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坏,更好,最好:电池逆变器通信与兼容性

时间:2025-08-05 14:02:02 点击:

正如在上一篇文章中所讨论的,“闭合回路通信”是一个含糊地描述“电池通信”的术语。在本文中,我们将比较基本和高级的电池通信,讨论“良好”的逆变器-电池通信的挑战,以及在没有、不完整或完美运行时会发生什么。 

电池通信比大多数品牌愿意深入研究的要复杂得多(也更为关键)——这可以理解;信息过多可能会让人感到不知所措,没有哪个电池制造商希望吓退那些已经拥有Schnider、Solark或其他品牌的客户,使他们不再使用自己的电池。

电池组是任何电力系统的基础。无论是储存太阳能以备后用,还是在家中主动为交流负载供电,电池始终在运行,因此是主系统控制器的 logical 选择。它为所有其他系统组件设置电压和电流参数。如果将通信锂电池连接到我的逆变器或更大的太阳能系统,明智的做法是问:我可以从电池管理系统(BMS)中获取哪些数据,以及这些数据将如何(或不会)与我的系统其他部分共享?

谁在掌控局势?

在具有闭合环通信的电力系统中,逆变器、太阳能充电控制器和其他组件不控制电池。相反,电池告知系统中其他一切的决策。任何电池-逆变器组合的性能都取决于电池能否有效地履行这一角色。为了使电池获得所需的信息,并使系统达到最佳性能,这些控制消息必须准确,并且系统其他部分要充分理解。正如你将看到的那样,这并不总是理所当然的。

 

基本沟通

在一个基本的电池通信系统中,主要共享的信息是电池是否会在某一时刻接受或提供电流。具有基本通信的系统在可靠性方面以及在性能方面相较于非通信锂电池有显著优势。例如,电池会在达到严重低电量状态之前关闭逆变器,并会在达到容量极限之前接受完全充电。这种级别的通信提供了一种比以保护为中心的电池管理系统(BMS)更细致的提升,例如,在电池太冷无法接受充电的情况下继续放电的能力。这一简单的升级可以实现更多的系统功能,值得考虑。当前一代的Victron Smart Lithium电池配备了这种类型的通信BMS,并且在许多应用中已经足够。

高级通信

先进的通信需要一个好的电池管理系统(BMS),能够监控不仅仅是电池电压。如果你的BMS能够收集大量信息并主动管理这些信息,那么它为你的系统开启了一个全新的可能性世界,例如远程启动、加热器的继电器控制以及发电机自动启动。一个很好的例子是Pylontech的通信磷酸铁锂电池。  

除了报告电池的荷电状态,Pylontech电池还提供关于最高和最低电池电压、最高和最低电池温度,甚至电池的理想充电电流的信息。有了这些信息,Victron逆变器可以优化充电过程并最大限度地发挥电池的容量,使其能够放电至95%的深度放电(DOD),也称为5%的荷电状态(SOC)。这种通信是无缝进行的,在调试期间不需要复杂的编程。只需使用Victron制造的特定电缆连接电池,系统即可正常运行。Victron的DVCC功能从那里接管。

智能控制锂电池通信比较

电池逆变器兼容性的挑战

虽然先进的锂电池可以分享很多详细信息,但其余系统必须能够讲相同的语言。如果逆变器无法正确接收和解释这些信息,诊断和解决相应问题将变得更加困难。 

无缝的通信并不是自然而然发生的;它是工程团队和软件开发人员在前线努力奋斗的结果。制造商之间的历史关系也起到了重要作用。要实现正确的通信需要大量的努力和资金投入,而许多电池制造商没有与主要逆变器制造商合作的资源或机会。 

这将如何发展?虽然许多客户对最新最好的电池感到兴奋,但他们发现自己被搁置,等待开发团队没有预见的错误代码报告。为什么?因为电力系统不是在实验室里运行的。在现实世界中,人们会安装错误,将电线放在错误的位置,以不利的温度条件运行系统,并将电池连接到未预见的负载上。当电力系统收到错误或意外的数据时,它可能会触发警报或完全关闭。例如,如果电池采样到一个温度或电压值异常高,它可能会关闭整个逆变器系统,即使问题在于错误的数据而非故障的电池单元。 

你不知道的不会伤害到你……

啊,情况并非如此。以锂电池为例,大多数通信锂电池都会报告平均温度,但这种信息水平对于在高温或低温环境下运行的系统来说是不足够的。这就像说,“你的手指可能已经冻僵了,但核心部位还是暖的,所以你还好吧,对吗?”真正需要的是电池的最高和最低温度,以了解完整的温度范围。不能提供完整信息的数据会给人一种虚假的安全感。这是为什么一些制造商尽管知道锂电池的好处,如重量更轻和能量密度更高,却尚未从铅酸电池转向锂电池的一个主要原因。有一些锂电池品牌为此感到自豪 有任何通信能力。有时,不知道 问题的存在比负责处理无法解释或解决的错误代码的电话更简单。如果问题不能归咎于电池,那一定 是其他某个组件的错……对吗?

