Akú technickú podporu môžu používatelia získať pre vlastné batérie na ukladanie energie

Vývoj vlastných batérií na ukladanie energie je technicky náročný proces. Medzi konceptom výrobku – konkrétnou kapacitou, tvarovým faktorom, napäťovou konfiguráciou alebo požiadavkami na integráciu – a certifikovaným, pripraveným na výrobu batériovým systémom leží viacero inžinierskych disciplín, skúšania z hľadiska splnenia predpisov, vývoja výrobného procesu a trvalá technická spolupráca. Pochopeenie toho, akú technickú podporu poskytuje renomovaný výrobca OEM na každom stupni tohto procesu, je nevyhnutné pre kupujúcich pri hodnotení, či dodávateľ dokáže naozaj splniť sľuby týkajúce sa vývoja vlastných riešení.

Fáza 1: Inžinierstvo požiadaviek a posúdenie uskutočniteľnosti

Prvou funkciou technickej podpory, ktorú zákazník vlastných batérií dostane, je inžinierska činnosť v oblasti požiadaviek. Pred začiatkom akéhokoľvek návrhového procesu sa inžiniersky tím skúseného výrobcu spolupracuje s kupujúcim, aby premenil obchodné požiadavky – potreby výkonu, obmedzenia pri inštalácii, regulované trhy, prevádzkové prostredia a cieľové náklady – na technické špecifikácie, ktoré je možné vyrobiť a otestovať.

Preklad týchto požiadaviek je zložitejší, než sa na prvý pohľad zdá. Keď klient hovorí: „Potrebujem systém s kapacitou 20 kWh pre komerčné využitie v Nemecku“, v skutočnosti špecifikuje celú sústavu technických požiadaviek: systém musí mať označenie CE, musí plniť požiadavky normy IEC 62619, musí mať rozsah napätia kompatibilný so značkami nemeckých invertorov schválených pre použitie v krajine, musí fungovať v teplotnom rozsahu charakteristickom pre stredoeurópske podnebie a musí byť dimenzovaný tak, aby sa vošiel do štandardnej infraštruktúry európskych technických priestorov. Inžiniersky tím, ktorý rozumie nielen technickým, ale aj regulačným aspektom tejto požiadavky, vypracuje realizovateľnú špecifikáciu; tím, ktorý tieto aspekty nepozná, vypracuje návrh, ktorý zlyhá počas certifikácie alebo pri nasadení v prevádzke.

Viacej ako 60 výskumných a vývojových inžinierov spoločnosti HANO prináša do stretnutí týkajúcich sa inžinierskeho spracovania požiadaviek túto dvojrozmernú odbornú a regulačnú zdatnosť, čím zabezpečuje, že individuálne špecifikácie sú založené na tom, čo je skutočne možné vyrobiť a certifikovať.

Fáza 2: Výber chemického zloženia a konfigurácie článkov

Voľba chemického zloženia článkov je najdôležitejším rozhodnutím pri vývoji špeciálnych batérií. LiFePO4 (lítium-železo-fosfát) sa stal dominantným chemickým zložením pre stacionárne aplikácie energetického úložiska vďaka svojej vynikajúcej tepelnej stabilité, dlhej životnosti a bezpečnostnému profilu. Štandardná výrobková rada spoločnosti HANO je založená na chemickom zložení LiFePO4 a hlboké skúsenosti inžinierskeho tímu tejto spoločnosti s touto chemickou zložkou – vrátane konkrétnych dodávateľov článkov, kvalitatívnych úrovní a výkonových charakteristík v rôznych teplotných rozsahoch – sa priamo uplatňujú pri projektoch špeciálneho vývoja.

Výber konfigurácie článkov – počet článkov zapojených do série a počet článkov zapojených paralelne – určuje napätie systému, kapacitu a vnútorný odpor. Skúsenosti spoločnosti HANO s konfiguráciami v rozsahu od 64S1P (HN-HVS5, 10,24 kWh) po 2–19 modulov zapojených do série (HL605, 51,2–972 V) poskytujú referenčnú knižnicu overených konfigurácií, ktoré si môžu prispôsobiť zákaznícke projekty namiesto vývoja od začiatku. To významne skracuje inžiniersky čas a riziká spojené s vývojom nových konfigurácií.

