การออกแบบแบบแยกส่วนของแบตเตอรี่ลิเธียมที่ติดตั้งบนชั้นวาง: รหัสหลักสำหรับการขยายตัวที่ยืดหยุ่นและการปรับใช้อย่างรวดเร็ว

ในความต้องการการจัดเก็บพลังงานที่หลากหลายมากขึ้นในปัจจุบันการออกแบบแบบแยกส่วนของแบตเตอรี่ลิเธียมที่ติดตั้งแร็คได้กลายเป็นกุญแจสำคัญในการโดดเด่น แนวคิดการออกแบบขององค์ประกอบหลักที่แยกชิ้นส่วนเช่นเซลล์แบตเตอรี่ระบบการจัดการส่วนประกอบการกระจายความร้อนลงในโมดูลมาตรฐานไม่เพียง แต่ตระหนักถึงการขยายตัวที่ยืดหยุ่นของ ทุ่งนา

1 หน่วยมาตรฐาน: อาคารที่เข้ากันได้และทำงานร่วมกันได้ "การสร้างพลังงาน"

การแยกส่วนของแบตเตอรี่ลิเธียมที่ติดตั้งแร็คเริ่มต้นด้วยมาตรฐานของหน่วยเซลล์พื้นฐานที่สุด ผลิตภัณฑ์กระแสหลักใช้ความกว้างของชั้นวางมาตรฐาน 19 นิ้วและความสูงของโมดูลแบตเตอรี่เดียวแบ่งออกเป็นข้อกำหนดเช่น 1U, 2U, 3U, ฯลฯ (1U =44.45 มม.) โดยมีความสามารถตั้งแต่ 500WH ถึง 5KWH มาตรฐานนี้ช่วยให้สามารถเปลี่ยนโมดูลได้จากแบรนด์ต่าง ๆ เมื่อศูนย์ข้อมูลกำลังขยายตัวมันจะผสมโมดูล 2U จาก Brand A ด้วยโมดูล 3U จาก Brand B และประสบความสำเร็จในการทำงานร่วมกันผ่านโปรโตคอลการสื่อสารแบบครบวงจร ความเข้ากันได้สูงกว่า 98%หลีกเลี่ยงการเสียค่าใช้จ่ายของ "การแลกเปลี่ยนหนึ่งครั้งการแลกเปลี่ยนทั้งหมด"

​
มาตรฐานของอินเตอร์เฟสช่วยเพิ่มความเป็นสากลของโมดูล อินเทอร์เฟซพลังงานใช้ปลั๊กอุตสาหกรรม IEC 60309 และอินเทอร์เฟซการสื่อสารรองรับ RS485, CAN BUS และ Ethernet ดังนั้นเมื่อโมดูลใหม่เชื่อมต่อกับระบบไม่จำเป็นต้อง rewire หรือแก้ไขโปรแกรม ในการปรับปรุงการจัดเก็บพลังงานของสถานีฐานการสื่อสารบางอย่างช่างเทคนิคเสร็จสิ้นการติดตั้งโมดูล 2U สามโมดูลในเวลาเพียง 2 ชั่วโมงเพิ่มความสามารถในการจัดเก็บพลังงานจาก 10kWh เป็น 20kWh ประหยัดเวลาการใช้งาน 80% เมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ที่ไม่ใช่โมดูลาร์แบบดั้งเดิม

2 สถาปัตยกรรมลำดับชั้น: การเชื่อมต่อที่ไร้รอยต่อจากโมดูลไปยังระบบ

แบตเตอรี่ลิเธียมที่ติดตั้งแร็คใช้สถาปัตยกรรมสามระดับของ "โมดูลตู้คลัสเตอร์" โดยแต่ละชั้นมีความสามารถในการจัดการอิสระ โมดูลเดียวติดตั้ง Micro BMS ซึ่งรับผิดชอบในการตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าอุณหภูมิและสถานะสมดุลของโมดูล ระดับคณะรัฐมนตรี BMS รวมข้อมูลโมดูลทั้งหมดและควบคุมกำลังชาร์จทั้งหมดและกำลังปลดปล่อย คอนโทรลเลอร์คลัสเตอร์ประสานงานหลายตู้เพื่อให้ได้การเชื่อมโยงกับกริดพลังงานหรือโหลด สถาปัตยกรรมแบบลำดับชั้นนี้ช่วยให้ระบบมีความสามารถในการ "แยกความผิดพลาด" ในคลัสเตอร์การจัดเก็บพลังงานบางอย่างเมื่อโมดูลหนึ่งประสบกับการลัดวงจรตู้ BMS จะตัดการเชื่อมต่อทันทีในขณะที่ 95% ที่เหลือของโมดูลยังสามารถทำงานได้ตามปกติด้วยความพร้อมใช้งาน 99.9%

