开环通信是我们在铅酸电池系统中常见的通信方式。在这种设置中,逆变器使用分流器等工具从外部角度估计电池的充电状态 (SOC),方法是测量电池充电和放电时的电压变化以及流入或流出电池的电流量。典型的开环系统必须通过将电池调至满 SOC(由制造商推荐的“满”电压决定)进行校准,并每隔几周重复一次此校准以确保准确性。虽然这种方法在铅酸电池方面有着良好的记录(因为其电压曲线清楚地表明了其 SOC),但在应用于现代锂化学时却面临挑战。
由于锂电池具有独特的电压曲线,因此在开环设置中监控锂电池更加困难。
如上图所示,锂电池的电池电压在 90% 至 20% SOC(充电状态)之间稳定。这使得使用分流器准确确定此范围内的电池 SOC 变得困难。为了补偿这种不确定性,逆变器必须包含较大的误差范围,以防止电池过度充电或放电(请记住,锂电池对过度充电的敏感度远高于铅酸电池)。这些误差范围通常高达电池容量的 30%,可抑制效率低下,以确保安全。锂化学的真正潜力在于它们能够接受大电流大容量充电至满容量,同时还允许放电至低个位数。如果不准确了解电池的充电状态,这些功能仍将无法实现,并且整个系统的效率有限。开环配置的锂电池本质上非通信:它不共享其充电状态或内部电池管理系统(BMS)收集的任何其他信息。
带有蓝牙应用程序的锂电池是通信电池吗?
带有蓝牙的电池可以与应用程序通信,但共享的信息到此结束。如果电池没有通过 CAN 总线或 Modbus 的硬接线通信电缆,我们仍会将其归类为非通信电池。当物理上靠近电池时,应用程序可以方便地监控、调整设置或排除基本问题。但是,如果不与逆变器或网关设备共享信息,那么整个系统就无法受益,因为这两个系统彼此隔离 - 两者都不知道对方系统内发生了什么。
与开环通信相比,闭环通信是解决上述锂问题的现代解决方案。在闭环系统中,从电池到逆变器/充电器的通信线路被打开,允许直接从电池的内部 BMS 传感器进行测量。如果操作正确,这消除了对电压测量分流器的需要,并为充电/放电决策提供了准确的基准。因此,性能可以大大提高,电池的使用寿命更长,因为它永远不会冒着超出其最佳工作参数的风险。一个好的闭环通信电池与兼容的逆变器可以充分利用可用容量,减少移动部件,简化调试过程。 (R在此处了解有关逆变器-电池兼容性的重要性的更多信息)。
闭环通信机制通常定义如下:玩家 A 向玩家 B 提问,玩家 B 确认问题并给出答案,从而完成通信闭环。Intelligent Controls 团队认为这种描述具有误导性,并且过于笼统,无法描述正在发生的事情。闭环系统中的通信路径的实际情况不像来回问答,而更像是从电池到网关设备(例如 Victron Cerbo GX 设备)的单向信息流。如果系统准备好理解并根据收到的信息采取行动,那么一切都可以高效运行,无需猜测。
很简单,对吧?好吧,在我们去购买我们能找到的第一块闭环通信电池之前,让我们深入探讨一下,看看其中的细微差别,看看一个可以正常工作的强大系统与一个梦想破碎、指示灯闪烁的悲剧之间的区别。