Subsistema BESS Volvo Penta

Equipado com um pacote de baterias de alta densidade energética e com uma taxa C favorável, nosso subsistema foi projetado para ajudar os fabricantes de Sistemas de Armazenamento de Energia com Baterias (BESS) a criar soluções mais compactas, capazes de carregar e descarregar energia rapidamente – permitindo configurações BESS estacionárias e móveis que podem acompanhar a estratégia energética em evolução dos clientes.

Construído sobre a plataforma de eletromobilidade do Grupo Volvo, o sistema de gerenciamento de bateria (BMS) ajuda a bateria a alcançar seu potencial máximo e longevidade, protegendo-a de degradação excessiva, mantendo o estado de carga (SoC) ideal e otimizando os ciclos de carregamento. O BMS também incorpora recursos de cibersegurança para atender aos requisitos globais de conformidade cibernética.

É projetado para fácil integração com os sistemas de gerenciamento de energia dos OEM’s de BESS e a infraestrutura SCADA, para atender às demandas de aplicações industriais. Dado o investimento substancial frequentemente necessário para o BMS, a integração desta plataforma automotiva com a tecnologia de bateria visa oferecer confiabilidade operacional e valor, ao mesmo tempo que impulsiona a eficiência a longo prazo e otimiza o desempenho do sistema.

A unidade DC/DC converte a voltagem das baterias (600 V) para uma voltagem mais baixa (24 V) para os auxiliares. A energia auxiliar necessária para manter a funcionalidade do subsistema é fornecida pelo conversor a bordo assim que o sistema é iniciado; em contraste com algo conectado à rede para ser alimentado. Isso facilita o requisito de resfriamento das baterias caso um BESS com nosso subsistema esteja em movimento ou em um local sem conexão à rede.

Um gateway telemático melhora o desempenho e a confiabilidade do BESS, permitindo um controle em tempo real baseado em dados. As funções principais em nosso subsistema BESS incluem:

• Monitoramento em tempo real das métricas da bateria, como SoC, SoH, temperatura e voltagem.
• Gerenciamento remoto para monitorar e controlar o subsistema BESS, a fim de otimizar o desempenho e detectar problemas.
• Transmissão de dados via celular, Wi-Fi ou internet para análise de dados e relatórios.
• Detecção de falhas e envio de alertas para problemas como sobrecarga ou superaquecimento, garantindo manutenção oportuna.
• Otimização e análise do sistema para melhorar a eficiência, reduzir perdas de energia e prolongar a vida útil da bateria.

O sistema de gerenciamento térmico em nosso subsistema BESS foi otimizado para desempenho em ambientes difíceis, apresentando bombas, radiadores, resfriamento ativo e aquecedores. Este sistema dinâmico regula o desempenho da bateria, utilizando resfriamento ativo em condições quentes e aquecimento em climas frios para garantir carregamento e descarregamento de energia rápidos e eficientes.

A unidade de monitoramento de tensão de tração monitora o HVIL (Loop de Interrupção de Alta Tensão) e interrompe o sistema quando violado. Outros componentes que fazem parte do subsistema BESS da Volvo Penta para a segurança elétrica incluem caixas de junção, fusíveis, contator, monitoramento de isolamento (para detecção de falhas), todos com o objetivo de garantir o manuseio seguro do armazenamento de energia.

Uma vez conectado, todos os componentes ativos no subsistema BESS da Volvo Penta são isolados, selados e monitorados pelo HVIL nas caixas de junção.

Adaptada do Grupo Volvo, a interface DC da Volvo Penta é calculada para lidar com a capacidade de carga configurada e conectada ao inversor do OEM. Ajudar os OEM’s com o dimensionamento de cabos não só serve para ajustar nosso subsistema BESS para melhor atender às suas necessidades de aplicação, mas também serve como segurança funcional entre nosso subsistema BESS e o barramento* do OEM.

*O alto fluxo de energia normalmente gera calor, razão pela qual é importante para a Volvo Penta realizar testes extensivos para garantir a segurança funcional de nosso subsistema BESS de alta densidade energética.

Adaptada do Grupo Volvo, a interface CAN tem sido amplamente utilizada na plataforma de motores a combustão da Volvo Penta e posteriormente adaptada para uso em BESS.

O feedback sobre o sistema (tanto no nível de componente individual quanto no desempenho geral do sistema) é enviado ao controlador do OEM via barramento CAN usando o protocolo de comunicação J1939 para transferência de dados confiável. Se um componente detectar um problema (por exemplo, sobretensão, superaquecimento), ele pode comunicar a falha através do barramento CAN, e o sistema pode tomar medidas corretivas, como desligar um módulo de bateria ou ajustar os parâmetros de operação.

Com essa interface, os OEM’s podem ainda mais ajustar e otimizar o uso de seu BESS.

O cliente (OEM’s do BESS) será responsável pela parte de AC do BESS que inclui o conversor DC para AC (interface OEM), transformadores, sistema de gerenciamento de energia, equipamentos de comutação AC (disjuntores etc.), interface CAN OEM e a(s) estrutura(s) externa(s) do contêiner.

O subsistema da Volvo Penta abrange a parte DC de uma solução BESS. Isso inclui, mas não se limita inteiramente, as baterias, BMS, segurança elétrica, conversores DC/DC, gerenciamento térmico, e as interfaces CAN e DC.