اتصال نظام إدارة المباني لتكامل تخزين الطاقة الشمسية: توافق بروتوكولات CAN وRS485 وبروتوكول العاكس

لماذا يُعدّ خلل الاتصال بين العاكسات السبب الرئيسي للفشل الميداني في أنظمة تخزين الطاقة الشمسية؟

تحدث إلى أي شخص قام بتشغيل أنظمة تخزين الطاقة الشمسية على نطاق واسع، وستسمع قصة مشابهة: اجتازت البطارية جميع الاختبارات المعملية. كانت فولتية الخلايا ضمن المواصفات، وكان التوازن يعمل، وأنظمة الحماية تعمل كما هو متوقع. ولكن عند تطبيق النظام في الموقع، رفض العاكس والبطارية التواصل مع بعضهما البعض - أو الأسوأ من ذلك، تواصلا، لكنهما أبلغا عن حالة شحن خاطئة، ورفضا أوامر الشحن، أو أظهرا رموز خطأ لم يتمكن أحد من فك شفرتها. عادت البطارية إلى مكانها. وخسر المشروع أسبوعًا.

هذه ليست حالة نادرة، بل هي من أكثر الأعطال شيوعًا في مشاريع تخزين الطاقة الشمسية، وغالبًا ما يكون السبب الجذري واحدًا: نظام إدارة بطاريات (BMS) مزود بمنفذ CAN، ولكنه لا يدعم البروتوكول الذي يتوقعه العاكس. بالنسبة لأنظمة التخزين تحديدًا، لا تُعدّ الاتصالات ميزةً فحسب، بل هي أساس النظام.

القنوات الثلاث - ما تفعله كل قناة فعليًا في نظام التخزين

تستخدم أنظمة إدارة المباني لتخزين الطاقة الشمسية عادةً ثلاث قنوات مادية، تحمل كل منها نمطًا مختلفًا من البيانات. معرفة أي قناة تعالج أي وظيفة هي الخطوة الأولى في كتابة مواصفات اتصال مفيدة.

ناقل CAN

يُعدّ بروتوكول CAN الرابطَ الأساسيّ ذو الأولوية العالية بين البطارية والعاكس. ينقل هذا البروتوكول معلومات حالة الشحن، وحدود تيار الشحن والتفريغ، وحدود الجهد، وإشارات الأعطال، ورسائل التحكم الخاصة بكل بروتوكول. يعتمد العاكس على هذه القناة لمعرفة كيفية شحن البطارية وتفريغها بأمان. في حال تعطل بروتوكول CAN أو استخدامه بروتوكولًا خاطئًا، لن يتمكن باقي النظام من اتخاذ أي إجراء.

RS485

يُستخدم هذا المنفذ للمراقبة البطيئة، والقياس عن بُعد، والتكامل مع أنظمة إدارة الطاقة على مستوى الموقع أو برامج المراقبة العليا. كما يُعدّ RS485 الواجهة الشائعة لأنظمة البطاريات المتعددة المتصلة على التوالي، حيث تُرسل كل بطارية تقاريرها إلى وحدة تحكم. ويُعتبر بروتوكول Modbus RTU البروتوكول النموذجي لهذا المنفذ.

بلوتوث

لتشخيص الأعطال من قِبل الفنيين والمستخدمين النهائيين، يتوفر تطبيق للهواتف الذكية يعرض جهد الخلايا ودرجات الحرارة وحالة التوازن وسجل الإنذارات. لا يُعد هذا التطبيق جزءًا من حلقة التحكم المباشر، ولكنه مفيد في عمليات التشغيل واستكشاف الأعطال وإصلاحها، بالإضافة إلى توفير الشفافية للمستخدم النهائي.

الفرق الجوهري: امتلاك CAN لا يعني التحدث ببروتوكول العاكس الخاص بك

يستحق هذا القسم التروي، لأنه يُمثل نقطة ضعف معظم عمليات شراء الأجهزة بناءً على المواصفات الفنية. ناقل CAN هو معيار مادي وكهربائي، أي وسيلة لنقل البيانات بين الأجهزة بشكل موثوق. وهو ليس بروتوكولاً. البروتوكولات هي اتفاقيات تحدد معنى هذه البيانات: أي مُعرّف رسالة يُشير إلى حالة الشحن، وأي تخطيط بايت يُمثل حد تيار الشحن، وما هي رموز الأعطال المُعرّفة.

قد تدعم وحدتا إدارة المباني (BMS) بروتوكول CAN، ومع ذلك قد تعجزان تمامًا عن التواصل مع نفس العاكس، لأنهما تستخدمان بروتوكولات مختلفة. فوحدة إدارة المباني التي تدعم واجهة CAN عامة ولكنها لا تستخدم بنية الرسائل التي يتوقعها العاكس ستؤدي إلى نفس العطل المذكور أعلاه: الأسلاك متصلة، والإضاءة مضاءة، ولكن لا يتم تبادل أي بيانات مفيدة.

