Kokią techninę paramą vartotojai gali gauti specialiai sukurtoms energijos kaupimo baterijoms

Individualios energijos kaupimo baterijos kūrimas yra techniškai sudėtingas procesas. Tarp produkto koncepcijos – konkrečios talpos, formos faktoriaus, įtampų konfigūracijos ar integravimo reikalavimų – ir sertifikuotos, gamybai paruoštos baterijų sistemos yra keletas inžinerijos disciplinų, atitikties bandymų, gamybos proceso kūrimo ir nuolatinio techninio bendradarbiavimo. Svarbu suprasti, kokį techninį palaikymą patikima OEM gamintojo įmonė teikia kiekviename šio kelio etape, kad pirkėjai galėtų įvertinti, ar tiekėjas tikrai gali įvykdyti individualaus kūrimo pažadus.

1 etapas: Reikalavimų inžinerija ir įgyvendinamumo vertinimas

Pirmoji techninės palaikymo funkcija, kurią gauna pasirinktinės akumuliatorių klientai, yra reikalavimų inžinerija. Prieš pradedant bet kokį projektavimo darbą patyrusi gamintojo inžinerijos komanda dirba su pirkėju, kad verslo reikalavimus – galios išvesties poreikius, įrengimo apribojimus, reguliavimo rinkas, eksploatavimo aplinką, sąnaudų tikslus – verčtų į techninius specifikacijų dokumentus, kuriuos galima sukurti ir išbandyti.

Šio reikalavimų vertimo techninis lygmuo yra sudėtingesnis, nei atrodo. Kai klientas sako: „Man reikia 20 kWh sistemos komerciniam naudojimui Vokietijoje“, jis iš tikrųjų nurodo visą techninių reikalavimų rinkinį: sistema turi būti pažymėta CE ženklu, atitikti IEC 62619 standartą, turėti įtampų diapazoną, suderinamą su Vokietijoje patvirtintomis inverterių markėmis, veikti temperatūros diapazone, būdingame Centrinės Europos klimatui, ir būti suprojektuota taip, kad tilptų į standartinę Europos įrangos patalpų infrastruktūrą. Inžinerinė komanda, kuri supranta tiek techninius, tiek reglamentinius šio reikalavimo aspektus, parengs įgyvendinamą specifikaciją; komanda, kuriai trūksta šios supratimo, sukurs projektą, kuris nepavyks sertifikavimo arba eksploatavimo metu.

Helio 60+ tyrimų ir plėtros inžinierių šią dvigubą techninę ir reguliavimo žinių įgūdžių sritį pritaiko reikalavimų inžinerijos seansuose, užtikrindami, kad individualūs specifikacijų reikalavimai remtųsi tuo, kas iš tikrųjų įmanoma sukurti ir sertifikuoti.

2-asis etapas: elementų chemijos ir konfigūracijos parinkimas

Elementų chemijos pasirinkimas yra svarbiausias sprendimas kurdant individualius akumuliatorius. LiFePO4 (ličio geležies fosfatas) tapo vyraujančia chemija stacionariems energijos kaupimo taikymams dėl pranašesnės šiluminės stabilumo, ilgo ciklo gyvenimo trukmės ir saugumo charakteristikų. Helio standartinės produktų linijos sukurtos naudojant LiFePO4 chemiją, o jos inžinerijos komandos gilios žinios apie šią chemiją – įskaitant konkrečius elementų tiekėjus, kokybės lygius ir veikimo charakteristikas temperatūrų diapazone – tiesiogiai taikomos individualiems kūrimo projektams.

Elementų konfigūracijos pasirinkimas – kiek elementų jungiama nuosekliai ir kiek lygiagrečiai – nulemia sistemos įtampą, talpą ir vidinę varžą. Helio patirtis su konfigūracijomis, kurios svyruoja nuo 64S1P (HN-HVS5, 10,24 kWh) iki 2–19 modulių nuosekliai (HL605, 51,2–972 V), sudaro patikrintų konfigūracijų nuorodų biblioteką, kurią individualūs projektai gali pritaikyti vietoj to, kad kurtų jas iš nulio. Tai žymiai sumažina inžinerinio darbo laiką ir riziką, susijusią su naujų konfigūracijų kūrimu.

