التركيب والوظائف لنظام تخزين طاقة البطاريات (BESS)

تُعد أنظمة تخزين طاقة البطاريات (BESS) أمرًا بالغ الأهمية لتلبية الحاجة المتزايدة عالميًّا إلى إمدادٍ موثوقٍ ومستدامٍ من الطاقة في المنازل والشركات والمنشآت الصناعية. وتُعتبر شركة جوزوكينغ (تيانجين) للتكنولوجيا المحدودة شركة متخصصة تقدِّم حلولًا عالية الأداء لأنظمة تخزين طاقة بطاريات الليثيوم لمختلف تطبيقات بطاريات الليثيوم، بدءًا من بنوك بطاريات الطاقة الشمسية المنزلية ووصولًا إلى أنظمة الدعم الكهربائي التجارية. ويساعد فهم العميل للهيكل الداخلي ووظائف نظام تخزين طاقة بطاريات الليثيوم الحديث على تقديره بشكل أفضل لقيمة الهندسة عالية الجودة من حيث السلامة والكفاءة والمتانة. وفيما يلي نستعرض بالتفصيل مختلف عناصر أنظمتنا لتخزين طاقة بطاريات الليثيوم من الداخل والخارج.

خلايا البطارية – اللبّ المركزي لتخزين الطاقة

تنطلق جميع أنظمة تخزين طاقة بطاريات الليثيوم من خلاياها. ويمكن ترتيب هذه الخلايا بعدة طرق مختلفة، مما يؤثر على الأداء والسعة والموثوقية. نظام تخزين الطاقة بالبطارية الخلايا التي نستخدمها في شركة جوزوكينغ هي خلايا ليثيوم حديد فوسفات (LiFePO4) عالية الجودة، وهي مستقرة حراريًا وتتمتع بعمر دورة طويل. وتؤثر تركيبات التوصيل على التوالي وعلى التوازي لهذه الخلايا بشكل مباشر على جهد النظام وسعته وإنتاجه للطاقة. ويجب تصميم ترتيب الخلايا لتحقيق توازن بين عمليتي الشحن والتفريغ، وتعظيم كفاءة استخدام القدرة، وتقليل المقاومة الداخلية إلى أدنى حد ممكن. ابتداءً من تخزين طاقة البطارية الأنظمة الصغيرة الخاصة بالمنازل وصولًا إلى الأنظمة الكبيرة النطاق المخصصة للتطبيقات الثقيلة، فإن مطابقة الخلايا بدقة وتجميعها بشكل سليم يُعدان الخطوتين الأوليتين الأساسيتين.

نظام إدارة البطارية (BMS) – الحارس الذكي

بدون نظام إدارة البطارية (BMS)، لا يمكن لأي بطارية تخزين الطاقة لن تعمل. فهي تقوم باستمرار بقياس جهد كل خلية وتيارها ودرجة حرارتها. وهذه العوامل الثلاثة تُعد أسبابًا شائعة لفشل البطاريات؛ ويمنع نظام إدارة البطاريات (BMS) لدينا البطارية من الشحن الزائد والتفريغ الزائد والارتفاع المفرط في درجة الحرارة. كما يساعد في توزيع الشحنة بين الخلايا لتجنب إرهاق أي خلية بشكل مفرط أو تشغيلها دون طاقتها الكاملة. ولا يضمن هذا الوظيفة التوازنية الأداء الأمثل فحسب، بل تسهم أيضًا بشكل كبير في إطالة عمر البطارية بأكملها. بطارية الليثيوم لتخزين الطاقة الوحدة. فحتى مع وجود خلايا جيدة، يمكن أن تتدهور بسرعة أو تصبح غير آمنة في غياب نظام قوي لإدارة البطاريات (BMS).

نظام تحويل الطاقة (PCS) – الجسر بين البطارية والحمل

معظم الأجهزة المنزلية ومبدلات الطاقة الشمسية وشبكة الكهرباء تعتمد على التيار المتناوب (AC)، بينما تعتمد البطاريات على التيار المستمر (DC). ويقوم نظام تحويل الطاقة (PCS) بتحويل الطاقة من التيار المستمر (DC) القادم من البطارية إلى تيار متناوب (AC) يمكن استخدامه. ويُستخدم نظام PCS أيضًا في النظام النموذجي. بنك بطاريات شمسية نظام للتحكم في تدفق الطاقة بين الألواح الشمسية، والبطارية، و/أو أحمال المنزل. ويسمح نظام تحويل الطاقة (PCS) بنقل الطاقة بسلاسة إلى مولدات الطوارئ أثناء انقطاع التيار الكهربائي. وفي التكوين المتصل بالشبكة الكهربائية، يمتلك هذا النظام القدرة على تزويد شركة التوزيع بالطاقة الفائضة. ويقلل نظام تحويل الطاقة عالي الكفاءة من فقدان الطاقة ويُزودك نظام تخزين الطاقة بالبطارية بالطاقة عندما تحتاجها وأينما تحتاجها.