بروتوكولات عاكسات التخزين الشائعة، وماذا يعني الدعم الأصلي فعليًا

على الصعيد العالمي، تلاقت أنظمة تخزين الطاقة السكنية والتجارية الصغيرة على مجموعة صغيرة نسبيًا من بروتوكولات العاكس. وتختلف القائمة الدقيقة التي يحتاجها أي مشروع باختلاف نوع العاكس المُختار، ولكن عادةً ما يدور النقاش حول العلامات التجارية الكبرى التي تخدم كل سوق إقليمي. وعلى مستوى العلامة التجارية، هناك مستويان عمليان من التوافق يجب فهمهما:

دعم البروتوكول الأصلي

يُطبّق برنامج نظام إدارة المباني (BMS) بروتوكول العاكس مباشرةً. في معظم الحالات، يصبح التشغيل أسهل بكثير لأن البروتوكول مُطبّقٌ بالفعل على مستوى البرنامج الثابت، مع ذلك، لا تزال هناك حاجة للتحقق من بعض التفاصيل مثل إصدار البروتوكول، وإصدار البرنامج الثابت على كلا الجانبين، وتعيين المعلمات، وتكوين جانب العاكس، وذلك لضمان دقة النشر. هذا ما يُقلّل من أعطال التشغيل الميدانية مقارنةً بالمسار القابل للتكوين أو مسار CAN فقط، حيث يجب تطوير طبقة البروتوكول نفسها أو تكييفها بالإضافة إلى كل ما سبق.

دعم قابل للتكوين / قابل للتكييف

يوفر نظام إدارة المباني (BMS) بروتوكول CAN وواجهة تهيئة للشاشة العلوية، مما يسمح باختيار البروتوكول أو تعديله ليناسب عاكسًا محددًا. وهذا يوفر مرونة أكبر، ولكنه يتطلب من المُثبِّت أو المورِّد معرفةً جيدةً بما يقومون به أثناء التشغيل.

واجهة CAN فقط

يحتوي نظام إدارة المباني (BMS) على منفذ CAN ولكنه لا يدعم بروتوكول العاكس. يُتوقع من المُكامل تطوير طبقة البروتوكول بنفسه. بالنسبة لمعظم مشاريع التخزين، لا يُعد هذا الأمر مجديًا تجاريًا، إذ أن تكلفة الوقت الهندسي المُستغرق فيه تفوق تكلفة اختيار نظام إدارة مباني يدعم البروتوكول بشكل أصلي.

السؤال العملي الصريح لأي طلب عرض أسعار لأنظمة التخزين: هل تريد نظامًا أصليًا، أم قابلًا للتكوين، أم أنك ستُنشئ طبقة البروتوكول بنفسك؟ معظم الفنيين يفضلون النظام الأصلي. أما مصنّعو الحزم الذين يديرون مشاريع متعددة عبر علامات تجارية مختلفة للعواكس، فغالبًا ما يفضلون النظام القابل للتكوين.

كيفية التحقق من التوافق قبل الطلب

هذه قائمة التحقق قبل طلب عرض الأسعار، والتي تمنع حدوث الإخفاق في الموقع المذكور في البداية. يستغرق العمل عليها أقل من ساعة، ويوفر أسابيع لاحقة.

• تأكد من طراز العاكس أولاً، وليس نظام إدارة البطارية (BMS).عادةً ما يكون للعكس متطلبات بروتوكول أكثر صرامة من نظام إدارة البطارية. قم بقفل العاكس، ثم تحقق من توافق نظام إدارة البطارية معه - وليس العكس.
• اطلب من مورد نظام إدارة المباني قائمة ببروتوكولات العاكس المطبقة أصلاً على مستوى البرامج الثابتة، بالاسم.ستتضمن القائمة الحقيقية أسماء بروتوكولات محددة. أما الإجابة المبهمة "يدعم جميع محولات التيار الرئيسية" فهي مؤشر خطر يستحق الاهتمام.
• اطلب وثيقة البروتوكول أو بيان التحقق من التوافق الخاص بطراز العاكس الخاص بك.سيقوم المورد الجاد إما بتأكيد التطابق أو سيكون صادقاً بشأن الحاجة إلى أعمال التعديل.
• إذا كانت ماركة العاكس إقليمية أو تم إصدارها حديثاً،توقع الحاجة إلى دعم قابل للتكوين بدلاً من الدعم الأصلي، وخصص وقت التشغيل وفقًا لذلك.
• بالنسبة للمشاريع متعددة العاكسات (مثل شركة تصنيع البطاريات التي تزود العديد من ماركات العاكسات)،يفضل استخدام نظام إدارة بطاريات (BMS) يدعم شاشات العرض العلوية القابلة للتكوين على نظام إدارة بطاريات (BMS) الذي يلتزم ببروتوكول واحد في المصنع.

