Енерджи ревю бр. 5/2022

www.energy-review.bg ЦЕНА 6.00 ЛВ. ® ISSN: 1314-0671 ИЗПИТВАНЕ НА ИНДУСТРИАЛНИ ЕЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ РЕШЕНИЯ ЗА МОНИТОРИНГ НА PV ЦЕНТРАЛИ ПРИЛОЖЕНИЯ НА ЗЕЛЕНИЯ ВОДОРОД В ИНДУСТРИАЛНИ ПРОЦЕСИ НОВА КОНЦЕПЦИЯ ЗА ДОСТЪПНИ И БЕЗОПАСНИ БАТЕРИИ РАЗРАБОТИХА УЧЕНИ БРОЙ 5, СЕПТЕМВРИ 2022

ЕНЕРДЖИ РЕВЮ l брой 5/2022 1

2 брой 5/2022 l ЕНЕРДЖИ РЕВЮ в броя www.energy-review.bg ® септември 2022 www.energy-review.bg администрация и финанси Таня Терзиева % (02) 818 3858 0888 335 881 tanya@tllmedia.bg 1612 София, бул. "Акад. Иван Ев. Гешов" 104, офис 9 тел.: (02) 818 3838 факс: (02) 818 3800 office@tllmedia.bg www.tllmedia.bg отговорен редактор Диляна Йорданова % (02) 818 3823 d.yordanova@tllmedia.bg редактори editors@tllmedia.bg Пепа Петрунова % (02) 818 3822 p.petrunova@tllmedia.bg компютърендизайн prepress@tllmedia.bg Теодора Бахарова Петя Гарванова Гергана Николова %(02) 818 3830 маркетинг и разпространение abonament@tllmedia.bg Мирена Русева m.russeva@tllmedia.bg %(02)8183812 0889717562 ® ® ISSN: 1314-0671 издава Ти Ел Ел Медиа ООД Теодора Иванова %(02) 8183818 dora@tllmedia.bg Любен Георгиев %(02) 818 3808 lubo@tllmedia.bg Действителните собственици на Ти Ел Ел Медиа ООД са Теодора Стоянова Иванова и Любен Георгиев Георгиев Ти Ел Ел Медиа ООД © Всички права запазени. Всички права върху графичното оформление и дизайн, статиите и използваните изображения, текстове и снимки, публикувани в изданието са обект на закрила по действащия Закон за авторското право и сродните му права. Нерегламентираното и ненадлежно документирано използване нарушава законите и правата на авторите им. Издателят не носи отговорност за съдържанието на публикуваните реклами, рекламни карета, рекламни публикации, фирмени и платени статии. Правата на всички споменати търговски марки, регистрирани търговски марки, запазени марки и т.н. принадлежат на съответните им собственици. рекламeнотдел Петя Найденова Мариета Кръстева Анна Николова Гергана Николова Елена Димитрова reklama@tllmedia.bg % (02) 818 3810 0888 414 831 % (02) 818 3820 0888 956 150 % (02) 818 3811 0887 306 841 % (02) 818 3813 0888 395 928 % (02) 818 3815 0888 335 882 4 Накратко 6 Изпитване на индустриални електродвигатели 10Системи за управление на батерии 15Решения за мониторинг на PV централи 19Приложения на зеления водород в индустриални процеси 23Учени разработиха нова концепция за достъпни и безопасни батерии

