Battery Management Systems for Datacenters

Udfordring

Den hurtige vækst af datacentre globalt, især i Danmark, udgør betydelige udfordringer på grund af deres omfattende energiforbrug og resulterende CO2-udledning. Datacentre kræver pålidelige, effektive og bæredygtige energiløsninger, men traditionelle batteriteknologier og styringssystemer lever ikke op til disse krav. Da branchen overgår fra ventilregulerede bly-syre (VRLA) batterier til lithium-ion (Li-ion) batterier, er der et kritisk behov for avancerede batteristyringssystemer (BMS), der effektivt kan håndtere disse moderne energilagringsløsninger. At sikre præcis kontrol, sikkerhed og optimeret ydeevne er afgørende for at imødekomme de stigende energibehov samtidig med at reducere miljøpåvirkningen.

Løsning

Dette projekt fokuserer på at udvikle næste generation BMS til batterier i strømforsyningssystemer (UPS)-systemer i datacentre, der integrerer avanceret effektelektronik, AI-drevne strategier og sofistikerede styringssystemer. En nøgleinnovation er implementeringen af bypass på celle-niveau, hvilket muliggør præcis balance af ladetilstand (SoC), temperaturtilstand (SoT) og sundhedstilstand (SoH). Dette fører til optimerede opladnings- og afladningsprocesser, minimerer unødvendig strømflow og forbedrer batteriets ydeevne. Derudover anvender projektet pulsstrømstrategier til både opladning og afladning, hvilket foreløbige undersøgelser indikerer kan forlænge batteriets levetid betydeligt sammenlignet med traditionelle konstantstrømmetoder. Forbedrede sikkerhedsmekanismer er også en væsentlig del af løsningen, hvor bypass på celle-niveau giver robust fejltolerance og spændingskontrol, hvilket signifikant reducerer risikoen for kortslutninger, overophedning og overopladning. Projektet vil desuden undersøge virkningen af implementering af smarte batterier på frekvensreserven i datacentre, hvilket sikrer, at BMS bidrager til netstabilitet og pålidelighed.

Effekt

Dette projekt vil fundamentalt transformere energistyringen i datacentre. Ved at forlænge batteriernes operationelle levetid gennem balanceret cellealdring vil det betydeligt reducere livscyklusomkostningerne. Forbedret batteriydeevne, sikret ved optimeret SoC og SoT balance, vil garantere pålidelig og kontinuerlig drift af uafbrydelige UPS, hvilket er afgørende for datacentres oppetid. Forbedrede sikkerhedsfunktioner, herunder bypass på celle-niveau, vil minimere risici som kortslutninger, overophedning og overopladning, og dermed forbedre den samlede pålidelighed og sikkerhed af strømsystemer i datacentre. Derudover sigter projektet mod at opnå en væsentlig reduktion i CO2-udledninger forbundet med batteridrift, hvilket støtter miljømæssig bæredygtighed. Ved at undersøge virkningerne af implementering af smarte batterier på frekvensreserverne vil projektet sikre en stabil og pålidelig strømforsyning. I sidste ende vil denne initiativ sætte nye standarder for effektiv og bæredygtig energistyring i datacentre og drive industrien mod en grønnere fremtid.

Partnere

Aalborg University, Department of Energy

Schneider Electric A/S (Energy Storage Group)

Eluminate

PLAINT