Kako se modulni visoko naponni sustav za skladištenje energije prilagođava različitim opterećenjima snage

Razumijevanje raznolikosti opterećenja u aplikacijama za skladištenje energije

Sustavi za skladištenje energije moraju služiti vrlo različitim profilima opterećenja snage: kućanstvo koje koristi 3 kW za večernje osvjetljenje, mala radionica koja koristi 15 kW strojeve tijekom vrhunskih sati ili poslovna zgrada koja treba 100 kW za odgovor na potražnju. U skladu s člankom 3. stavkom 1. stavkom 2. točkom (a) Uredbe (EU) br. 528/2012 Europskog parlamenta i Vijeća od 25. travnja 2012. o utvrđivanju standarda za proizvodnju električne energije za proizvodnju električne energije za proizvodnju električne energije za proizvodnju električne energije za proizvodnju električne energije za proizvodnju elektri Ovaj vodič ispituje inženjerska načela koja omogućuju modularnu visokonaponsku arhitekturu da se prilagodi stambenim, komercijalnim i industrijskim aplikacijama bez potrebe za potpuno različitim proizvodnim platformama.

Skalabilnost napona kroz serijsko stabljanje modula

U skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) ovog članka, "sistem za skladištenje energije" znači sustav za skladištenje energije u skladu s člankom 3. točkom (a) ovog članka. Svaki LiFePO4 modul s 102,4 volta i 50 ampera-satima pruža 5,12 kWh skladištenja energije. Sastavljanjem 2 do 6 modula u seriji, napona sustava se povećava s 204,8V na 614,4V uz održavanje istog kapaciteta po modulu. Ovaj raspon naponu izravno se povezuje s visokonapetostnom DC autobusom modernih hibridnih pretvarača, koji obično rade na 150V do 600V. Viša napetost sustava smanjuje struju za istu izlazu snage, što prema Jouleovom zakonu značajno smanjuje otporne toplinske gubitke u kablovima i unutarnjim vezama. Za sustav koji isporučuje 10 kW na 200 V potrebno je 50 ampera, dok je za istu snagu na 600 V potrebno samo 17 ampera, što smanjuje toplinske gubitke za otprilike 90 posto.

U skladu s člankom 4. stavkom 2.

Osim napona, modulski sustav za skladištenje energije visokog napona skalira kapacitet odabirom broja modula po tornju. Jedini toranj konfiguriran s 2 modula isporučuje 10,24 kWh, pogodan za tipično kućanstvo s potrebama za rezervnoga sustava tijekom noći. Proširenje na 6 modula povećava kapacitet po tornju na 30,72 kWh, što je dovoljno za veliko prebivalište ili mali komercijalni rad. Za primjene koje zahtijevaju još veću količinu skladištenja, sustav podržava paralelno korištenje do 5 tornjeva, postižući maksimalnu snagu od 153,6 kWh. U skladu s člankom 3. stavkom 1. stavkom 2. točkom (a) Uredbe (EU) br. 600/2014 Komisija je odlučila o uvođenju mjera za smanjenje emisija goriva iz obnovljivih izvora. U skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) ovog članka, "sistem" znači sustav koji se koristi za upravljanje energijom.

U skladu s člankom 4. stavkom 2.

Prilagođenost snage opterećenju također ovisi o mogućnosti rukovanja strujom. U slučaju da je proizvodnja električne energije u skladu s člankom 6. stavkom 1. točkom (a) ovog članka, u skladu s člankom 6. stavkom 2. točkom (a) ovog članka, može se upotrebljavati samo električna energija iz sustava za skladištenje energije. U najvećoj konfiguraciji napona od 614,4 V, to se pretvara u maksimalnu snagu od približno 61 kW po tornju. U slučaju primjene s povremenim potražnjama za visokom snagom, kao što su punila za električne vozila ili industrijski pokretni motori, sustav može isporučivati vrhunsku struju za kratke vremenske razdoblja bez trajnog toplinskog napona. Inteligentni BMS dinamički upravlja krivuljama punjenja i pražnjenja na temelju praćenja opterećenja u stvarnom vremenu, štiteći ćelije od prekršaja i osiguravajući da se raspoloživi kapacitet u potpunosti iskoristi u razdobljima visoke potražnje. BMS komunicira putem CAN bus i RS485 protokola, omogućavajući integraciju upravljanja opterećenjem na razini pretvarača.

U skladu s člankom 6. stavkom 2.