Etapas 3: BMS architektūros ir ryšio protokolo kūrimas

Baterijų valdymo sistema yra techniškai sudėtingiausia ir labiausiai skirianti pasirinktinės baterijos sistemos dalis. Baterijų valdymo sistema, kuri tiksliai matuoja elementų įtampas ir temperatūras, įgyvendina apsauginio išsijungimo logiką, patikimai bendrauja su išoriniais keitikliais ir valdymo sistemomis bei išlaiko našumą tūkstančius ciklų, yra sudėtinga įtaisytoji sistema, kurios kūrimui ir patvirtinimui reikia reikšmingų inžinerinių žinių.

Specialiems klientams, kuriems reikia BMS ryšio profilių, kurie integruotųsi su savo energijos valdymo platformomis, „Helio“ techninė komanda gali sukurti ir išbandyti specialią ryšio programinę įrangą. CAN ir RS485 aparatinės sąsajos yra standartinės, tačiau ryšio protokolo sluoksnis – konkrečios žinutės, duomenų formatai ir komandų struktūros, kurių tikėtasi iš tam tikro invertoriaus ar energijos valdymo platformos – gali būti pritaikyti individualiai. BMS pritaikymo galimybė leidžia specialiai sukurtai akumuliatorių sistemai veikti kaip pirkėjo didesnės produkto ekosistemos natyvi dalis, o ne kaip išorinis įrenginys, reikalaujantis protokolo vertimo.

Individualizuoto BMS kūrimas taip pat leidžia taikyti programinės įrangos apsaugos logiką, pritaikytą konkrečiai panaudojimo sričiai. Pavyzdžiui, baterija, skirta EV įkrovimo stotelių buferinėms funkcijoms, reikalauja kitokios viršutinės galios valdymo ir šiluminio valdymo logikos nei baterija, skirta namų ūkių naudojimo laiko optimizavimui. „Helio“ BMS kūrimo komanda gali įdiegti šias panaudojimo srityje specifines konfigūracijas kaip dalį individualizuoto kūrimo proceso.

4 etapas: mechaninis projektavimas ir formos faktoriaus inžinerija

Ne visi individualūs baterijų reikalavimai yra elektroniniai. Daugelis iš jų kyla dėl įrengimo aplinkos apribojimų: įrangoje reikalingas tam tikras baterijos plotas, sienai tvirtinama konfigūracija turi tilpti į nustatytą aukštį ir gylį, lauko įrengimui reikalinga IP55 ar aukštesnė aplinkos apsauga, o transportavimo taikymui – vibracijos ir smūgio atsparumo reikalavimai.

„Helio“ dizaino komanda bendradarbiauja su pirkėjais, kad sukurtų mechanines konfigūracijas, atitinkančias šiuos apribojimus, vienu metu išlaikant gamybos įgyvendinamumą ir sąnaudų efektyvumą. „Helio“ standartinių produktų modulinė dėliojimo architektūra suteikia patikrintą mechaninę struktūrą, kurią galima pritaikyti – pakeičiant plotį, gylį, aukštį, tvirtinimo elementus – individualizuotiems panaudojimams be visiško naujo konstrukcinio inžinerinio sprendimo reikalingumo.

Apdorojimo konstrukcijos pritaikymas apima ir šilumos valdymo architektūrą. Taikymams, kuriems reikia veikti aukštos aplinkos temperatūros sąlygomis, gali prireikti pagerintos ventiliacijos, fazės keitimo medžiagų integravimo arba aktyvaus aušinimo sprendimų, kurie skiriasi nuo standartinių gaminių konfigūracijų. „Helio“ inžinerijos komanda turi patirties kuriant tiek pasyviuosius, tiek aktyviuosius šilumos valdymo sprendimus įvairioms eksploatacijos aplinkos sąlygoms.

Etapas 5: Sertifikavimo parama ir atitikties bandymai

Individualūs akumuliatorių gaminiai privalo būti patikrinti taip pat kaip ir standartiniai gaminiai. IEC 62619 ląstelių saugos bandymai, CE ženklinimo dokumentacija, UN38.3 vežimo bandymai, UL1973 nejudamųjų saugyklos bandymai – šie sertifikatai reikalauja oficialių bandymų akredituotose laboratorijose, išsamių dokumentų parengimo ir nuolatinės atitikties priežiūros.

