el voltaje, la temperatura y el equilibrio dentro de los módulos de batería individuales. En un sistema de batería de varios módulos, varias celdas de batería forman un módulo y luego varios módulos se integran en un paquete de baterías. Este diseño facilita la expansión y el mantenimiento.

Dado que los módulos admiten el reemplazo independiente, es inevitable que los módulos con diferentes Estado de carga (SOC)Pueden combinarse. Con el tiempo, también pueden surgir problemas de consistencia durante el uso. Debido a que los módulos están conectados en serie, los desequilibrios del estado de carga pueden reducir significativamente la capacidad disponible de todo el sistema de gestión de edificios (BMS). Muchas de las soluciones actuales del mercado utilizan métodos de equilibrio pasivo, pero estos suelen tener una baja eficiencia y no cumplen con los requisitos de los clientes en muchos escenarios.

Para abordar esta cuestión, Tecnología de bypassSe desarrolló , que permite la conmutación inteligente de cadenas de módulos, lo que permite equilibrar rápidamente la capacidad de los módulos.

¿Qué es la tecnología Bypass y por qué es importante?

A medida que los sistemas de almacenamiento de energía en el hogar se vuelven más complejos y cuentan con múltiples módulos de batería que funcionan juntos, garantizar que todos los módulos estén sincronizados es un desafío. La tecnología de derivación es la solución a este problema.

La tecnología Bypass ayuda a gestionar los desequilibrios del estado de carga (SOC) entre módulos al activarlos y desactivarlos automáticamente en el sistema, lo que equilibra el proceso de carga en todos los módulos. Esto ayuda a evitar problemas como pérdida de energía, degradación del rendimiento e ineficiencia del sistema.

Implementación de la función de bypass

El diagrama a continuación ilustra el Diseño de circuito de batería para funcionalidad Bypass. En comparación con los sistemas de baterías multimódulo tradicionales, una Bypass habilitadoEl sistema incluye dos contactores adicionales dentro de cada módulo:

• Un contactor está conectado en serie con la pila de celdas de la batería.
• El otro contactor está conectado en paralelo con la pila de celdas de la batería.

Principio de funcionamiento de la función bypass

• El BMS recopila datos de la batería de cada módulo y determina si es necesaria la activación de Bypass.
• El BMS interactúa con el inversor para controlar el inicio de carga/descarga y la regulación de voltaje, asegurando un proceso de Bypass estable y seguro.
• El BMS evalúa la lógica de bypass y envía comandos de conmutación de Bypass a los módulos que cumplen las condiciones.
• Al recibir el comando Bypass, el El módulo controla los contactores para ingresar o salir del modo Bypass.

Ejemplo de lógica de derivación en funcionamiento

Una configuración de prueba incluye cuatro módulos de batería conectado a un inversor, con valores SOC iniciales de 91%, 71%, 28% y 3% respectivamente. El proceso Bypass funciona de la siguiente manera:

1. Comienza la carga.

• El módulo 1 alcanza 100% SOCprimero.
• El BMS detecta que los módulos restantes necesitan equilibrio y da instrucciones Módulo 1 para entrar en modo Bypass.
• El resto tres módulos siguen cargándose, mientras que El módulo 1 deja de cargarse.

2. El módulo 2 alcanza el 100% de SOC.

• El BMS determina que el resto Dos módulos requieren mayor equilibrio.
• El módulo 2 entra en modo Bypass, permitiendo Módulos 3 y 4 para seguir cargando.

3. El módulo 3 alcanza el 100% de SOC.

• El BMS detecta que El módulo 4 aún requiere equilibrio.
• El módulo 4 entra en modo Bypass, mientras que los módulos previamente cargados Salir del modo Bypass y cambiar al modo de descarga.

4. El equilibrio está completo.

• Los tres módulos completamente cargados se descargan hasta que su SOC coincideSOC del módulo 4.
• El módulo 1 sale del modo Bypass y Los cuatro módulos reanudan su funcionamiento normal juntos.

El Curva de equilibrio del BMSA continuación se muestra todo el proceso:

Con el Función de bypass, el BMS logra un equilibrio rápido, solución de problemas causados ​​por:

• Módulos mezcladores de diferentes capacidades.
• Inconsistencias de SOC durante el uso.

Esto evita una reducción en Energía utilizable y evita la degradación del rendimiento. Además, Bypass mejora significativamente Eficiencia en la implementación, instalación y mantenimiento de baterías, lo que lo convierte en una característica esencial en los sistemas modernos de almacenamiento de energía.

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