Različita opterećenja energije stvaraju različite toplinske profile. Modularni sustav za skladištenje energije visokog napona koji radi na punom pražnjenju od 100 ampera stvara više unutarnje toplote od istog sustava na 50 ampera. Sistem se bavi ovim kroz dizajn s niskom unutarnjom impedancom, pasivnu toplinsku distribuciju među kućištem modula i nadzor temperature na razini ćelije. U skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) Uredbe (EZ) br. U komercijalnim i industrijskim sustavima aktivno hladnjavanje tekućinom održava temperaturne razlike između ćelija unutar 3 stupnjeva Celzijusa, osiguravajući uravnoteženo razgradnju i dosljedan kapacitet u cijelom paketu baterija. U slučaju da je primjena sustava za hlađenje u sustavu za hlađenje u skladu s člankom 6. stavkom 1. točkom (a) ovog članka, to znači da je potrebno osigurati da je sustav za hlađenje u sustavu za hlađenje u skladu s člankom 6. točkom (a) ovog članka.

U skladu s člankom 4. stavkom 2.

U slučaju komercijalnih opterećenja većih od kapaciteta jednog tornja, modulirani sustav za skladištenje visoke napetosti podržava paralelnu vezu s više tornjeva. Do 5 tornjeva može se povezati, a BMS koordinira punjenje i pražnjenje u svim tornjevima kako bi se održalo uravnoteženo stanje punjenja i spriječilo preopterećenje bilo kojeg jednog tornja. U skladu s člankom 3. stavkom 1. stavkom 2. točkom (a) Uredbe (EZ) br. 765/2008 Komisija je odlučila da se odredi da se u skladu s člankom 3. stavkom 1. stavkom 2. Paralelna konfiguracija također pruža redundantnost: ako jedan toranj uđe u način održavanja, preostali toranj nastavi služiti opterećenju, smanjujući rizik od zastoja. Instalacija je pojednostavljena vertikalnim dizajnom koji se može postavljati, što smanjuje potrebe za podnim prostorom i omogućuje ugradnju više kula u kompaktnoj električnoj sobi ili ormaru za komunalne usluge.

Primjer primjene: Skaliranje opterećenja od stambenih do komercijalnih objekata

Zamislite tvrtku za instalacije solarnih uređaja koja služi tri vrste kupaca. Prva je kućanstvo koje zahtijeva 10 kWh dnevne rezerve; instalator konfigurira toranj s 2 modula na 204,8 V, koji isporučuje dovoljno energije s kontinuiranom strujom od 50 A. Drugi je mala kancelarija koja za vrhunsko brijanje treba 20 kWh; toranj s 4 modula na 409,6 V pruža kapacitet s manjim troškovima struje i većom učinkovitostju. U trećoj je poslovna zgrada koja zahtijeva 60 kWh za upravljanje potražnjom; instalator koristi toranj s 6 modula na 614,4 V paralelno s drugim toranjom s 6 modula, što je ukupno 61,4 kWh. U svim triju postrojenja koriste se identični tipovi modula, što pokazuje kako se modularni sustav za skladištenje visoke napetosti energije prilagođava različitim opterećenjima energije uz održavanje dosljednog lanca opskrbe.

Često postavljana pitanja

P: Koji se raspon napona pokriva modularnim sustavom za skladištenje energije visoke napetosti?

Tipični modulirani visokonaponski sustav radi od 204,8V do 614,4V stabljanjem 2 do 6 LiFePO4 modula u seriji. Ovaj raspon se direktno povezuje s visokonaponskom DC autobusom modernih hibridnih pretvarača, smanjujući struju i smanjujući gubitak energije u usporedbi s alternativama niskog napona.

P: Može li se modularni sustav za skladištenje energije visokog naponu proširiti nakon početne instalacije?

-Da, to je dobro. Modularni dizajn omogućuje dodavanje modula postojećoj kuli ili postavljanje dodatnih paralelnih kula. U slučaju da je sustav prvobitno konfiguriran na 10,24 kWh, može se proširiti na 153,6 kWh dodavanjem modula i tornjeva, pod uvjetom da pretvarač podržava prošireni raspon napona i kapaciteta.

P: Koja je maksimalna izlazna snaga po tornju u modularnom visoko napetostnom sustavu?

S maksimalnom strujom punjenja-izbacivanja od 100 ampera i naponom do 614,4 V, jedan toranj može isporučiti oko 61 kW vrhunske snage. Za veće zahtjeve za snagom, više kula može se paralelno koordinirati s BMS-om za distribuciju opterećenja.

Upoređivanje

U skladu s člankom 6. stavkom 2.