邊緣計算網(wǎng)關(guān)在智慧儲能中的電力管理

背景

目前儲能系統(tǒng)主要由儲能單元和監(jiān)控與調(diào)度管理單元組成，儲能單元包含儲能電池組(BA)、電池管理系統(tǒng)(BMS)、儲能變流器(PCS)等；監(jiān)控與調(diào)度管理單元包括中央控制系統(tǒng)(MGCC)、能量管理系統(tǒng)(EMS)等。

2021年8月，國家發(fā)改委發(fā)布《電化學(xué)儲能電子安全管理暫行辦法》：“住建部要加強(qiáng)儲能電子設(shè)計管理，組織開展儲能電站設(shè)計與建筑安全相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制修訂。建立儲能電站安全監(jiān)管平臺，定期開展反事故工作”。電化學(xué)儲能安全問題始終牽動著公眾及用戶的神經(jīng)。

問題

鋰離子電池安全性問題的本質(zhì)是電池的“熱失控”，即到達(dá)一定的溫度極限后，電池溫度出現(xiàn)直線上升，進(jìn)而發(fā)生燃燒爆炸的現(xiàn)象。電池過熱、過充、內(nèi)短路、碰撞等是引發(fā)電池“熱失控”的幾個關(guān)鍵因素，此外電池的過充、過放、過流、短路及超高溫充放電等還會嚴(yán)重影響電池的性能。因此大規(guī)模的鋰電池運行中，電池保護(hù)及電池管理系統(tǒng)（BMS）的應(yīng)用是必不可少。

原理

BMS通過Modbus TCP通信協(xié)議與邊緣網(wǎng)關(guān)設(shè)備通信，進(jìn)行功率控制、分合閘、獲取運行數(shù)據(jù)、讀取電芯數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)、告警保護(hù)、功率限制等，可對電池組提供過充、過放、過流、過溫、欠溫、短路及限流保護(hù)功能，還可提供充電過程中的電壓均衡功能，以及通過后臺軟件進(jìn)行參數(shù)配置和數(shù)據(jù)監(jiān)控。

通過自身邊緣計算能力對前端數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析、預(yù)處理，并對接第三方物聯(lián)網(wǎng)/云平臺，實現(xiàn)本地化與云端遠(yuǎn)程協(xié)同管理與控制。

產(chǎn)品介紹

邊緣計算網(wǎng)關(guān)R40B擁有豐富的接口，包括2路DI、2路DO、4路AI、USB口、4個網(wǎng)口以及RS232/RS485串口，在智慧儲能物聯(lián)網(wǎng)中發(fā)揮著強(qiáng)大的連接能力。R40B不僅具備串口透傳功能，還支持MQTT協(xié)議和Modbus協(xié)議。R40B協(xié)助完成儲能系統(tǒng)內(nèi)的BMS、PCS、動環(huán)、消防、空調(diào)、開關(guān)保護(hù)、HMI等設(shè)備信息的統(tǒng)一采集、預(yù)處理。

重要性

在BMS系統(tǒng)中，邊緣計算網(wǎng)關(guān)扮演著重要的角色。它們不僅負(fù)責(zé)連接設(shè)備，還承擔(dān)著數(shù)據(jù)傳輸和管理任務(wù)，幫助提高系統(tǒng)的效率和可靠性。邊緣計算網(wǎng)關(guān)是BMS系統(tǒng)中的關(guān)鍵組件，主要負(fù)責(zé)將設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)，并處理和管理數(shù)據(jù)。儲能系統(tǒng)通過邊緣計算網(wǎng)關(guān)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來實現(xiàn)對儲能電池等設(shè)備的在線監(jiān)控和遠(yuǎn)程管理。

邊緣計算網(wǎng)關(guān)R40支持主流工業(yè)協(xié)議，如Modbus TCP/Modbus RTU/MQTT。同時R40還具備低時延、高帶寬、高可靠性、海量連接以及本地安全和隱私保護(hù)等特點。

適用嚴(yán)苛的工業(yè)場景；硬件采用無風(fēng)扇、低功耗、寬溫寬壓設(shè)計，通過符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格測試，能夠適應(yīng)對EMC有嚴(yán)酷要求的工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境，可廣泛應(yīng)用于儲能、智慧桿、智慧管廊、智慧水務(wù)、智慧照明、智能電網(wǎng)、智能樓宇、公共安全、智能交通、智能物流、智能醫(yī)療、智能工廠、智能制造等智能領(lǐng)域。

智慧儲能通過邊緣計算網(wǎng)關(guān)R40B實現(xiàn)了儲能設(shè)備的智能管理和數(shù)據(jù)監(jiān)控。借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，儲能電池等設(shè)備可以通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程管理，大大提高了儲能系統(tǒng)的效率和可靠性。此外通過將儲能數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可用信息，儲能系統(tǒng)可以進(jìn)行優(yōu)化與調(diào)度，以更好地滿足能源需求，并提供可靠的電力支持。