儲能系統（ESS）對於構建可再生能源的去中心化電網至關重要。 電動汽車的電力需求日益增長，但可再生能源的供應並不穩定，時斷時續。 而ESS正是解決這些問題的關鍵。
ESS可以將多餘的電能儲存到電池中，並在用電高峰時釋放出來，從而平衡電網的供需，維持電網穩定運行。 為了確保ESS中的電池、控制系統以及連接基礎設施等各個部分高效運行，就必須搭配安全、可靠且可擴展的電池管理系統（BMS）。 我們需要通過創新來增強ESS的能力，提高運行可靠性，加強安全預防措施，並降低總擁有成本。
Nuvation Energy是固定式ESS市場的領軍企業，其支援各種化學電池的可配置BMS能夠靈活應對種種挑戰。 這種靈活性優勢也使得ESS系統可以廣泛利用各種電池資源，包括退役的電動汽車電池。 為了推動下一代ESS創新，Nuvation選擇與全球知名的ADI公司達成合作。 ADI深耕行業多年，憑藉深厚的技術積累、完善的現場支持服務以及精密的BMS電池芯監測技術，能夠説明Nuvation高效應對技術難題，進而更好地滿足市場需求，加快產品上市進程。
Nuvation Energy
公司簡介
十多年來，Nuvation Energy一直致力於為ESS市場提供可配置的產品和工程服務，其電池和能源管理系統遍佈世界各地，涵蓋了公用電網、電動汽車充電站、太陽能儲存以及電池包循環利用等應用場景。
技術
基於LTC6811高精度電池監控器的電池和能源管理解決方案，包括專有電池連續均衡演算法和高/低電壓BMS模組。
挑戰
盡可能地提升ESS的可用容量，並實現支援眾多類型化學電池的BMS。 盡可能地減少系統停機時間並提高電源轉換效率。
目標
改善ESS的總擁有成本（TOC）。 確保BMS性能可靠，並延長ESS壽命。 説明ESS製造商加速產品上市進程，讓運營商不必自行開發和維護BMS。
共同的未來願景
電池管理解決方案，可提供第三方可配置的BMS，能夠保障ESS功能安全，符合UL 1973標準，並受到廣泛認可。
Nuvation Energy與ADI公司已經合作長達十年之久。 2021年，Nuvation和ADI就未來願景達成了共識，包括推動電動汽車電池的循環利用，以及拓展電氣化生態系統——這對Nuvation而言是一項重要的市場戰略。 從此，雙方合作變得更加緊密。
Nuvation與ADI攜手共進，為ESS設備開發了新一代產品 Gen 5 ，實現了專為長期可靠性而設計的高/低電壓BMS解決方案。 在隨後的兩年裡，Nuvation與ADI齊心協力，並肩作戰，一同整合過往的技術成果，攻克重重技術難關。
克服挑戰
全面的電壓和溫度範圍
經過審查和測試，Nuvation 在其BMS中集成了ADI 的 LTC6811 高精度電池監控器。 這些技術相互配合，能夠更精確地監控並管理高/低電壓（60 V至1500 V）和能量密度更高的鋰電池。 Nuvation的電池均衡和充電狀態（SOC）演算法，有助於大幅提升電池的可用容量並減少系統停機時間。
多種電池規格和化學體系
借助 ADI 的 BMS 電池監控感測器，Nuvation 開發出了靈活的電池管理解決方案。 該方案可以通過程式設計來支援眾多類型電池的電壓和溫度範圍以及充放電曲線。 這些感測器還讓ESS提供者能夠從更廣泛的供應商那裡採購不同化學體系和容量的電池。
集成
Nuvation Energy 的 BMS使 ESS設施能夠輕鬆應對未來的擴容需求。 隨著技術的發展，以後的新型電池可能會採用全新管理模式和化學體系。 Nuvation BMS 的可配置能力將有助於簡化這些電池的整合。
支援
Nuvation 的 BMS解決方案支援鋰基電池（以及採用其他化學體系的電池）。 鋰基原電池比其他化學電池更昂貴，但在需要高能量密度和更快速充電的應用場景中，它是理想選擇。 系統為了提供冗餘而增加的低使用率二次電池，可以延長系統的使用壽命。 這些二次電池採用成本較低的化學體系，但充電速度可能較慢。
