Le paradigme parallèle basse-tension et haute-tension
Dans les applications résidentielles ou à petite échelle,-Systèmes de batterie 48 Vsont la norme de l'industrie. Leur logique parallèle est relativement simple : comme la tension reste faible et constante, l'ajout de modules supplémentaires (souvent jusqu'à 15 groupes) augmente principalement la capacité totale et le courant.
Cependant,Batteries haute-tension(généralement de 600 V à 1 500 V) sont construits en enchaînant de nombreuses cellules en série pour obtenir un rendement élevé et réduire les pertes de transmission. Lorsque vous essayez de connecter ces chaînes haute tension-en parallèle, la complexité augmente de façon exponentielle.
Les obstacles techniques de la connexion parallèle HT
Le principal défi de la connexion parallèle à haute-tension réside dansincohérence de chaîne. Au fil du temps, les chaînes de batteries développent différentes résistances internes et niveaux d'état de charge (SoC) en raison de variations de fabrication ou d'une répartition inégale de la température. Lorsque deux chaînes HT avec même une différence de 5 V sont pontées, la chaîne « la plus forte » charge la chaîne « la plus faible » à un rythme incontrôlé.
Par ailleurs, leexigences de protectionsont beaucoup plus strictes. Dans une configuration HT parallèle, si une chaîne subit un court-circuit, les autres chaînes parallèles déverseront leur énergie dans le point de défaut. Cela nécessite des fusibles coûteux à haut -pouvoir de coupure-et des contacteurs sophistiqués pour chaque chaîne. La gestion de la communication entre plusieurs unités Master BMS pour garantir une charge et une décharge synchronisées ajoute également une couche de complexité logicielle que de nombreux systèmes standard ne sont pas équipés pour gérer.
Orientations futures : conversion DC/DC et contrôle de niveau de chaîne-
Pour surmonter ces obstacles, le secteur du stockage C&I s'oriente versélectronique de puissance au niveau de la chaîne-. En plaçant un convertisseur à l'extrémité de chaque chaîne haute-tension, le système peut « découpler » les batteries du bus CC commun. Cela permet à chaque chaîne de fonctionner indépendamment, quelle que soit sa tension ou son SoC.
Une autre direction prometteuse est laonduleur modulaire et décentraliséapproche. Dans cette configuration, chaque chaîne de batterie est connectée à son propre système de conversion d'énergie (PCS) à petite échelle. Cela élimine complètement le besoin d'une mise en parallèle CC haute tension, car la puissance est combinée du côté CA. À mesure que ces technologies évoluent, nous pouvons nous attendre à ce que le stockage d'énergie C&I devienne plus flexible, plus sûr et beaucoup plus facile à faire évoluer que les architectures haute tension rigides-du passé.