Хэрхэн модульд хийгдсэн өндөр хүчдэлийн энергийн нөөцлөлтийн систем янз бүрийн хүчдэлийн ачаалалд нийцдүү

Энергийн нөөцлөлд чадал ачааллын олон төрлийн онцлог

Эрчим хүчний агуулах систем нь маш өөр хүчин чадалтай ачаалалтай: гэрэл гэрэл 3 кВт-тай гэрэл, бага үйлдвэр, хамгийн их цагаар 15 кВт-тай машинтай, эсвэл 100 кВт-тай эрэлт хариуцлагатай худалдааны барилга байгууламж. Өндөр хүчдэлийн эрчим хүчний агуулахын модуль бүхий систем нь монтажлагчид даралт, хүчин чадлын болон эрчим хүчний үнэлгээг тодорхой ачаалалтай нийцүүлэн тохируулахын тулд тохируулж, энэ янз бүрийн байдлыг хангадаг. Энэхүү гарын авлага нь модуль өндөр даралтын архитектурыг орон сууц, арилжааны болон аж үйлдвэрийн хэрэглээгээр өөр өөр бүтээгдэхүүний платформ шаарддаггүйгээр дасан зохицох боломжийг олгодог инженерчлэлийн зарчмуудыг судалж байна.

Машин цуврал модуль хуримтлалын тусламжтайгаар даралтын хэмжээнд хүрэх чадвартай

Модульт өндөр хүчдлийн энергийн нөөцлөлтийн системийн үндесний зарчим нь цуваа холбогдсон модулийн бүтэц юм. Литий-төмөр-фосфат (LiFePO4) модуль бүр 102,4 вольт хүчдлийн ба 50 ампер-цагийн багтаамжтай бөөрөнхийлөн 5,12 кВт·цаг энергийн нөөцлөлт үзүүлдэг. 2-6 модулийг цуваа холбож, системийн хүчдлийг 204,8 В-с 614,4 В хүртэл өргөтгөж, модуль бүрийн багтаамж тогтмол хадгалан үлдэдэг. Энэ хүчдлийн хязгаар шинэ үеийн дагалдах инвертерүүдийн өндөр хүчдлийн тогтмол гүйдэлд зориулсан шинэс (DC bus)-т шууд холбогддож, түүнүүд нь ердөө 150 В-с 600 В хүртэл ажилладаг. Системийн хүчдлийг өндөрсгөх нь ижил чадлын гаралт үед гүйдлийг бууруулдэг, үүнээс Джоуль-ын хуулийн дагуу кабелийн ба дотоод холболтын бүрхүүлийн дулаан алдагдал хүчтэй буурдэг. 200 В-т 10 кВт чадлын гаралт үүрд 50 ампер гүйдэл шаарддаг бол, ижил чадлыг 600 В-т гаргахад зөвхөн 17 ампер гүйдэл шаарддаг, дулаан алдагдал приоритетноор 90 хувь буурдэг.

Янз бүрийн энергийн шаардлагад нийцүүлэн багтаамжийн тохиргоо

Хүчдэлээс илүү, модуль хэлбэрт өндөр хүчдэлт нууц энергийн нөөцлөлтийн систем нь турник бүрд оролцож буй модулийн тооны сонголт арқаалан багтаамжийг масштаблаж. Нөгөө турник 2 модуляар бүрдүүлж 10,24 кВт·ц багтаамж үзүүрлэн, үүнээс үүрд нүүрхүүдний үүрд нүүрхүүдний шөнөний нууц хангамжийн хэрэгцээ хангаж. Модулийн тоог 6-т хүртэл нэмж турник бүрд багтаамж 30,72 кВт·ц хүртэл нэмэгддэ, их хэмжээт нүүрхүүд юм ухааны бага хэмжээт ажиллагаа хангаж. Худалдааны үйл ажиллагаанд илүү их нууц хангамж шаардуулж буй тохиолдолд систем нь дэд 5 турник параллель холбогдож, хамгийн их багтаамж 153,6 кВт·ц хүртэл хүртэл нэмэгддэ. Энэ масштаблаж буй хөгжимтүүд нь нэг модулийн төрлийг нөөцлөлтөнд хадгалж буй худалдааны агент нь 10 кВт·ц-ийн нүүрхүүдний нууц хангамж доош 150 кВт·ц-ийн ухааны пик хангамж хүртэл хүртэлх проектуудыг хангаж, нөөцлөлтөнд хялбаршруулах замаар үүнээс үүрд хүртэлх үйлчлүүлэгчдийн хэрэгцээг хангаж. Модулийн бүрд дотоод эсэргүүцэл 1 Ом юм ухааны бага хэмжээт ажиллагаа хангаж.

