سنسورهای ولتاژ اجزای ضروری سیستمهای ذخیرهسازی انرژی هستند و نقش مهمی در تضمین ایمنی سیستم، بهبود کارایی، افزایش عمر باتری و بهینهسازی مدیریت سیستم دارند.
سنسورهای ولتاژ، به عنوان مثال، برای اندازه گیری ولتاژ در نقاط کلیدی مختلف در سیستم ذخیره انرژی، مانند ولتاژ ورودی و خروجی بسته باتری، اینورتر، تجهیزات شارژ و سیستم به عنوان یک کل استفاده می شوند. این به پیگیری وضعیت عملکرد سیستم در زمان واقعی کمک می کند و تضمین می کند که سطوح ولتاژ در محدوده ایمن و کارآمد حفظ می شود.
سلامت باتری (SOH) را می توان به طور غیر مستقیم با نظارت مداوم تغییرات ولتاژ در بسته باتری ارزیابی کرد. ولتاژ غیرعادی می تواند نشانه ای از پیری باتری، کاهش عملکرد یا خرابی سلول های فردی باشد و تشخیص به موقع این مسائل می تواند به جلوگیری از خرابی سیستم و افزایش عمر باتری کمک کند.
سنسورهای ولتاژ همچنین می توانند نوسانات ولتاژ غیرعادی در مدارها را تشخیص دهند، مانند شرایط ولتاژ بیش از حد یا کم، که می تواند پیشروی برای خرابی سیستم باشد. هنگامی که یک ناهنجاری تشخیص داده شد، سیستم می تواند به سرعت اقداماتی مانند به صدا درآوردن زنگ هشدار یا فعال کردن مکانیزم حفاظتی را برای جلوگیری از آسیب تجهیزات یا حوادث ایمنی انجام دهد.
داده های ولتاژ دقیق برای عملکرد کارآمد یک سیستم ذخیره انرژی ضروری است. بر اساس اطلاعات ارائه شده توسط سنسور ولتاژ، سیستم کنترل می تواند به صورت پویا استراتژی شارژ و دشارژ، توزیع توان و مدیریت انرژی را تنظیم کند تا کارایی و پایداری کلی سیستم را بهبود بخشد.
به طور معمول، سنسورهای ولتاژ با BMS یکپارچه می شوند تا داده های ولتاژ لازم را برای کمک به BMS در ارزیابی و حفظ وضعیت باتری فراهم کنند. هنگامی که داده های اندازه گیری سنسور به BMS ارسال می شود، برای محاسبه وضعیت شارژ (SOC) باتری و تصمیم گیری در مورد شارژ و دشارژ بر این اساس استفاده می شود. این برای اطمینان از شارژ و دشارژ متعادل بسته باتری، جلوگیری از شارژ و تخلیه بیش از حد، و بهینه سازی مصرف انرژی ضروری است.
انتخاب سنسورهای ولتاژ ذخیره سازی
برای سنسورهای ولتاژ مورد استفاده در محصولات ذخیرهسازی انرژی، در مقایسه با سنسورهای ولتاژ در سایر محصولات الکترونیکی، اگرچه همه میتوانند سطوح ولتاژ را شناسایی و نظارت کنند و سیگنالهای ولتاژ را به سیگنالهایی تبدیل کنند که میتوانند برای کنترل و نظارت استفاده شوند. با این حال، در مقابل، سنسورهای ولتاژ در محصولات ذخیرهسازی انرژی میتوانند حتی تا درجه صنعتی نیز سختتر باشند.
سنسورهای ولتاژ در سیستمهای ذخیرهسازی انرژی اغلب به دقت اندازهگیری بالاتر و پایداری طولانیمدت نیاز دارند، زیرا تغییرات کوچک در ولتاژ باتری ممکن است وضعیت سلامت باتری یا عملکرد سیستم را نشان دهد که برای مدیریت باتری و ایمنی سیستم بسیار مهم است. و سیستمهای ذخیرهسازی انرژی ممکن است با محدودههای ولتاژ وسیعتری مواجه شوند، بهویژه در کاربردهای ذخیرهسازی انرژی در مقیاس بزرگ، که نیاز به سنسورهای ولتاژ با محدودههای اندازهگیری دینامیکی وسیعتر دارند.
همچنین باید در انتخاب انواع سیگنال خروجی که با سیستم سازگار هستند (به عنوان مثال ولتاژ آنالوگ، خروجی های جریان یا ارتباطات دیجیتالی مانند CAN، Modbus و غیره) دقت شود تا از یکپارچگی یکپارچه با سیستم های مدیریت باتری و سایر دستگاه های کنترل اطمینان حاصل شود. هنگام در نظر گرفتن مصرف انرژی سیستم، سنسورهای کم توان ترجیح داده می شوند. در عین حال، برای کاربردهای توان بالا، طراحی حرارتی خوب ضروری است.
علاوه بر این، دوام و سازگاری محیطی، قابلیت اطمینان طولانی مدت، دقت، ایمنی و توانایی ادغام با سیستم های پیچیده همگی از الزامات کاربرد در سیستم های ذخیره انرژی هستند.
در بازار کنونی، سنسورهای سطح بالا هنوز تحت سلطه شرکت های خارجی هستند، مانند LEM سوئیس، Sensirion و غیره. برای مثال، محصولات LEM طیف گسترده ای از سنسورهای ولتاژ را ارائه می دهند، مانند سری HV (کاربردهای ولتاژ بالا) ، سری LV (کاربردهای ولتاژ پایین) و غیره. این سنسورها از فناوری بهینه سازی شده هال یا fluxgate استفاده می کنند و برای قابلیت های با دقت بالا، برد وسیع، پاسخ سریع و قابلیت ایزولاسیون قوی مناسب هستند. برای استفاده در انواع کاربردهای ولتاژ بالا و اندازه گیری دقیق، از جمله سیستم های ذخیره انرژی.
همچنین تعدادی شرکت حسگر مرتبط در چین مانند Park Ace، CoreTech، TPS Tepson، KaiBu Electronics و غیره وجود دارند که می توانند سنسورهای ولتاژ مربوطه را ارائه دهند.
خلاصه
سنسورهای ولتاژ نقش چندوجهی در سیستمهای ذخیرهسازی انرژی دارند، از تضمین ایمنی باتری، بهینهسازی عملکرد گرفته تا بهبود بازده اقتصادی، همه بدون این جزء کلیدی. همانطور که فناوری ذخیره سازی انرژی به پیشرفت خود ادامه می دهد، عملکرد و دقت سنسورهای ولتاژ برای رفع نیازهای برنامه های کاربردی پیچیده تر بیشتر خواهد شد.