حزمة اتصالات DALY لتخزين الطاقة الشمسية

يعتمد نظام إدارة مباني تخزين الطاقة من الجيل الرابع من DALY على نمط الاتصال المذكور أعلاه. يوفر النظام ناقل CAN وRS485 للتكامل المباشر مع العاكس وأنظمة الموقع، مع إشارات التلامس الجاف للتعشيق على مستوى الأجهزة. على مستوى البروتوكول، تُطبَّق بروتوكولات عاكسات التخزين الشائعة بشكل أصلي على مستوى البرامج الثابتة للعلامات التجارية الرئيسية التي تخدم سوق تخزين الطاقة السكنية والتجارية الصغيرة؛ أما بالنسبة لعلامات العاكسات غير المدرجة في القائمة الأصلية، فتتيح واجهة تكوين الشاشة العلوية إمكانية تطوير بروتوكولات خاصة بالمشروع أثناء التشغيل.

هناك شرطان في روح هذه المقالة: أولاً، يجب طلب القائمة الدقيقة لعلامات العاكس المدعومة أصلاً من الفريق الهندسي لمشروعك المحدد، وليس شيئاً يمكن افتراضه من لغة التسويق العامة؛ وثانياً، يجب دائماً التحقق من "الدعم الأصلي" في ورقة بيانات أي بائع مقابل طراز العاكس الخاص بك قبل تقديم الطلب.

الأسئلة الشائعة

Q1إذا ذكرت مواصفات نظام إدارة المباني "دعم CAN"، فهل هذا كافٍ لإنشاء وحدة تخزين؟

ليس الأمر بهذه البساطة. فعبارة "يدعم CAN" تُشير إلى أن نظام إدارة البطارية (BMS) مزود بمنفذ CAN وقادر على نقل البيانات عبر الناقل، لكنها لا تُشير إلى أن نظام إدارة البطارية يدعم البروتوكول الذي يتوقعه العاكس الخاص بك. قبل الشراء، استفسر عن بروتوكولات العاكس المُدمجة في البرامج الثابتة. إذا كانت الإجابة غامضة، فهذه هي المعلومات التي كنت تحتاجها قبل إتمام عملية الشراء.

Q2ما الفرق بين دعم البروتوكول الأصلي ودعم بروتوكول CAN فقط؟

CAN هو معيار توصيل الأسلاك ونقل الرسائل؛ أما البروتوكول فهو اتفاقية محتوى الرسائل. يعني دعم البروتوكول الأصلي أن برنامج BMS الثابت يُنفذ بنية الرسائل المحددة التي تتوقعها علامة تجارية معينة للعواكس، بحيث يتواصل الجهازان بشكل صحيح فورًا. أما دعم CAN فقط فيعني أن BMS لديه المنفذ، لكن على المُكامل تطوير طبقة البروتوكول لتفعيله، وهو أمر نادرًا ما يكون مجديًا تجاريًا لمشاريع التخزين.

Q3كيف أتعامل مع مشروع متعدد المحولات حيث أقوم بتوريد ماركات مختلفة من المحولات؟

ابحث عن نظام إدارة بطاريات (BMS) يدعم بروتوكولات قابلة للتكوين عبر شاشة عرض علوية أو أداة برمجية ثابتة، بدلاً من نظام BMS يُبرمج بروتوكول عاكس واحد مسبقًا في المصنع. يتيح ذلك استخدام نفس جهاز BMS مع علامات تجارية متعددة للعواكس، مع إمكانية تعديل البروتوكول أثناء التشغيل. تأكد من المورد بشأن العلامات التجارية الموجودة بالفعل في مكتبة البروتوكولات القابلة للتكوين، وتلك التي تحتاج إلى تطوير خاص بالمشروع.

حول دالي

تقوم شركة DALY بتصميم وتصنيع أنظمة إدارة بطاريات الليثيوم لمصنعي المعدات الأصلية ومصنعي الحزم ومكاملين الأنظمة، وتُستخدم منتجاتها في أكثر من 130 دولة. تأسست DALY عام 2015، وتعمل وفقًا لمعايير ISO 9001 وISO 14001، مع امتثالها لمعايير CE وRoHS. يحمل خط إنتاج تخزين الطاقة شهادة UL للمكونات المعتمدة (وليس شهادة نظام UL كاملة - وهذا التمييز مهم للمشاريع في أمريكا الشمالية)، مع توفير الوثائق اللازمة لدعم شهادة النظام على مستوى الحزمة أو النظام ككل.

تحديد نظام اتصال نظام إدارة المباني (BMS) لمشروع التخزين الخاص بك؟

إذا كنت تقوم بتحديد نطاق مشروع تخزين الطاقة الشمسية وتريد أن يعمل اتصال BMS-inverter فعليًا في الموقع، فيمكن لفريق الهندسة في DALY تأكيد توافق البروتوكول مع طراز العاكس المحدد الخاص بك قبل إرسال الطلب.

• شاركنا اسم ماركة وموديل العاكس، وحجم المشروع، وتكوين التوصيل المتوازي.
• اطلب قائمة توافق البروتوكول الأصلي والتحقق الخاص بالمشروع
• طلب وثائق مواصفات نظام إدارة المباني لتخزين الطاقة من الجيل الرابع
• بريد إلكتروني:dalybms@dalyelec.com

صفحة منتج نظام إدارة المباني لتخزين الطاقة:https://www.dalybms.com/home-storage-bms/