ЕНЕРДЖИ РЕВЮ l брой 5/2022 3

4 брой 5/2022 l ЕНЕРДЖИ РЕВЮ накратко Газопроводът IGB вече е свързан с националната газопреносна мрежа на България Газовият интерконектор Гърция – България вече е успешно свързан с българската национална и транзитна газопреносна мрежа, съобщиха от проектната компания ICGB, отговаряща за изпълнението на проекта. Свързването на инфраструктурата на двата независими преносни оператора за България – ICGB и Булгартрансгаз, е извършено близо до Стара Загора. Процесът е изпълнен с три златни заварки. След успешното свързване с операторите в двете съседни страни физическият пренос на газ по газопровода IGB вече е технически обезпечен. Порано тази година IGB се свърза успешно с Трансадриатическия газопровод (TAP). Физическото свързване беше извършено при газоизмервателната станция на газопровода до гръцкия град Комотини. След завършването на задължителното безразрушително тестване на връзката с мрежата на Булгартрансгаз участъкът ще бъде засипан, с което всички механични работи ще бъдат завършени. Търговската експлоатация на съоръжението се очаква да започне преди началото на предстоящия отоплителен сезон. Газопроводът и всички прилежащи наземни съоръжения са завършени, технически годни и тествани с реални количества природен газ, посочват от ICGB. TЕЦ AES Гълъбово отчете нов пик в производството на електроенергия ТЕЦ AES Гълъбово отбеляза нов пик в производството на електроенергия през месец юли, съобщават от дружеството. Най-модерната въглищна централа в страната е осигурила 370 725 MWh надеждна електроенергия за българските потребители. Това е с над 20% повече спрямо произведената електроенергия през месец юли година по-рано. Производственият резултат за месеца е най-голямото месечно производство от началото на годината и е едно от най-големите месечни производства въобще от пускането на централата в експлоатация до днес. Генерираната през юли от ТЕЦ AES Гълъбово електроенергия се равнява на средното месечно потребление на около 1 150 000 български домакинства. Това означава, че през миналия месец всяко четвърто домакинство в България е използвало електроенергия, която е произведена единствено от български лигнитни въглища и осигурена от двата енергоблока на централата. „Като контрапункт на непрекъснато растящите цени на енергийните носители, повлияни от глобалната конюнктура, ТЕЦ AES Гълъбово продължава да играе важна роля за поддържане на социално поносими цени на електроенергията в страната, защото използва само местен енергиен ресурс“, коментира Иван Цанков, изпълнителен директор на AES България. ЕРП Север вложи 180 000 лв. за рехабилитация на електропровод в добричко Електроразпределение Север завърши рехабилитацията на въздушна електропроводна линия в района на общините Тервел и Добричка, съобщават от компанията. Стойността на обекта от ремонтната програма на дружеството е 180 000 лв., а извършените дейности включват подмяна на проводник и изолация, монтаж на дистанционери, въвеждане на дистанционно управление (мощностни разединители и реклоузер). След изпълнението на техническите мероприятия се увеличава надеждността на електрозахранването на клиенти и производители в населените места с. Божан, с. Хитово, с. Попгруево, с. Воднянци, с. Дянково, с. Алцек. Едновременно с това се осигурява резервно захранване на населените места Карапелит, Медово, Енево, Бенковски, Владимирово, Поручик Гешаново, Подслон, а също и значително се намалява времето за локализиране и отстраняване на непредвидени аварийни ситуации в региона. С направените вложения по въздушната електропроводна линия близо 8500 клиенти на дружеството ще получат покачествено електроснабдяване.

ЕНЕРДЖИ РЕВЮ l брой 5/2022 5 накратко Община Варна купува 60 нови електрически автобуса и 62 зарядни станции за тях Община Варна ще закупи 60 електрически автобуса и 62 зарядни станции за тях в рамките на проект „Екологично чист транспорт за Варна“, който се реализира от Общината по Оперативна програма „Околна среда“. Това съобщи на пресконференция в края на юли т.г. ръководителят на проекта Младен Иванов. Екологичните превозни средства ще обновят парка на общинската фирма „Градски транспорт“. 60 от зарядните станции ще бъдат за бавно зареждане, а 2 броя – за бързо зареждане. Станциите за бавно зареждане ще бъдат монтирани в депото на дружеството, а тези за бързо зареждане – на крайните спирки на Почивка и „Владимир Варненчик“. Очаква се новите автобуси да бъдат доставени в края на месец септември и в началото на октомври, обясни още Младен Иванов. Стойността на проекта е 85,47 млн. лв., от които почти 70 млн. лв. са безвъзмездна финансова помощ, а 15,4 млн. лв. са осигурени от община Варна. 200 млн. лв. за собствени ВЕИ мощности ще получат българските компании по НПВУ Министерството на иновациите и растежа ще предостави на българските компании общо 200 млн. лв. за изграждане на ВЕИ мощности и съоръжения за производство и съхранение на енергия до 1 MWh. С мярката ще бъдат подкрепени МСП и малки дружества от целия икономически спектър с изключение на секторите „Селско, горско и рибно стопанство“ и „Производство и разпределение на електрическа и топлинна енергия и на газообразни горива“. Целта е с въвеждането на вътрешни системи за производство на електроенергия за собствено потребление да се постигне поголяма енергийна независимост на компаниите. Процедурата за финансиране на фотоволтаици и батерии е една от трите по Националния план за възстановяване и устойчивост (НПВУ), които предстои да бъдат отворени до края на годината. По друга мярка с 30,6 млн. лв. фирмите ще могат да внедрят модерни ИКТ решения за подобряване на управленските, производствените и логистичните процеси. Ще се стимулира и повишаването на информационната и киберсигурност. Мярката ще е насочена към МСП от всички сектори без „Селско, горско и рибно стопанство“, „Добивна промишленост“, „Строителство“, „Образование“ и „Социална дейност“. Причината е, че средства за тях са заложени в други европейски програми и проекти. По Националния план се предвиждат още инвестиции в научноизследователска, развойна и иновационна дейност, включително демонстрация на технологии, прототипиране, управление на интелектуалната собственост и др. с общ бюджет 118 560 000 лв.