„Helio“ daugiau nei 20 profesinės bandomosios sistemų leidžia atlikti išsamų priešsertifikacinį testavimą vidinėje laboratorijoje prieš kreipiantis į akredituotas išorines laboratorijas. Ši vidinė testavimo galimybė yra vertinga individualiam kūrimui, nes ji leidžia inžinerijos komandoms nustatyti ir išspręsti problemas kūrimo ciklo metu, o ne atrasti jas – brangiai – oficialaus sertifikavimo testavimo metu.

Helio esami sertifikavimo portfelis taip pat sudaro bazę, kurios pagrindu galima kurti pritaikytus produktus su sumažintu sertifikavimo pastangų lygiu. Pritaikytas produktas, kuris dalijasi pagrindiniais komponentais ir konstrukcinėmis savybėmis su jau sertifikuotu standartiniu produktu, naudojasi techniniais pagrindais, kurie jau nustatyti originaliojo sertifikavimo dokumentuose.

6 etapas: gamybos proceso kūrimas ir mastelio didinimo palaikymas

Pritaikytos akumuliatorių kūrimas nebaigiamas tik patvirtinta konstrukcija – jis turi būti pakartotinai gaminamas masinėje gamyboje nuosekliai išlaikant aukštą kokybę. Pritaikytos akumuliatorių konfigūracijos gamybos proceso kūrimas apima surinkimo procedūrų nustatymą, kokybės kontrolės kontrolės taškų apibrėžimą, gamybos bandymų protokolų nurodymą ir surinkimo personalo mokymą.

Helio gamybos infrastruktūra – įgudę surinkimo personalas, profesinė gamybos įranga, daugiau nei 200 000 vienetų metinis pajėgumas – sudaro pagrindą pritaikytų konstrukcijų mastelio didinimui nuo prototipo iki masinės gamybos be gamybos plėtros rizikos, kurią patiria mažesni tiekėjai. Įmonės gamybos istorija, apimanti kelias produktų konfigūracijas, pateikia etaloninius procesų duomenis, kurie pagreitina pritaikytų gamybos procesų kūrimą.

7-asis etapas: lauko palaikymas ir nuolatinis techninis bendradarbiavimas

Techninis palaikymas individualiems akumuliatorių sistemoms tęsiamas ir eksploatacijos etape. Naujos akumuliatorių konfigūracijos diegimas lauke apima diegimo instrukcijas, paleidimo palaikymą, trikčių šalinimo pagalbą bei nuolatinį programinės įrangos atnaujinimų valdymą. Pirktuvams, kurie dideliais mastais diegia individualias sistemas keliuose regionuose, šis lauko palaikymo gebėjimas yra ne mažiau svarbus už pradinį techninį palaikymą.

Techninė „Helio“ komanda palaiko tiesioginį ryšį su klientais, kurie užsako pritaikytus sprendimus, diegimo etapuose, teikdama nuotolinę diagnostinę paramą, išleisdama lauko pranešimus, kai veiklos modeliai rodo besiformuojančias problemas, ir rengdama taikomuosius aprašus, kurie padeda įdiegimo komandoms pasiekti maksimalų sistemos našumą.

Išvada

Individualių energijos kaupimo baterijų kūrimas – tai daugiapakopis techninis bendradarbiavimas, apimantis reikalavimų inžineriją, elementų ir BMS projektavimą, mechaninę inžineriją, sertifikavimo bandymus, gamybos plėtojimą ir lauko palaikymą. Kiekvienoje šio proceso stadijoje prieinamos techninės paramos gylis lemia, ar individualaus kūrimo projektas pasieks numatytus rezultatus. „Helio“ kompanijos 60+ tyrimų ir plėtojimo inžinierių, 20+ profesinių bandymų sistemų, 50 000 kvadratinių metrų gamybos įmonės bei išsamių sertifikavimo galimybių derinys sudaro visapusišką techninės paramos infrastruktūrą, kurios reikia individualių energijos kaupimo baterijų klientams. Susisiekite su „Helio“ inžinerijos komanda svetainėje Helioenergy.com, kad aptartumėte savo individualius energijos kaupimo reikalavimus.