การออกแบบที่สลับได้อย่างร้อนแรงคือการตกแต่งด้วยสถาปัตยกรรมแบบลำดับชั้น สามารถเปลี่ยนโมดูลแบตเตอรี่แบบสลับได้โดยไม่ต้องหยุดทำงานในระบบ เมื่อศูนย์ข้อมูลทางการเงินเกี่ยวข้องกับโมดูลที่ผิดพลาดมันจะให้พลังงานสั้น ๆ ผ่านแหล่งพลังงานสำรองและเสร็จสิ้นการเปลี่ยนโมดูลภายใน 5 นาที การหยุดทำงานจะถูกควบคุมภายใน 1 นาทีต่ำกว่าเกณฑ์ 4 ชั่วโมงที่ต้องการของอุตสาหกรรม การสลับร้อนระดับตู้ช่วยให้การเพิ่มตู้ใหม่ระหว่างการทำงานของกลุ่ม ด้วยวิธีนี้ศูนย์คอมพิวติ้งคลาวด์ได้ขยายความสามารถในการจัดเก็บพลังงานจาก 50MWh เป็น 150mWh ในสามงวดภายในหกเดือนโดยไม่ส่งผลกระทบต่อการดำเนินธุรกิจ

3 ฉากการปรับตัว: "โซลูชั่นพลังงาน" ตามความต้องการตามความต้องการตามความต้องการ

ในสถานการณ์ขนาดเล็กการออกแบบแบบแยกส่วนแสดงให้เห็นถึงความสามารถในการปรับตัวเชิงพื้นที่ที่แข็งแกร่ง ในตู้เซิร์ฟเวอร์ขนาด 19 นิ้วของโหนดการคำนวณขอบสามารถแทรกโมดูลแบตเตอรี่ 1U สองโมดูลลิเธียมสองโมดูลเพื่อแชร์พื้นที่ตู้กับเซิร์ฟเวอร์ ความสามารถในการจัดเก็บพลังงานสูงถึง 2kWh ตอบสนองความต้องการสำรองพลังงาน 4 ชั่วโมง โครงการโคมไฟถนนอัจฉริยะบางรุ่นรวมโมดูล 3U ที่ด้านล่างของโพสต์หลอดไฟโดยใช้แผงโซลาร์เซลล์เพื่อชาร์จและบรรลุการรวมแสงกลางคืนและแหล่งจ่ายไฟฉุกเฉินโดยไม่จำเป็นต้องมีการประกอบอาชีพเพิ่มเติมในระหว่างการติดตั้ง

ในสถานการณ์ขนาดใหญ่กลุ่มโมดูลาร์สามารถตอบสนองต่อความผันผวนของโหลดได้อย่างยืดหยุ่น ระบบจัดเก็บพลังงาน 100MWh ในสวนอุตสาหกรรมบางแห่งประกอบด้วยตู้ 200 500 kWh และจำนวนตู้ปฏิบัติการถูกปรับตามภาระจริงผ่านตัวควบคุมคลัสเตอร์: 80% ของตู้ถูกใช้ในระหว่างวันที่โรงงานเริ่มทำงาน เมื่อเข้าร่วมในการโกนหนวดสูงสุดระบบสามารถควบคุมพลังงานได้อย่างแม่นยำของโมดูลเดียวด้วยความเร็วในการตอบสนองของมิลลิวินาทีและกฎระเบียบที่ราบรื่นจาก 10MW ถึง 50MW สามารถทำได้ในกระบวนการโกนหนวดสูงสุด

ในอนาคตด้วยความนิยมของแนวคิด "โมดูลเป็นบริการ" (MAAS) แนวคิดโมดูลาร์ของแบตเตอรี่ลิเธียมที่ติดตั้งแร็คจะพัฒนาไปสู่ "สมาร์ทพลักแอนด์เพลย์" โมดูลนี้มาพร้อมกับอัลกอริทึม AI ที่สามารถระบุสถานการณ์การเข้าถึงได้อย่างอิสระและปรับกลยุทธ์การดำเนินงาน การใช้การรับรองความถูกต้องของตัวตนและการจัดการวงจรชีวิตของโมดูลผ่านเทคโนโลยี blockchain ทำให้การไหลเวียนของโมดูลมือสองมีความปลอดภัยและมีประสิทธิภาพมากขึ้น การออกแบบแบบแยกส่วนที่พัฒนาอย่างต่อเนื่องนี้จะช่วยให้แบตเตอรี่ลิเธียมติดตั้งแร็คกลายเป็น "เซลล์พลังงาน" ที่มีความยืดหยุ่นในอินเทอร์เน็ตพลังงานซึ่งรองรับการพัฒนาขนาดใหญ่ของการจัดเก็บพลังงานแบบกระจาย