6 брой 5/2022 l ЕНЕРДЖИ РЕВЮ електроенергетика Промишлените електромотори се подлагат на първоначално и регулярно изпитване, за да се гарантира тяхната експлоатационна пригодност, изправност и ефективна работа За целта се използват различни аналогови и цифрови инструменти и системи за измерване и диагностика, както и специално разработени стендове за изпитване във или извън работен режим Тестовите процедури в програмите за рутинна и превантивна диагностика и поддръжка на индустриалните електродвигатели се подразделят в две основни групи: статично (офлайн) и динамично (онлайн) тестване лектродвигателите са ядрото на голяма част от промишлените машини и оборудване в съвременната индустрия, а значението им за безпроблемното и безопасно функциониране на тези системи е ключово. Ето защо индустриалните двигатели се подлагат на първоначално и регулярно изпитване, за да се гарантира тяхната експлоатационна пригодност, изправност и ефективната им работа. За целта се използват различни аналогови и цифрови инструменти за измерване и диагностика, като амперметър клещи, мултиметри, безконтактни термометри, тестери на изолационно съпротивление, осцилоскопи и др., както и специално разработени стендове, при които моторите се тестват без товар, под реален товар или в работен режим, като Изпитване на индустриални електродвигатели се симулират действителни работни условия. Стендовете най-общо биват два типа: за рутинно изпитване на променливотокови (AC) и постояннотокови (DC) електродвигатели в експлоатация с цел сравняване на резултатите с еталонно устройство и за изпитване на нови типове изделия с цел дефиниране на техническите им възможности. Тестовите процедури в програмите за рутинна и превантивна диагностика и поддръжка на индусЕ

ЕНЕРДЖИ РЕВЮ l брой 5/2022 7 електроенергетика триалните електродвигатели се подразделят в две основни групи: статично (офлайн) и динамично (онлайн) тестване. Отделните методи оценяват различни параметри на моторите и могат да открият широк набор от проблеми и неизправности от различен характер, най-често преди резултатите от тях да станат видими при визуална инспекция. Изпитване и прогнозна поддръжка Изпитването на промишлени електромотори оценява изправността, ефективността и надеждността на тези съоръжения - ключови показатели за експлоатационната готовност и пригодност на оборудването, което задвижват. В съвременната практика се използват компютърно и софтуерно базирани системи и технологии за тестване на постояннотокови и променливотокови електродвигатели, които освен моментното им състояние могат да отчетат и анализират и различни тенденции в работата им, да регистрират и идентифицират различни „скрити“ проблеми и да предотвратят нежелани аварии. Сред основните параметри и типове повреди, за които се следи рутинно или при индикации за влошени работни характеристики, са неизправности в изолацията на мотора, повреди в проводниците, наличие на токови утечки, както и динамични фактори като изкривяване/деформация, температурни колебания и проблеми с баланса. Макар повечето типови тестове за промишлени електромотори да са подходящи за голяма част от AC и DC системите на пазара, е препоръчително всяка планирана процедура за изпитване да се съобрази с характеристиките, конструкцията и приложението на конкретния модел. След повредите в лагерните елементи, електрическите неизправности са втората най-разпространена причина за повреди на електродвигателите в съвременната индустрия. По данни на американския институт за изследвания в областта на електроенергията (EPRI) близо 48% от всички аварии на такова оборудване са вследствие на свързани с електрическата система проблеми. Такива могат да бъдат неизправности при ротора (12%) или намотките (36%). В останалите 52% от случаите се доказват механични повреди в компонентите. Дефектите при намотките например възникват вследствие на влага, замърсяване, остаряване на изолацията, термично претоварване, токови удари, повреди в проводниците и др. При тях се наблюдава преминаване на енергия през изолацията, която причинява увеличаване на работната температура и стреса върху системата докато не настъпи неизправност в намотката. За идентифициране на проблеми от изброените типове се прилагат различни процедури като: импулсно и ротационно тестване, изпитване на двигатели с навит ротор, тестване на изолационно и електрическо съпротивление, на съпротивление на намотките, изпитване на база индекс на поляризация (PI), на възходящо (стъпково) напрежение при постояннотоковите мотори и др. Когато двигателят претърпи някоя от описаните по-горе повреди, най-често щетите са необратими и водят до прогресивно влошаване на ефективността му. Високата честота на такива случаи през годините годините е наложила възприемането на комплексни програми по поддръжка на промишлените електромотори, включващи детайлно първоначално и регулярно изпитване посредством подходящата комбинация от инструменти, техники и процедури. В резултат от прилагането им се постигат значително подобрена експлоатационна готовност на двигателите, редуциране по брой и продължителност на нежеланите престои на задвижваното от тях оборудване, икономии на оперативни разходи, повишаване на енергийната ефективност и не на последно място - усъвършенстване на безопасността. Типове тестови процедури Техническите екипи за изпитване на промишлени електромотори използват различни измервателни

