Xây dựng cơ sở hạ tầng IoT được kết nối để hỗ trợ hiệu quả cho hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin BESS

Thông tin chung

Trong thị trường năng lượng tái tạo và lưới điện siêu nhỏ đang phát triển nhanh chóng, các hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin (BESS) đã nổi lên như một giải pháp quan trọng để đạt được sự chuyển đổi năng lượng và phát triển bền vững. BESS sử dụng pin để lưu trữ năng lượng dư thừa được tạo ra bởi các nguồn tái tạo như năng lượng mặt trời và năng lượng gió để đạt được hiệu suất cao nhất, chuyển tải và quản lý năng lượng thông minh. Để tích hợp hiệu quả các công nghệ IoT vào BESS, khách hàng của chúng tôi ở Hoa Kỳ, nhà cung cấp giải pháp chìa khóa trao tay cho hệ thống lưu trữ năng lượng hàng đầu, đã tận dụng các giải pháp của Advantech để tối ưu hóa hiệu quả của BESS và đạt được mức sử dụng năng lượng cân bằng.

Yêu cầu hệ thống

BESS bao gồm một số thành phần quan trọng cho phép quản lý và lưu trữ năng lượng hiệu quả. Các thành phần chính của BESS bao gồm hệ thống quản lý pin (BMS), hệ thống chuyển đổi năng lượng (PCS), hệ thống quản lý năng lượng (EMS) và hệ thống kiểm soát môi trường (ECS). Trường hợp này yêu cầu các giải pháp IoT bền vững để ngăn ngừa hư hỏng bộ pin và tối ưu hóa hiệu suất của BESS, cũng như mang lại các điều kiện hoạt động ổn định cho BESS bằng cách giám sát và kiểm soát ECS.

Triển khai dự án

• ADAM-6717: Linux I/O gateway hỗ trợ Node-RED 
• EKI-2525: Unmanaged Ethernet switch 
• ECU-150: IoT gateway NXP i.MX 8M hiệu suất cao
• UNO-2271: máy tính biên không quạt nhỏ gọn

Mô tả hệ thống

Hệ thống sưởi ấm, thông gió và điều hòa không khí (HVAC) đóng một vai trò quan trọng trong ECS vì nó xác định việc kiểm soát nhiệt độ, điều chỉnh độ ẩm, thông gió và báo động cho BESS. Để kiểm soát hiệu quả hệ thống HVAC trong BESS, phải đáp ứng một số yêu cầu hệ thống nhất định. Chúng bao gồm việc sử dụng các tín hiệu I/O, chẳng hạn như đầu vào analog để thu thập dữ liệu nhiệt độ của pin và đầu ra kỹ thuật số để phát hiện cảnh báo và điều khiển HVAC.

Gateway I/O ADAM-6717 đóng vai trò là bộ điều khiển HVAC cho mỗi giá pin, quản lý hiệu quả hoạt động của hệ thống HVAC. Gateway này kết hợp các mô-đun I/O và các chức năng tính toán cơ bản để xử lý các quy trình điều khiển I/O và xử lý cảnh báo/ sự kiện.

Để tạo điều kiện giao tiếp liền mạch giữa các thiết bị, việc tích hợp bộ chuyển mạch Ethernet không được quản lý EKI-2525 là rất quan trọng. Bộ chuyển mạch Ethernet này hoạt động như một trung tâm kết nối các thiết bị Ethernet trong cơ sở hạ tầng BESS, cho phép phối hợp, trao đổi dữ liệu và kiểm soát hiệu quả giữa các thành phần khác nhau của hệ thống BESS.

Trong mỗi hộp lưu trữ năng lượng pin (chứa nhiều giá đỡ pin), gateway biên hiệu suất cao ECU-150 đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý các thiết bị, bao gồm cả ADAM-6717 và truyền thông tin đến máy tính biên UNO-2271. Được trang bị bộ xử lý NXP i.MX 8M hiệu suất cao và các cổng nối tiếp, các cổng nối tiếp của ECU-150 hỗ trợ thu thập dữ liệu và quản lý thiết bị trong hộp lưu trữ năng lượng pin, đảm bảo liên lạc và kiểm soát liền mạch.

Máy tính biên UNO-2271 nổi tiếng với thiết kế không quạt và độ tin cậy cao, tiêu chuẩn công nghiệp. Chúng cung cấp khả năng quản lý mạnh mẽ cho hệ thống quản lý năng lượng (EMS) của BESS. Các máy tính này chạy phần mềm EMS để theo dõi trạng thái thiết bị của từng hệ thống lưu trữ năng lượng pin, cho phép theo dõi thời gian thực, phát hiện lỗi và tối ưu hóa hệ thống.

Kết luận

Xây dựng cơ sở hạ tầng IoT được kết nối là mấu chốt để đạt được khả năng tối ưu hoá cho hệ thống BESS. Bằng cách kết hợp các gateway I/O, gateway giao thức biên, máy tính biên và cơ sở hạ tầng mạng mạnh mẽ, BESS có thể được tối ưu hóa ở mức tối đa. Việc tích hợp các công nghệ IoT này đảm bảo giao tiếp liền mạch, giám sát và kiểm soát BESS theo thời gian thực. Khi ngành năng lượng cố gắng hướng tới một tương lai xanh hơn, các giải pháp IoT của Advantech cho hệ thống BESS cung cấp một giải pháp chiến lược hoàn hảo cho khách hàng.