Fáza 3: Návrh architektúry BMS a vývoj komunikačného protokolu

Systém riadenia batérie je najtechnickejšou a najviac diferencujúcou súčasťou prispôsobeného batériového systému. BMS, ktorý presne meria napätia a teploty článkov, implementuje logiku ochranného vypnutia, spoľahlivo komunikuje s vonkajšími invertormi a systémami riadenia a udržiava výkon po tisíckach cyklov, je sofistikovaným zabudovaným systémom, ktorý vyžaduje významnú technickú odbornosť na jeho vývoj a overenie.

Pre zákazníkov na mieru, ktorí potrebujú profily komunikácie BMS, ktoré sa integrujú do proprietárnych platforiem pre správu energie, technický tím spoločnosti HANO môže vyvíjať a testovať špeciálne komunikačné firmvér. Hardvérové rozhrania CAN a RS485 sú štandardné, avšak vrstva komunikačného protokolu – konkrétne správy, formáty údajov a štruktúry príkazov, ktoré očakáva konkrétny menič alebo platforma pre správu energie – je možné prispôsobiť. Táto možnosť prispôsobenia BMS umožňuje, aby sa batériový systém na mieru správal ako natívna súčasť väčšieho produktového ekosystému zákazníka namiesto toho, aby fungoval ako externé zariadenie vyžadujúce preklad protokolov.

Prispôsobený vývoj BMS umožňuje tiež aplikáciou špecifickú ochrannú logiku. Napríklad batéria navrhnutá pre vyrovnávacie aplikácie nabíjacích staníc EV vyžaduje inú logiku správy vrcholového výkonu a tepelnej regulácie ako batéria určená na optimalizáciu spotreby energie v domácnostiach podľa časových taríf. Vývojový tím BMS spoločnosti HANO dokáže tieto aplikáciou špecifické konfigurácie implementovať v rámci prispôsobeného vývojového procesu.

Fáza 4: Mechanický návrh a inžinierstvo tvarového faktora

Nie všetky požiadavky na prispôsobené batérie sú elektronické. Mnohé vyplývajú z obmedzení inštalačného prostredia: vybavenie skrinky, ktorá vyžaduje špecifický plošný rozmer, stenová inštalácia, ktorá sa musí zmestiť do definovaného rozmerového rozsahu výšky a hĺbky, vonkajšia inštalácia, ktorá vyžaduje ochranu prostredia na úrovni IP55 alebo vyššej, alebo dopravná aplikácia, ktorá vyžaduje certifikáciu odolnosti voči vibráciám a nárazom.

Návrhový tím spoločnosti HANO spolupracuje s nákupcami pri vývoji mechanických konfigurácií, ktoré tieto obmedzenia spĺňajú a zároveň zachovávajú uskutočniteľnosť výroby a cenovú efektivitu. Modulárna stohovacia architektúra štandardných výrobkov spoločnosti HANO poskytuje overený mechanický rámec, ktorý je možné prispôsobiť – šírka, hĺbka, výška, montážne možnosti – pre špeciálne aplikácie bez potreby úplne nového štrukturálneho inžinierstva.

Prispôsobenie návrhu ochranného puzdra sa rozširuje aj na architektúru riadenia teploty. Aplikácie, ktoré vyžadujú prevádzku v prostredí s vysokou okolitou teplotou, môžu potrebovať vylepšené vetranie, integráciu fázových zmenných materiálov alebo aktívne chladenie, čo sa líši od štandardných konfigurácií výrobkov. Inžiniersky tím spoločnosti HANO má skúsenosti s návrhom pasívnych i aktívnych riešení riadenia teploty pre široké spektrum požiadaviek na prevádzkové prostredie.

Fáza 5: Podpora certifikácie a skúšky zhody

Vlastné batériové výrobky musia prejsť rovnaké certifikačné procesy ako štandardné výrobky. Bezpečnostné testovanie článkov podľa normy IEC 62619, dokumentácia pre označenie CE, prepravné testovanie podľa UN38.3, testovanie stacionárneho ukladania podľa UL1973 – tieto certifikáty vyžadujú formálne testovanie akreditovanými laboratóriami, rozsiahlu dokumentáciu a trvalé udržiavanie zhody.