8 брой 5/2022 l ЕНЕРДЖИ РЕВЮ електроенергетика и софтуерни инструменти за инспекция на широк набор от експлоатационни характеристики, като често залагат на мултифункционални уреди, устройства или стендове, съчетаващи функциите на няколко типа тестови прибори, датчици и процедури в една система. Комплексните програми за прогнозна поддръжка на индустриални ел. двигатели обикновено включват както методи за статично, така и за динамично изпитване на съоръженията при тяхната разработка или след практическото им внедряване. Така се гарантира надеждната и разходно ефективната им експлоатация. Препоръчително е инвестирането в съвременни технологии за мониторинг и изпитване на електромотори поради значително разширената им функционалност и гъвкавост и кратките периоди за възвръщаемост на капиталовложението. Важна част от ефикасното изпълнение на мероприятия от този тип включва и осигуряването на квалифициран технически екип. Разходите за прилагането на програма за превантивна диагностика и поддръжка се оказват пренебрежимо малки на фона на ползите във връзка с предотвратяването на различни необратими щети и критични аварии на оборудването. Събраните от сензорите и измервателните уреди данни при непрекъснат мониторинг на съоръжения в експлоатация могат да бъдат съхранявани, анализирани и използвани като база за подобряване на тяхната ефективност и надеждност. В допълнение към специфичните тестове за оценка състоянието на промишлените електромотори, се провеждат и редица други типове изпитвания, включително вибрационен анализ (особено на лагерите), термографско изследване, тестове за съосност на валовете и т. н. Статичното или офлайн тестване на задвижващите електродвигатели е неизменна част от цялостните програми за поддръжка на промишлено оборудване. То се провежда извън работен режим - при спрян мотор, и проверява как функционират отделните му компоненти (намотки, ротор, статор и т. н.), като обикновено включва и анализ на тока и напрежението. Офлайн изпитването може да бъде осъществено на място, предварително в завода, складовите бази или в специализиран тестов център. Рутинно тестване в експлоатация се препоръчва веднъж или два пъти годишно и открива проблеми като разхлабени пръти на ротора, проблеми с кафезните пръстени, неравномерна въздушна междина между ротора и статора (отклонение в ексцентричността) и разместване на компонентите. Статичното изпитване е подходящ метод за високопотенциално тестване, оценка на изолационното съпротивление, поляризацията, тест за пренапрежение и др. Динамичното или онлайн изпитване се прилага в работен режим на електродвигателя без необходимост от неговото спиране или извеждане от експлоатация. То осигурява на техниците ценна информация за качеството на електроенергията в системата и откроява важни тенденции за работата на оборудването. При тестване от този тип е препоръчително да се съберат всички възможни типове данни, релевантни към ефективността, надеждността и работната пригодност/готовност на мотора - за мощността, напрежението, евентуален дисбаланс на напрежението, хармонични изкривявания, текущи стойности на различни електрически параметри, нива на натоварване, въртящ момент и т. н. Използваното за целта оборудване се свързва директно към товаровия изход на двигателите с ниско напрежение или към шкафа за ниско напрежение на моторите със средно и високо напрежение. Данните се обработват и анализират посредством комбинация от алгоритми, визуализират се в подходящ формат и на тяхна база се инициира съответната програма за диагностика и поддръжка. Все по-популярни в практиката стават цялостните платформи за непрекъснат автоматизиран мониторинг и изпитване на електромотори в експлоатация, които разполагат с богат асортимент от софтуерни инструменти за провеждане и интерпретиране на различни тестови процедури във връзка с електрическите параметри на системата.

