为锂电改造设定低压脱离

简短回答

这个设定决定了当站点把电池放空时,哪个装置先断开。顺序搞反,BMS 就变成了您的甩负荷机构 — 而它不是干这个的。

关键数据一览

参数数值数据来源
系统低压脱离 ≥ 电池 LVD + 0.5 V 系统厂商锂电应用指南
实用下限 单稳态接触器约 38 V 系统厂商锂电应用指南
−48 V 母线的保证工作范围 −40.5 V 至 −57.0 V ETSI EN 300 132-2
若装有发电机 系统 LVD 还必须低于其启动门限 站点设计
电芯保护归谁 归 BMS — 不归系统监控单元 系统厂商锂电应用指南

两个脱离点,而且不能相等

锂电改造会在同一条母线上串起两个低压脱离。电池自身的,由 BMS 执行,保护电芯。系统的,由监控单元和接触器执行,切除负载以防止电池深度放电。如果两者设成同一个值 — 或者更糟,电池那个还更高 — 那么先断开的就是 BMS,负载在系统没做任何管理的情况下掉了,而系统也说不出原因。系统脱离点要比电池自身高至少 0.5 V。

实用下限,以及它为什么不是零

公开指南给出的实用下限在使用单稳态接触器时约为 38 V:再低,接触器可能无法可靠保持,于是设得更低的脱离点只是屏幕上的一个数字,不是现场的一种行为。这个值也远低于通信设备额定范围的 −40.5 V 下限 — 这正是关键:等母线掉到那里,负载早已在其保证窗口之外运行了一段时间。

发电机这一条,通常最后才被发现

如果站点有发电机,它的启动门限就是同一序列里的第三个数字,而系统脱离点必须落在它之下。否则系统会在发电机被要求启动之前就甩掉负载,把一次本可挺过去的停电变成一次不必要的停电。这是最常在投运之后才被发现的约束,因为试点站没有发电机,而第二个站有。

这对 VRLA 与锂电混装的存量网络意味着什么

对 VRLA 电池组正确的脱离点,未必自动适用于锂电池组,因为两者的放电曲线终点不同 — 15S 的 LiFePO4 电池组大约在 40.5 V 结束放电,正好落在额定窗口的下限,而铅酸电池组则是缓慢下垂到自己的终止点。如果您是逐站迁移,那么在过渡期内脱离点是一个逐站设定,而不是一次设定就通用全网的标准。

下单之前要确认什么

电池自身的脱离电压,来自它的数据表,而不是产品家族的宣传册。系统当前的脱离设定,以及监控单元是否允许您改 — 有些代际不允许,这就是个固件问题。有发电机的话,它的启动门限。还有接触器类型,因为实用下限取决于它。四项事实;它们正是我们兼容性审核交付的那张十二项清单中的四项。

如何计算

  1. 从电池数据表或 BMS 配置中读取电池自身的断开电压。
  2. 将系统 LVD 设为至少高出 0.5 V,使系统先于 BMS 断开。
  3. 将结果与实际下限及负载最低输入电压核对。
  4. 确认发电机启动阈值高于 LVD 而非低于。

本指南涉及的设备

关于该系列的常见问题

我能不能把系统脱离点保持在 VRLA 时代的位置?

只有在您已经对照新电池自身的脱离点做过核查、并确认 0.5 V 的间隔仍然朝着正确方向存在时才可以。VRLA 那个设定是针对另一条放电曲线和另一个保护装置选的,所以「它没变过」并不能证明它是对的。

如果 BMS 先断开会怎样?

负载会掉,而且从系统的角度看是毫无预警地掉 — 监控单元看到的是母线消失,而不是一次由它发起的、受控的脱离。恢复也可能很别扭,因为有些 BMS 需要有充电源存在才能重新闭合,而充电源正在刚刚断开的那个接触器的另一侧。

适用限制

文中数值只说明先后顺序,不是您站点的设置。正确的断开点取决于负载最低输入电压、线缆压降和 BMS 自身的保护阈值,均需按安装现场读取。

来源

  1. ETSI EN 300 132-2 — ICT 设备输入端的供电接口;第 2 部分:−48 V 直流(正常工作范围 −40.5 V 至 −57.0 V)
  2. 所报价的具体整流模块与具体电池型号的数据表 (无公开网址 — 按标题引用)
  3. 所安装监控单元的用户手册,对应实际运行的固件版本 (无公开网址 — 按标题引用)

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