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【场景案例】阿普奇模块化无风扇弹匣式控制器AK6在工商业储能系统集成中的应用实践

9月15日,工业和信息化部、国家发展改革委联合印发《电子信息制造业发展“十五五”规划》(以下简称《规划》),锚定2030年规上营收突破30万亿元、研发投入强度3.5%的战略目标。《规划》首次在国家级规划中提出“推动工控设备智能化升级,构建算控感传一体化工业计算体系”,将“算力+控制+传感+通信”四元一体确立为工业计算设备的官方升级路线图。同时,《规划》明确提出“推进第五代精简指令集(RISC-V)研发与产业化,支持RISC-V芯片在人工智能嵌入式系统等领域应用”,并要求“加强开源鸿蒙等国产操作系统搭载,打造基于计算的人工智能软硬件全栈生态”。这意味着国产工控的算力底座正从“x86默认+信创替换”走向“RISC-V/开源鸿蒙/端侧AI芯片”的多技术路线并行。

与此同时,工商业储能行业正迎来政策与市场的双重爆发。2026年1月,工信部、国家发改委、国家能源局等五部门联合印发《工业绿色微电网建设与应用指南(2026—2030年)》,提出集成应用光伏、风电、新型储能、智慧能源管控等一体化系统;同月,五部门联合印发《关于开展零碳工厂建设工作的指导意见》,储能行业迎来确定性增长机遇。据行业预测,2026年国内工商业储能新增装机预计达7.2-8GW,市场规模接近480亿元,2025-2030年复合增速维持45%以上,是储能板块增速最快的细分赛道之一。2026年国内新型储能累计装机有望突破30GW,收益模式正由单一的“固定价差套利”向“波动的市场价差套利+需量管理+需求响应”转变。

在政策与市场的双重驱动下,工商业储能系统正从“拼设备”走向“拼运维”。一个典型的工商业储能系统由储能电池、储能变流器(PCS)、电池管理系统(BMS)、能量管理系统(EMS)以及其他配套电气设备构成。EMS的通信架构分为三层:设备层(BMS、PCS、空调、消防、电表)、通信网关层(边缘计算网关,负责协议转换和数据汇聚)、EMS应用层(SCADA服务器或云平台)。BMS数据通常走CANRS485接口,PCS和电表常用Modbus TCP/RTU协议,环境传感器则依赖独立串口或干接点接入。这意味着,储能柜内需要一个兼具多协议兼容、多接口覆盖、边缘计算能力和工业级可靠性的核心控制单元,来打通BMS、PCS、消防、环境监控等子系统之间的数据孤岛。

案例背景

在工商业储能系统中,EMS(能量管理系统)是整套储能控制系统的“调度中枢”——北向需与电力监控系统通信、遵守IEC 61850等电力通信协议实现并网调度;南向需管理PCS和BMS,实现充放电策略控制与电池状态监控;同时还需兼容Modbus、CAN、RS-485等多种工业协议,保障设备高效协同。EMS系统的高效运转,高度依赖底层数据采集与边缘计算平台的稳定性和接口丰富度。

某国内领先的工商业储能系统集成商,长期服务于工业园区、商业综合体、数据中心等场景的储能电站建设与运营。在为其新一代工商业储能EMS(能源管理系统)升级核心控制硬件时,面临以下挑战:

1

多设备协议兼容需求:

储能EMS需同时对接BMS、PCS、智能电表、消防系统、防逆流电表等多类设备,要求控制器具备多路CAN、RS485串口和DI/DO接口,并支持主流工业协议;

2

严苛的柜内运行环境:

储能柜内部夏季温度可超过50℃,且PCS和变压器等设备产生强电磁干扰,要求控制器具备宽温工作能力和强抗电磁干扰设计,同时无风扇被动散热以避免粉尘吸入和风扇故障;

3

超紧凑空间约束:

储能柜内部空间极为紧凑,要求控制器在保证功能完整的前提下做到极致紧凑,便于在柜内狭小空间灵活安装;

4

边缘端实时数据处理:

需在储能柜现场完成电池状态实时分析、故障预判和本地联动响应,要求控制器具备足够的边缘计算能力,减少对云端EMS的依赖,实现毫秒级本地响应;

5

灵活扩展适配不同柜型:

不同功率段和不同配置的储能柜对I/O点位、通信接口需求各异,要求控制器支持模块化扩展,按需配置而无需更换整机。

解决方案

经过多轮选型与严苛实测验证,客户最终选用阿普奇模块化无风扇弹匣式控制器AK6系列作为其新一代工商业储能柜的核心控制平台。该方案具备以下核心优势:

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01

无风扇被动散热,胜任密闭高温环境

无人机移动机巢需要同时运行无人机调度管理、机巢状态监控、数据存储与回传等多任务。AK7系列搭载Intel 6~9代酷睿i3/i5/i7桌面级处理器,TDP最高支持65W。配备2个DDR4 SO-DIMM内存插槽支持双通道,最高可达64GB。强劲的桌面级算力确保无人机调度、机巢控制、数据存储等多任务并行流畅运行,满足移动机巢在野外无人值守场景下的高可靠性要求。

02

弹匣式模块化扩展,按配置需求适配

扩展能力是AK6系列的核心亮点。它支持阿普奇多种APQ扩展弹匣,可根据储能柜的差异化需求灵活选配。在工商业储能系统中,CAN2.0B接口可直接对接BMS电池管理系统,实现电池簇电压、电流、SOC、SOH等状态的实时采集;RS485接口可连接PCS变流器和并网电表,实现充放电功率控制和电量计量;GPIO接口可接入消防主机、门磁、烟感、温湿度传感器等辅助设备,实现安全监控和联动控制。通过选配不同弹匣即可快速适配不同功率段储能柜的控制需求,一套硬件平台覆盖多产品线,大幅降低了开发与备货成本。