ЕНЕРДЖИ РЕВЮ l брой 5/2022 9 CANTONI GROUP, базирана в минно-добивния регион на Полша, е пионер в производството на електродвигатели. Продуктовото й портфолио включва асинхронни двигатели, признати в цял свят като безопасни, надеждни и издръжливи при експлоатация в най-тежките работни условия. Най-новото предложение от Cantoni Motors е серията взривобезопасни трифазни електродвигатели с ротор накъсо и ефективност клас IE3, проектирани за химическата промишленост. Тези двигатели са подходящи за експлоатация в помещения (зона 1 или 2), в които може да има взривоопасни смеси на запалими газове и изпарения на течности с въздух от Група II и температурни класове T1....T5. Електродвигателите са сертифицирани за Група II C в целия обхват (могат да се използват също за приложения, включващи Група IIB и Група IIA). Те гарантират високо ниво на безопасност (категория оборудване 2G) и са в съответствие с директива ATEX 2014/34/ЕС и хармонизираните стандарти IEC 60034-1, IEC 60079-0, IEC 60079-1 и IEC 60079-7. Компанията предлага богата селекция от други взривобезопасни двигатели, включително искробезопасни двигатели, съгласно IEC и Class I Div 2 NEMA; защитени срещу прахово запалване електродвигатели съгласно IEC и Class II Div 2 NEMA; електродвигатели с повишено ниво на безопасност, както и такива, предназначени за минната индустрия. За повече информация моля посетете www.cantonigroup.com. Стойността на дългогодишната традиция в индустрията фирмена публикация

10 брой 5/2022 l ЕНЕРДЖИ РЕВЮ електроенергетика Функциите на BMS са многобройни, като защитата на батерията и управлението на капацитета й за сред основните В основата на електрическата защита е мониторингът на тока и напрежението в клетките или модулите Термичният мениджмънт има ключово значение, тъй като зареждането при температури под 0oC е проблемно от физична гледна точка истемите за управление на батерии (BMS) са технология, предназначена да наблюдава съвкупност от батерийни клетки, организирани в матрична конфигурация, за да позволи предоставянето на целевия диапазон на напрежение и ток за определено време при конкретно очаквано натоварване. Функционалностите, които BMS обикновено предлагат, включват: мониторинг на батерията; осигуряване на защита на батерията, установяване на работното състояние на батерията; непрекъснато оптимизиране на експлоатацията на батерията; докладване на работния статус към външни устройства. Тук терминът „батерия“ обхваща всички клетки, но функциите за мониторинг и управление се прилагат за индивидуални клетки или групи от клетки, наречени модули. Презареждащите се литиево-йонни клетки имат най-високата енерСистеми за управление на батерии гийна плътност и са стандартен избор за батерии за множество потребителски стоки – от лаптопи до електрически превозни средства. Въпреки отличните им експлоатационни характеристики, при употреба извън безопасния работен диапазон може да се стигне до компрометиращи батерията проблеми и дори опасни последствия. Задачите на BMS определено не са лесни, тъй като обхващат редица аспекти – електрически, цифрови, термични, хидравлични и такива, отнасящи се до управлението. За внедряването на BMS не е необходимо да е изпълнен определен или уникален набор от критерии. Обикновено конфигурацията и обхватът на технологията зависят от: разходите, степента на сложност и капацитета на батерията; от нейното приложение и фактори, свързани с безопасността, експлоатационния й живот или гаранцията; от изискванията за сертификация от различни организации по отношение на мерките за безопасно функциониране на батерията. Функциите на BMS са многобройни, като защитата на батерията и управлението на капацитета й за сред основните. Първата от тези функции има две ключови подразделения – електрическа защита и термична защита. Електрическа защита В основата на електрическата защита е мониторингът на тока и напрежението в клетките или модулите. Ограниченията по отношение на величината на тока при зареждане и разреждане на литиевоС