電池被動均衡與連續均衡
ESS在電池充電期間停機時，會給系統運營商帶來經濟損失。 因此，為了提高ESS的效率，必須縮短停機時間，並避免電池在充放電過程中受到損害。 下面將介紹兩種電池電荷均衡方法，並比較二者的效率。
電池被動均衡利用充電週期頂端採集的電壓變化數據進行工作。 根據電池的不均衡程度，這可能會導致ESS的運行時間縮短，因為電池均衡需要將所有電池芯充滿電。 BMS可以監控電池芯的電壓和溫度，並向負責相互轉換交流電和直流電的電源轉換系統（PCS）提供關鍵數據，以幫助確保其在充放電過程中不會損壞電池，並在需要時啟動預防性安全措施。
電池連續均衡採用 Nuvation的G5 BMS和 ADI的精密測量技術。 當充電速度最快的電池芯達到100%電量時，系統會定期評估電池芯不均衡情況。 Nuvation的BMS會在系統運行期間均衡剩餘的電池，進而促使ESS迅速恢復全面運行。 Nuvation Energy表示，在許多實際應用場景中，其創新型電池連續均衡方法可使ESS正常運行時間達到99%以上。
電池循環市場
國際能源署在其「新政策情景」中預測，到2030年，全球上路行駛的電動汽車數量將超過1.25億輛。 電動汽車使用8至10年後，其電池包仍能保持原始充電容量的70%至80%，並且仍可繼續在固定式ESS中使用長達十年之久。
ADI 的精密電池監控器有助於在電動汽車電池的買賣雙方之間建立信任。 可以提供準確的電池芯電壓和電流數據，幫助判斷電池在其整個使用壽命期間的電量狀況，以及當電池從電動汽車上退役並進入循環利用市場後，其剩餘電量的狀況。
“2023年全球電動汽車展望：力爭實現氣候目標”。 國際能源署.
Nuvation Energy首席執行官 Michael Worry表示：“電動汽車的BMS是針對電動汽車的使用環境而設計的。 雖然這種BMS在電動汽車上表現良好，但專為固定式儲能系統設計的BMS能夠提供更優異的性能和更大的規模效益。 我們的客戶選擇將Nuvation Energy的BMS用於固定式ESS中的電池循環應用，這是因為專為ESS設計的裝置能夠在更大範圍內實現更出色的性能。 ”
發展電池循環利用市場是 Nuvation和 ADI共用生態系統戰略的關鍵組成部分，對於經濟和環境都有顯著的促進作用。 管理著大量廢舊電池的組織可以將那些電池重新用於儲存風力發電和太陽能發電產生的多餘電能，這無疑是開闢了新的收入來源。 電池成本約占電動汽車成本的30%，得益於電池的生命週期價值的提升，總擁有成本得以降低。 延長電池壽命還能減輕原材料開採壓力，並減少最終進入垃圾填埋場的電池數量。
集裝箱式電動汽車電池循環利用ESS
合作發展ESS生態系統
如今，Nuvation Energy為汽車公司、系統整合商和電池倉儲企業提供先進的能源管理解決方案和ESS設計服務，助其實現電動汽車電池的循環利用，延長電池的生命週期。 穩健的循環利用戰略能夠為擁有大量退役電動汽車電池的組織開拓新的收入來源，降低高昂的倉儲成本，並在電池仍有使用價值時，延遲對其進行回收處理。
Nuvation的解決方案有助於盡可能減少能源浪費，支持分散式能源的發展，並推動構建開放的能源市場，以便商業微電網和能源生產商將富餘的可再生能源出售給電網，從而在支援電網穩定的同時獲得收益。
ADI可持續能源總經理Nitin Sharma表示：「我們將繼續與Nuvation Energy密切合作，並將攜手其他生態系統合作夥伴共創佳績。 “Nuvation Energy首席執行官Michael Worry表示：”我們將ADI公司視為重要的合作夥伴，未來我們將共同攻克下一代平台和系統面臨各種棘手挑戰，積極開拓儲能市場，一起為我們的客戶提供出色的ESS解決方案。 ”
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