Аккумуляторные батареи для СОПТ

Аккумуляторные батареи для СОПТ

• Безопасна в эксплуатации (не выделяется водород, отсутствует кислота/щелочь);
• Не требуется специальное помещение – может располагаться рядом с остальным оборудованием СОПТ;
• Не требуется обслуживание.
• Срок жизни слабо зависит от температуры – не требуется кондиционирование помещения;
• Длительный срок службы (до 20 лет) в режиме подзаряда;
• Эффективна при быстрых разрядах;
• Имеет возможность быстро заряжаться;

Литий-ионные аккумуляторные батареи (ЛИАБ) — это надежное, безопасное, эффективное решение для систем оперативного постоянного тока (СОПТ) объектов энергетики и промышленных предприятий. Использование ЛИАБ в составе СОПТ дает следующие преимущества по сравнению с традиционными свинцово-кислотными батареями:

• Не требуют для своего размещения специальную инфраструктуру (отдельное помещение класса В-Iа по взрывобезопасности).
• Имеют компактные размеры. ЛИАБ располагается в шкафу рядом с остальным оборудованием СОПТ.
• Хорошие разрядные характеристики на малых временах разряда (30 минут) – эффективность применения ЛИАБ на временах малых временах разряда в 2 – 3 раза выше по сравнению с традиционными аккумуляторами.
• Допускают кратковременный ток разряда до 10 С (в течение 10 секунд).
• Низкое значение поляризационного потенциала. Это позволяет в разы снизить номинал батареи, если он определяется толчковыми нагрузками.
• Срок жизни слабо зависит от температуры. Для длительной эксплуатации ЛИАБ не требуется поддержания оптимальной температуры с высокой точностью.
• Допускается соединение нескольких аккумуляторов параллельно, что обеспечивает емкость батареи до 1600 Ач.
• Базовое исполнение включает функцию мониторинга (опционально – удаленного мониторинга) и самодиагностики.

Обозначение

Номенклатура

Технические параметры

Разрядные таблицы

Работа в режиме поддерживающего заряда

Для обеспечения длительного срока службы ЛИАБ в режиме поддерживающего заряда был реализован алгоритм, обеспечивающий эксплуатацию батареи в оптимальном режиме. Схематично решение представлено ниже.

Алгоритмы, реализованные на уровне BMS, обеспечивают следующие условия:

• Отключение зарядки при достижении напряжения на отдельном аккумуляторе выше установленного порога;
• Подключение зарядки при снижении напряжения на отдельном аккумуляторе ниже установленного порога;
• Переход в режим балансировки аккумуляторов при возникновении условий, установленных для батареи, или по команде оператора;
• Отсутствие токовой паузы при переходе из режима поддерживающего заряда в режим аварийного разряда в случае исчезновения питающей сети и обратно при ее появлении;
• Контроль температуры каждой ячейки;
• Передача любых аварийных сигналов в АСУ ТП.

При этом не предъявляется дополнительных требований к системе управления ЗВУ, в том числе установления обратной связи между BMS и системой управления ЗВУ.

Конструктивное исполнение

Функции BMS

Для защиты и мониторинга состояния ЛИАБ применяется система управления батареей (BMS). Используется трехуровневая система управления (аккумуляторная ячейка – групповой контроллер – главный контроллер). Передача данных между аккумулятором и групповым контроллером осуществляется аналоговым сигналом. Передача данных между групповыми контроллерам и главным контроллером осуществляется с помощью интерфейса RS-485 или CAN. Такая конфигурация обеспечивает высокую помехозащищенность системы, что особенно важно при совместной работе с полупроводниковыми силовыми преобразователями напряжения.

BMS выполняет следующие функции:

• контроль напряжения аккумуляторной ячейки с целью предотвращения перезаряда и глубокого разряда;
• контроль температуры аккумуляторной ячейки;
• выравнивание степени заряженности аккумуляторной ячейки в ЛИАБ (балансировка);
• контроль тока заряда и разряда;
• расчет текущего значения степени заряженности ЛИАБ (SoC);
• индикация состояния аккумуляторной ячейки и BMS (статус, код аварии);
• передача текущих данных о состоянии отдельных аккумуляторных ячеек в систему управления верхнего уровня;
• определение степени работоспособности ЛИАБ (SoH);
• проведение теста на определение внутреннего сопротивления;
• управление системой охлаждения и нагрева;
• логирование значимых событий;
• наличие счетчиков полученной и отданной энергии.

Структурная схема BMS

Технические параметры BMS