ЕНЕРДЖИ РЕВЮ l брой 5/2022 11 електроенергетика йонните клетки са различни, като и в двата режима те могат да издържат на пикови токове, макар и за кратки периоди от време. Производителите на батерийни клетки обикновено специфицират максималните граници на тока при непрекъснато зареждане и разреждане, както и граничните пикови стойности. Една BMS, осигуряваща токова защита, със сигурност ще приложи максимален непрекъснат ток, което обаче може да бъде предшествано от внезапна промяна в условията на натоварване, например при рязко ускорение на електрическо превозно средство. Системата може да включва мониторинг на пиковите стойности на тока чрез интегрирането му и вземането на решение дали той да бъде намален или прекъснат изцяло след изминаването на определен период от време. Това дава на BMS възможност за почти мигновена реакция спрямо екстремни пикове на тока, например къси съединения, които не са засечени от предпазителите, но и поносимост към високи пикови потребления, в случай че не са прекомерно високи за прекалено дълги периоди от време. Границите на напрежението за безопасна експлоатация в крайна сметка се определят от химичния състав на избраната литиево-йонна клетка и температурата на клетките във всеки един момент. Тъй като батерията се характеризира със значителна цикличност на тока, разреждане поради товарови потребности и зареждане от различни енергийни източници, границите на напрежението обикновено се стесняват допълнително, за да се оптимизира експлоатационният живот на батерията. BMS трябва да „знае“ тези гранични стойности и да взема решения въз основа на близостта до тях. Например, при наближаване на горна граница на напрежение, системата може да изиска постепенно редуциране на зарядния ток или цялостното му прекъсване, в случай че границата бъде достигната. От друга страна, при наближаване на долната граница на напрежение, BMS може да изисква намаляване на токовите потребности на ключовите активни товари. В случая на електромобил например, това може да се осъществи чрез редуциране на въртящия момент на двигателя. Разбира се, най-големият приоритет на системата трябва да е безопасността на водача и същевременната защита на батерията срещу трайна повреда.

12 брой 5/2022 l ЕНЕРДЖИ РЕВЮ електроенергетика Термична защита На пръв поглед може да изглежда, че литиево-йонните клетки имат широк диапазон на работната температура, но капацитетът на батериите намалява при ниски температури, защото скоростта на химичните реакции се понижава значително. Що се отнася до експлоатационната достъпност, те са много по-надеждно решение от оловно-киселинните или NiMh батериите. Термичният мениджмънт обаче има ключово значение, тъй като зареждането при температури под 0°C е проблемно от физична гледна точка, защото може да се стигне до метализация на анода. Това е трайна повреда, която не само води до редуциран капацитет, но и прави клетките по-уязвими към неизправности при излагане на вибрации или други напрягащи условия. BMS може да управлява температурата на батерията чрез нагряване или охлаждане. Реализираният термичен мениджмънт зависи изцяло от размера и цената на батерията. Независимо от вида на нагревателя, обикновено е по-ефективно да се използва енергия от външен променливотоков източник или резервна батерия. Ако енергопотреблението на нагревателя е ниско, може да бъде използвана енергия и от самата батерия, която се нагрява. Охлаждането е особено важно за свеждане на загубите на производителност на литиево-йонните батерии. Например, ако дадена батерия работи оптимално при 20°C и температурата се повиши до 30°C, ефективността й може да намалее с до 20%. Ако батерията непрекъснато се зарежда при 45°C, загубата на ефективност може да достигне до 50%. Продължителното излагане на топлина, особено при бързи цикли на зареждане и разреждане, оказва влияние и върху експлоатационния живот на батерията. Охлаждането обикновено се постига по два метода – пасивно или активно. При пасивното охлаждане се разчита на движението на въздушен поток около батерията. Използването на активен температурно управляван вентилатор в електромобил например може да помогне при ниски скорости или когато превозното средство е спряло, но единственото, което може да се постигне, е да се изравни температурата на батерията с тази на околната среда. Възможно е да се използва допълнителна активна хидравлична охлаждаща система с етиленгликол. BMS следи температурата на батерийните клетки и отваря и затваря различни вентили, за да се поддържа стойността в тесния температурен диапазон, осигуряващ оптимална ефективност. Управление на капацитета Осигуряването на максимален капацитет на батерията безспорно е сред най-важните функции на BMS. Трябва да се отбележи, че една група от батерийни клетки се отличава с различни нива на утечка и саморазряд. Утечката не е производствен дефект, а химична характеристика на батерията, въпреки че, статистически погледнато може да бъде повлияна от минимални разлики в производствените процеси. С времето разликите между клетките по отношение на тези параметри нарастват, не само поради саморазряд, но и заради циклите на зареждане и разреждане, повишени температури и обща амортизация. Ако една група от клетки се състои от набор от перфектно балансирани клетки, то всички те ще се заредят равномерно и зарядният ток може да бъде прекъснат при достигане на горната гранична стойност на напрежението. В случай на дисбаланс обаче една от клетките може да се зареди бързо и да е нужно зарядният ток да бъде спрян, преди останалите батерийни клетки да са се заредили до пълния си капацитет. Именно тук се намесва BMS. Степента на зареждане (state-of-charge, SOC) на една клетка или модул във всеки