Viaceré ako 20 profesionálnych testovacích systémov spoločnosti HANO poskytujú možnosť vykonať významné predcertifikačné testovanie vo vnútri firmy pred zapojením akreditovaných externých laboratórií. Táto schopnosť interného testovania je veľmi cenná pri vývoji vlastných riešení, pretože umožňuje inžinierskym tímom identifikovať a vyriešiť problémy počas vývojového cyklu namiesto toho, aby ich objavili – za vysoké náklady – počas formálneho certifikačného testovania.

Existujúci certifikačný portfólio spoločnosti HANO poskytuje tiež východiskový základ, z ktorého je možné odvodiť špeciálne výrobky s redukovaným úsilím potrebným na ich certifikáciu. Špeciálny výrobok, ktorý zdieľa hlavné komponenty a konštrukčné prvky s už certifikovaným štandardným výrobkom, profituje z technického zdôvodnenia, ktoré už bolo vypracované v pôvodnej certifikačnej dokumentácii.

Fáza 6: Vývoj výrobného procesu a podpora jeho rozšírenia

Vývoj špeciálnej batérie nekončí validovaným návrhom – musí byť reprodukovateľný vo veľkosériovej výrobe s konzistentnou kvalitou. Vývoj výrobného procesu pre špeciálnu konfiguráciu batérie zahŕňa stanovenie postupov montáže, definovanie kontrolných bodov kvality, špecifikáciu protokolov výrobných testov a školenie personálu zodpovedného za montáž.

Výrobná infraštruktúra spoločnosti HANO – kvalifikovaní montážni pracovníci, profesionálne výrobné zariadenia a ročná kapacita viac ako 200 000 jednotiek – poskytuje základ na škálovanie individuálnych návrhov od prototypu po sériovú výrobu bez rizík spojených s rozširovaním výroby, s ktorými sa stretávajú menší dodávatelia. Výrobná história spoločnosti pri mnohých konfiguráciách výrobkov poskytuje referenčné procesné údaje, ktoré urýchľujú vývoj výrobného procesu pre individuálne riešenia.

Fáza 7: Podpora na mieste a nepretržitá technická spolupráca

Technická podpora pre individuálne batériové systémy sa rozširuje aj do prevádzkovej fázy. Nasadenie novej batériovej konfigurácie na mieste zahŕňa pokyny pre inštaláciu, podporu pri uvádzaní do prevádzky, pomoc pri odstraňovaní porúch a nepretržitý manažment aktualizácií firmware-u. Pre kupujúcich, ktorí nasadzujú individuálne systémy v škále v niekoľkých geografických oblastiach, je táto schopnosť podpory na mieste tak dôležitá ako pôžička počiatočnej vývojovej podpory.

Technický tím spoločnosti HANO udržiava priame vzťahy s klientmi, ktorí objednávajú vývoj na mieru, počas fázy nasadenia systému, poskytuje diaľkovú diagnostickú podporu, vydáva technické upozornenia z oblasti prevádzky v prípade, že sa výkonnostné vzory ukazujú ako príznaky novovznikajúcich problémov, a vypracováva aplikáciou zamerané technické poznámky, ktoré pomáhajú inštalačným tímom maximalizovať výkon systému.

Záver

Vývoj špeciálneho akumulátora na ukladanie energie je viacstupňová technická spolupráca, ktorá zahŕňa inžinierske určenie požiadaviek, návrh článkov a systému riadenia batérií (BMS), mechanické inžinierstvo, certifikačné testovanie, vývoj výroby a podporu na mieste. Hĺbka technickej podpory dostupnej v každej fáze rozhoduje o tom, či projekt špeciálneho vývoja dosiahne svoj plánovaný výsledok. Kombinácia 60+ výskumných a vývojových inžinierov, 20+ profesionálnych testovacích systémov, výrobného zariadenia s rozlohou 50 000 m² a komplexného portfólia certifikácií od spoločnosti HANO poskytuje infraštruktúru technickej podpory v plnom rozsahu, ktorú potrebujú zákazníci špeciálnych akumulátorov na ukladanie energie. Kontaktujte inžiniersky tím spoločnosti HANO na webe hanoenergy.com, aby ste diskutovali o vašich požiadavkách na špeciálne akumulátory na ukladanie energie.