03

丰富I/O接口,打通储能柜内异构设备

AK6系列前面板配备USB 3.0接口、2×Intel千兆网口。在储能柜部署中,双千兆网口可实现内部设备网与外部EMS网络的物理隔离——一路连接柜内PCS、BMS等设备,一路连接云端EMS平台或园区微电网调度系统,避免数据拥堵和网络安全风险。RS232/485串口,可直接对接电表和环境传感器。1×Nano SIM卡槽(Mini PCIe模块提供支持),可扩展4G无线通信,在储能柜无有线网络的场景下实现远程数据回传。

04

三路显示输出,便于现场调试与运维

前置提供6个USB 接口,可同时接入机巢机械臂控制器、环境传感器、通信模块等外设;2个Intel千兆网口,一路用于机巢内部数据通信,一路用于无人机数据回传或远程运维;2个RS232/485串口,稳定接入风速传感器、温湿度传感器等环境监测设备。内置USB 2.0 Type-A接口,方便直接安装加密狗等授权设备。

05

紧凑机身,灵活嵌入储能柜

AK6系列尺寸仅为53×145×186.4mm,采用全铝合金散热器配合镀锌钢板上/下盖。支持壁挂式、DIN导轨和桌面式三种安装方式。超紧凑的机身可灵活嵌入储能柜内部的导轨或侧壁,不占用电池簇和PCS的宝贵空间。底部预留AT/ATX模式切换开关复位按键系统还原按键,现场工程师无需拆机即可完成系统维护和BIOS恢复,运维便捷高效。

06

宽温宽压,胜任储能现场环境

AK6系列支持12~28V直流宽压供电(使用光源或PoE功能时需24V供电)。经过3Grms振动测试30G冲击测试,确保在储能柜运输、吊装和运行过程中的振动工况下持续稳定运行。内置硬件看门狗(1~255秒可编程),系统异常自动复位,保障储能柜7×24小时无人值守运行。

方案价值

通过引入阿普奇模块化无风扇弹匣式控制器AK6,该工商业储能系统集成商成功实现了:

异构设备统一接入,协议转换一站式完成:

弹匣式CAN2.0B + RS485 + 双千兆网口的组合配置,实现BMS、PCS、电表、环境传感器、消防主机等设备的一机接入与协议转换,彻底打通了储能柜内长期存在的“数据孤岛”问题,EMS系统数据采集完整率大幅提升。

边缘计算赋能本地响应,减少云端依赖:

AK6系列搭载Intel 12/13代酷睿移动处理器,配合最高64GB DDR5内存,可在储能柜现场完成电池状态实时分析、故障预判和本地联动响应,实现毫秒级本地控制闭环,有效降低了因云端通信延迟导致的调度滞后风险。

无风扇设计保障长期可靠运行:

全铝合金散热器配合无风扇被动散热,消除了风扇等易损活动部件带来的故障隐患,在储能柜夏季高温、密闭空间的严苛条件下实现长期稳定运行,大幅降低了设备维护频次和运营成本。

弹匣式扩展实现“一机多柜型” :

通过更换APQ扩展弹匣即可灵活适配不同功率段储能柜的I/O配置需求,一套硬件平台配合不同弹匣即可覆盖100kW/215kWh至250kW/500kWh等多型号储能柜的控制需求,大幅降低了产品系列的开发与备货成本。

工业级可靠性保障无人值守运行:

-20~60℃宽温工作、3G抗振与30G抗冲击认证、12~28V宽压供电,配合硬件看门狗自动复位,确保储能柜在园区户外、工业车间等多样化部署环境中7×24小时无人值守稳定运行。

为“算控感传一体化”预留升级空间:

在《规划》将“算控感传一体化”确立为工控设备升级官方路线图的背景下,AK6系列以“边缘计算+多协议控制+多路传感接入+有线/无线通信”的完整能力矩阵,完美契合了储能系统从“被动存储”向“主动调节”演进的硬件需求,为后续接入RISC-V/开源鸿蒙生态、部署行业专用智能体预留了充足的扩展空间。

在工信部、国家发改委联合印发《电子信息制造业发展“十五五”规划》、首次将“算控感传一体化”确立为工控设备升级官方路线图的战略窗口期,工商业储能正从“单点部署”走向“规模化运营”,从“被动存储”走向“主动调节”。储能柜内的核心控制平台,不再是简单的“工控机”,而是集数据采集、协议转换、边缘计算、通信管理于一体的“算控感传一体化”边缘智能节点。

阿普奇模块化无风扇弹匣式控制器AK6,凭借Intel 12/13代酷睿移动平台的强劲算力、DDR5最高64GB的大容量内存、弹匣式模块化扩展的灵活I/O配置、双千兆网口与CAN/RS485的丰富通信接口以及无风扇宽温抗振的工业级可靠性,完美适配工商业储能柜对多协议设备接入、边缘实时计算、紧凑部署及无人值守运行的严苛要求。

无论是工商业储能柜的EMS边缘控制、微电网能量管理,还是工业绿色微电网的“源网荷储”协同调度场景,AK6系列都将以“弹匣式扩展、按需定制”的独特设计理念,成为新型储能系统值得信赖的边缘智能控制核心。

审核编辑 黄宇