ЕНЕРДЖИ РЕВЮ l брой 5/2022 13 електроенергетика един момент е пропорционална на наличния заряд, отнесен към общия заряд при пълно зареждане. Управлението на капацитета от BMS се свежда изцяло до балансиране на разликите в SOC на всяка група клетки в батерията, като схемата на балансиране може да бъде активна или пасивна. Пасивното балансиране е най-лесно за внедряване. То позволява всяка клетка в съответната група да има същия заряден капацитет като този на най-слабата клетка. BMS следи всяка от клетките и когато засече, че някоя от тях достига границата си на зареждане, отклонява излишния ток към следващата клетка в редицата. Ползите от BMS Една батерийна система за съхранение на енергия (BESS), може да бъде изградена от десетки, стотици или дори хиляди литиевойонни клетки в зависимост от приложението. Номиналното им напрежение може да е както под 100 V, така и да достигне над 800 V, с величина на захранващия ток от 300 и повече ампера. Лошото управление на една високоволтова система може да доведе до катастрофални, животозастрашаващи последици. Поради това системите за управление на батерии са от критично значение за гарантиране на безопасна експлоатация. Функционална безопасност. Този фактор е особено важен за литиево-йонните батерии с голям капацитет. Дори и тези с по-малък капацитет обаче, например тези за лаптопи, могат да се възпламенят и да причинят сериозни щети. Личната безопасност на потребителите на продуктите с литиево-йонни захранващи системи обуславя нуждата от максимално ограничаване на грешките в управлението на батериите. Експлоатационен живот и надеждност. Защитата на батериите, електрическа и термична, гарантира, че всички клетки се използват в рамките на изискванията за безопасност. Тази функция осигурява защита при агресивна експлоатация и бързи цикли на заряд и разряд, което неизбежно води до стабилна система, която ще работи надеждно в продължение на години. Ефективност. Управлението на капацитета, при което се прилага балансиране между клетките с цел изравняване на SOC, дава възможност за реализиране на оптималния капацитет на батерията. Без тази функция на BMS, справяща се с вариациите заради саморазряд, цикли на заряд/разряд, температурни въздействия и обща амортизация, батериите могат да станат негодни за употреба. Диагностика, събиране на данни и външна комуникация. Функциите на BMS включват непрекъснат мониторинг на всички батерийни клетки, където регистрирането на данни може да се използва за диагностика, но често се извършва и с цел изчисляване на SOC на всички клетки в групата. Тази информация се използва за балансиращите алгоритми, но може да бъде подадена и към външни устройства и екрани, за да се визуализира остатъчната налична енергия, да се установи очакваният оставащ експлоатационен живот въз основа на настоящата консумация на енергия и да се предостави информация за състоянието на батерията. Спестяване на разходи. Внедряването на BMS в BESS е свързано с допълнителни разходи към вече скъпите батерии. Колкото по-сложна е системата за съхранение на енергия, толкова по-големи са изискванията за безопасност и толкова по-необходимо е прилагането на BMS. Защитата и превантивната поддръжка, която осигурява една BMS по отношение на функционална безопасност, експлоатационен живот и надеждност, ефективност, капацитет, диагностика и др., предоставят възможност за понижаване на общите разходи, включително тези за гаранция.

RkJQdWJsaXNoZXIy Mzc3Mjk=