鉴于软件兼容性的挑战,许多公司都开发了自己的一体化解决方案,确保了通信兼容性但限制了灵活性。如果你正在阅读这篇文章,你可能是一个喜欢Victron Energy提供的模块化、开源方法来设计电力系统的人。如果你在寻找一个根据你需求定制的系统,有许多不同公司制造的组件可供选择。然而,这样一个系统的成功或失败取决于这些组件作为一个统一系统如何“交流”。

我们目前在Victron和Pylontech之间享受的高级产品集成非常昂贵、耗时,并且需要两家公司通过持续学习和固件更新进行持续维护。请关注即将发布的一篇文章,了解您在Victron-Pylontech系统中可以看到和排除故障的内容(令人印象深刻)。有了这个逆变器-电池组合,系统所有者可以快速检查电池组的整体状态,包括电压、充电状态、温度等,如果出现特定问题,可以查看和确认,因为Pylontech电池将内部错误代码传达给您显示监控器,无论是触摸屏显示还是Victron的VRM门户。这种集成水平提高了对系统性能的信任。我们可以看到系统正在正常运行,电池也变得不那么重要,因为他们知道该做什么,并且正在积极管理Victron系统其余部分。

总结来说,不完整或不一致的电池逆变器通信可能会: 

  • 使最终用户和安装者感到困惑和沮丧,并提供技术支持。

  • 掩盖真正的故障点,延误解决。 

  • 如果允许未知或不完全理解的问题持续存在,会减少电池的寿命。 

  • 损害对系统和品牌的信心。

  • 影响你技术团队和终端用户的情绪。 

您可以理解为什么Intelligent Controls只能与有限数量的已证明的锂电池品牌合作,这些品牌已知与Victron设备配合良好,并且Victron已确认其兼容性。

糟糕,更好,最好

为了说明我们的观点,以下是我们的团队最近遇到的一些闭合循环电池系统的实际例子,这些例子有的没有达到预期,有的则超出了预期:

糟糕:一个新的工业应用中的锂离子电池组突然离线。

为什么?嗯,电池没有提供系统下线的准确原因。当我们隔离BMS的通信电缆时,系统恢复了正常运行。当电池SOC为34%时,情况再次发生。我们不知道为什么;几个月后,我们仍然不知道。最近它再次发生了,我们无能为力。我们记录了这个问题,并与电池制造商进行了沟通,该制造商非常庞大,能够派一个人飞越国家来检查系统。他们无法重现这个问题,所以他们用外部BMS更换了网络电缆。那一刻什么都没发生,所以他们认为问题解决了……解决了?不,它在一周内又发生了。公司不会拿回电池。有没有希望解决?不太可能。这个问题是否与他们的软件与Victron设备的兼容性有关?肯定的。公司会做什么?雇佣律师?那不是任何人愿意走的路。 

更好:通信设备可能可以使用,但客户需要帮助来弄清楚如何使用。

这是一个常见的场景,弄清楚它是个麻烦事。一位客户带来了他们自己的电池,这些电池是来自一个知名廉价品牌,他们希望将这些电池与他们的新Victron系统配对。他希望我们的团队能帮助他们将电池与他们的逆变器配对。我们花了两天时间才弄明白。电池被传给多个技术支持人员后,我们终于找到了一个可以与工程团队交流的人。我们很快了解到,我们需要的通信路径在我们没有的另一款电池的旧手册中有所描述(不同的电压,不同的产品)。这个电池公司真的没有考虑到客户会将电池与Victron逆变器一起使用吗,尽管他们将Victron兼容性作为卖点?如果你需要成为一个电脑专家或者有几天空闲时间来打电话处理,电池真的兼容吗? 

买家当心

大多数预算电池公司没有他们所声称兼容的逆变器公司的支持。相反,他们反向工程官方支持品牌所建立的通信协议,或者直接购买并整合他们的BMS板。这在一定程度上是有效的,但最终,当两家公司相互支持对方的产品时,他们不会从紧急修复或固件更新中受益。Victron每几个月都会为Cerbo GX发布新的固件。如果他们想修复什么,他们会的。查看Victron确认兼容的短名单电池在这里。

最佳:一个无聊的安装,没有问题、维护或持续支持的需要。

一位客户安装了一定量的光伏电力,他希望将Pylontech电池组全部集中在一条通信链路上。我们团队成员仅花了一个小时就安装了一个通信枢纽组合器,现在有24个电池完全通信。从那以后,系统一直高效且无问题地运行。当通信良好时,事情变得平淡无奇。你安装了一个系统,然后就再也不会听到客户的消息。如果需要进一步的帮助,借助持续的系统数据记录和VRM上易于可视化仪表板,你可以轻松获取所有必要的信息。 

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结论

如果一个通信电池无法完美地与它配对的逆变器实现闭环通信,这可能会为所有相关方带来真正的麻烦。不幸的是,如果两家制造商不共同确认兼容性和他们产品的良好沟通,要避免这种情况是非常困难的。 

在最好的情况下,糟糕的电池通信会创建一个令人沮丧的系统。在最坏的情况下,它会创建一个缺乏必要保护措施的危险系统。不幸的是,大多数电池公司处于中间状态,客户得到的是次优性能、有限的视角或控制权,以及一点焦虑来调味他们的重大投资。