案例研究

二次电池的智能联网

HMS Networks用于控制网络的Ixxat CAN拓扑解决方案有助于在固定式储能系统中赋予废旧电动汽车电池第二次生命。

Smart networking of second life batteries

挑战

Connected Energy 构建并运营二次电池储能系统。这些延长了工业和商业规模的固定式储能系统中电动汽车 (EV) 电池的寿命。电动汽车电池在充电容量(以及电动汽车续航里程)减少之前,可在车辆上使用约 10 年。如果此时回收电池,则会损失一定比例的价值,并且处理电池的财务和环境成本很高。让电池重获新生可以实现更多价值并减少处置问题。

到 2030 年,将有 100 万吨电动汽车电池可供重复使用,到 2035 年,全球对固定式储能的需求可以通过二次电池完全满足。Connected Energy 开发了 E-STOR 电池储能系统,使数千个这样的电池能够被聚合、控制和重复使用。其技术已在英国、比利时、德国和荷兰得到验证、商业化、扩大规模和安装。目前运行的最大系统为 1.2 MW,但到 2022 年将超过这一数字,届时预计将有几个多兆瓦计划上线。

 

Networking of Battery Management Systems (BMS) within a BESS container

 

电池管理系统联网

Connected Energy的Jonny Cogman解释了Ixxat CANbridge NT 420的作用:“我们保留了OEM电池管理系统(BMS),用于安装在E-STOR系统中的每个单独的二次寿命电池。这意味着我们可以在需要时与每个电池进行通信,BMS共同构成了系统整体控制系统的基础层。为此,对我们来说,尽可能多地提供CAN通道进行通信至关重要。重复使用现有的BMS,也赋予它们第二次生命,最大限度地提高了E-STOR品牌的'绿色'资质。

BMS使用CAN(控制器局域网)总线发送和接收控制信号,反映了它们起源于汽车行业。CAN最初是为车载应用而开发的,它允许安装在现代汽车和其他车辆上的许多微处理器在没有主机的情况下与彼此的应用进行通信。然而,它也已成为其他非汽车应用的热门选择,包括通用自动化、电动假肢、运动自行车上的电子换档以及电动汽车充电站等新兴领域。

 

通过赋予废旧电动汽车电池第二次生命,我们正在最大限度地利用它们的内含价值,而不是通过报废来浪费它。互联能源E-STOR系统是循环经济发展中的高科技典范。

Jonny Cogman,Connected Energy Ltd

 

CAN使用串行的、基于报文的协议,并允许最大限度地减少车辆中使用的笨重和昂贵的铜线数量。这意味着进出每个BMS的信号都沿着相同的电线或“总线”发送,每个信号都有一个接头来识别它并使其与其他信号区分开来。重要的是,高优先级信号优先于总线上不太重要的信号,因此制动和转向信号等功能始终可以立即响应。

“市场上有许多CAN解决方案,在选择HMS Networks的Ixxat CANbridge解决方案之前,我们审查了几种解决方案,”Cogman说。“决定性因素是它被证明非常容易编程,但其他好处包括它易于安装,而其坚固的结构意味着它的长期可靠性得到保证。使用寿命尤为重要,因为E-STOR装置的预期寿命是以年和几十年来衡量的。 

 

Networking of the different BMS units and interconnection with the EMS

不同BMS单元的联网以及与EMS的互连。

 

E-STOR控制系统架构使用Ixxat CANbridge NT 420与电池连接,然后使用Modbus通过中间控制层上升到中央(EMS)或整体控制器。 这管理了安装的功能操作,以便可以根据需求切换;在需要时供电,在电网有剩余电力时充电。此外,温度、电压和电流等数据的传输也是以这种方式完成的。 

结论

Cogman总结道:“我们早期的安装量相当小,通常为60千瓦,但一切都经过精心设计,随着时间的推移,我们已经能够扩展到兆瓦级系统,现在正在开展公用事业规模的项目。 Ixxat CANbridge NT 420的灵活性和适应性使我们能够设计出适合我们安装范围的控制系统架构。

公司: Connected Energy Ltd

国家/地区: 英国

年份: 2022

解决方案:Ixxat网络拓扑

行业:工业自动化/测试

产品: Ixxat CANbridge NT 420
Ixxat CANbridge NT420

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