وحدة السلامة من الحرائق – حماية نشطة يمكنك الاعتماد عليها

لا يوجد أي تنازل عن السلامة في أي نوع من الأنواع تخزين طاقة البطارية يتم تضمين وحدة حماية من الحرائق مصممة خصيصًا في نظام تخزين الطاقة البطاري الخاص بنا (BESS) لضمان حماية كاملة من الحرائق. وتتميز هذه الوحدة بأجهزة استشعار ذكية تقوم برصد النيران وارتفاع درجات الحرارة بشكل غير طبيعي بشكلٍ مستمر. ويبدأ النظام تلقائيًّا عملية إخماد الحريق عند بلوغ درجة الحرارة ١٧٠°م، دون الحاجة إلى أي تحفيز خارجي. وهذه الاستجابة السريعة قادرة على منع دخول وحدة البطارية في حالة التسارع الحراري (Thermal Runaway)، ومنع انتقالها إلى الوحدات الأخرى أو الممتلكات المحيطة. وتُعد هذه الميزة الأمنية النشطة فريدة من نوعها، وتوفّر طمأنينة لا مثيل لها للمنازل والشركات التي تعتمد على بنك بطاريات شمسية أو أنظمة التخزين المستقلة.

طبقة العزل الحراري – إدارة الحرارة لضمان طول العمر الافتراضي

يُعَدّ ارتفاع درجة الحرارة إحدى المشكلات الرئيسية المرتبطة بالبطاريات الليثيومية. فالخلايا المُركَّبة بكثافة عالية في بطارية تخزين الطاقة يمكن لوحدة التغليف أن تسخن وتبرد بعضها البعض. وقد صممنا طبقة عازلة حراريًا تفصل بين الحرارة الناتجة عن الخلايا وتحvents ارتفاع درجة الحرارة بشكل مفرط في أي جزء من الخلية. كما تساعد هذه الطبقة النظام على العمل عند درجات الحرارة المثلى في الظروف القاسية، التي تتراوح ما بين -55°م إلى 55°م. وتساعد العزلة الحرارية في خفض الإجهاد الحراري، مما يسهم مباشرةً في إطالة عمر الدورة التشغيلية وأداءٍ أكثر اتساقًا.

وحدة الاتصال عبر الجيل الرابع/بلوتوث – المراقبة والتحكم عن بُعد

يجب أن تكون أنظمة تخزين طاقة البطاريات الحديثة ذكية وسهلة الاستخدام. ولذلك، قمنا بتضمين وحدة اتصال عبر الجيل الرابع/بلوتوث في نظام تخزين طاقة البطاريات الليثيومي (BESS). وتتيح تطبيقات الهاتف المحمول المراقبة عن بُعد للبيانات النشطة، ومنها حالة الشحن، ودرجة الحرارة، والجهد، وتاريخ الأداء. كما يمكن أيضًا ضبط الإعدادات، واستقبال التنبيهات، والتحكم في تدفقات الطاقة عن بُعد دون الحاجة إلى تواصل فيزيائي. وإذا كنت تُشغّل نظام بنك بطاريات شمسي في منزلك، أو لديك أسطول من بطاريات الطاقة الشمسية لإدارتها للاستخدام التجاري، يمكنك الآن إدارتها بكل سهولة من راحة يدك!

ملخص

كل مكوّن في نظام تخزين طاقة البطارية يُعدّ مهمًّا، بدءًا من خلايا البطارية الفردية وصولًا إلى نظام إدارة البطاريات الذكي (BMS)، ومن نظام تحويل الطاقة (PCS) الذي يقوم بتحويل الطاقة إلى وحدة السلامة من الحرائق التي تحميها. وبفضل خبرتنا التي تمتد لأكثر من 30 عامًا في المجال، تجمع شركة جوزوكينغ (تيانجين) للتكنولوجيا المحدودة هذه المكونات معًا في نظامٍ موثوقٍ وفعالٍ وآمنٍ. بطارية الليثيوم لتخزين الطاقة أنظمة مُركَّبة على الرفوف أو المُثبَّتة على الجدران أو المُصمَّمة خصيصًا بالكامل تخزين طاقة البطارية للتطبيقات البحرية ومركبات الترفيه المتنقِّلة (RV) والطاقة الشمسية وتطبيقات الطوارئ الاحتياطية، وتتمثّل ثقة العملاء في منتجاتنا في أكثر من 60 دولة. اتصل بنا اليوم لمناقشة مشروع تخزين الطاقة القادم الخاص بك، سواء كان ذلك نظام طاقة احتياطي صغيرًا بنك بطاريات شمسية أو نظامًا كاملاً لتخزين الطاقة المنزلية.