Гүйдлийн хувьд хөөрхүүд ба цэнхэр-хүрдхүүд зохистой

Хүчдэлийн ачааллын нийцүүлэлт нь мөн гүйдлийн хүлээж авах чадвараас хамаарна. Модуль хүчтдэлт энергийн нөөцлөлтийн систем нь 50 ампер тасралтгүй гүйдлийг, хамгийн их цэнхэр-зарцуулалтын гүйдлийг 100 ампер гэж зөвлөж буй. Хамгийн өндөр хүчдэлд (614.4 В) тохируулж, тус бүрд нь хамгийн их хүчдэл гаралт 61 кВт орчинд бүтдэг. Электромобилүүдийн цэнхэрлүүлэх станц, үйлдвэрийн хөдөлгүүрүүдийн ачаалалд шүүрхүүлэх газар зэрэг удаан бүдүүн хүчдэлт ачаалал шаардуулагч хэрэглээсүүдийн хувьд систем нь дундаж дулааны ачаалалд хүртэл хугацааны хязгаарлалттай үеэр хамгийн их гүйдлийг үзүүрлүүлж чадна. Оюун ухаант БМС нь бодит цагт ачаалалын хяналт үндсэн дээр цэнхэрлүүлэх-зарцуулалтын муруйг динамик удирдмуйн, ячейлүүдийг хэт гүйдлээс хамгаалмуйн, үүн дотроо өндөр ачаалалт үед хүртэл хүрдэг бүх нөөцлөлтийн багтаамжийг бүтнээр ашигламуйн. БМС CAN шинжүүр ба RS485 протоколуудаар холбогдмуйн, инвертор түвшний ачаалал удирдлалын интеграци хангамуйн.

Ажиллах нөхцөлд дулааны удирдлал

Янз бүрийн цахилгаан хүчдэл ачаалал өөр өөр дулааны горим үүсгэнэ. Бүтэн 100 амперийн гадаад ачаалалд ажиллаж буй модульд хүнд төвөнхийн өндөр хүчдэлт нууц энергийн нөөц систем нь ижил системийн 50 амперийн ачаалалд ажиллаж буй үед илүү дотоод дулаан үүсгэнэ. Систем нь дотоод бүүрхүүний бага сопротивт дизайн, модульд хайрцагт пассив дулааны тархалт, агентын түвшинд батарейн менежмент систем (BMS) -ийн температур хяналтын тусламжтайгаар дулааны асуудлыг шийддэг. Ажиллаж буй температур хүрээ нь гадаад ачаалалд минус 10 хүртэл 55 градус Цельсийн хооронд, дотоод ачаалалд 0 хүртэл 55 градус Цельсийн хооронд бөглөнө, үүнээс ихэнх климатик бүснүүд хамрагддэг. Коммерц, үйлдвэрлэлийн системд идэвхтэд шингэн хөхрүүлэлт нь батарейн элементүүдийн хоорондын температур ялгааг 3 градус Цельсийн рамкад хадгалдэг, үүнээс батарейн хайрцагт тэнцвэртэд хөршлөл, тогтвортой багтаамж хадгалдэг. Худалдан авагчид пассив хөхрүүлэлт түүдүүр ачаалалд хангалттай юу, эсвэл тасралтгүй өндөр хүчдэлт ажиллаж буй хувилбарын хувьд шингэн хөхрүүлэлттүүд кабинет системүүд шаардлагатай юу гэдгийг үнэлж үзэх ёстой.

Коммерц хүрээнд ачаалалд олон цамд-параллель тохиргоо

Нэг башнян даац хүртэлх ачааллын хувьд коммерциал ачааллын хувьд модульд хийгдсэн өндөр хүчдэлийн энергийн нөөцлөлтийн систем олон башняг холбож, параллель холболт хийх боломжтой. Хамгийн ихдээ таван башняг холбох боломжтой, БМС (батарейн менежмент систем) бүх башняг дагуу цэнхэрлүүр-үлдмүүр үйлдлийг зохицуулж, цэнхэрлүүрийн төлөвийн тэнцвэрт байдалд хүртүүлж, аль нэг башняг дээр илүү ачаалал үүсэхийг саатуулж. Энэ параллель холболт нь үүрдүүр-оройн арбитраж хийдэг үйлдвэрлэлд чухал: жишээ нь, индустриал бүсийн нөөцлөлтийн шаардлага 150 кВт·ц асар хэмжээний утга хүртэл хүрч болой. Параллель тохиргоо нь нүүрдүүр үүрдүүр хангах чадварыг хангаж: хэрэв нэг башняг үйлдэх режимд орж, үйлдэх ажилд орж, үлдсэн башнягууд ачааллыг хүлээж үлдмүүр үйлдлийг үргэлжлүүлж, зогсоолын рискаа бүүр багасгаж. Суулгах үйлдлийг босоо хурдхаг хийгдсэн дизайн хялбаршуулж, газрын талбайг хамгийн бага хэмжээнд хүртүүлж, олон башняг нь бүрхүүлдүүр электротехник танхим эсвэл техник таравчид хурдхаг суулгаж болой.

Хэрэглээний жишээ: Орон сууцнаас коммерциал ачаалал хүртэл масштаблалт

Нарны энерги ашиглан цахилгаан үйлдвэрлэх компани гурван төрлийн худалдаа-үйлчилгээний хүчинтнийг үйлчилж буй гэж үзье. Нэгдүгээрт, 10 кВт·цаг хүчдлийн нөөц шаардуулдаг гэр айл; суурилуулагч 2 модульт башня 204,8 В-т тохируулж, 50 А тасралтгүй гүйдэл үүсгэн хангалттай энергийн нөөц үүсгэдэг. Хоёрдугаарт, дайралт хүчдлийн хорогдолд 20 кВт·цаг шаардуулдаг жижиг оффис; суурилуулагч 4 модульт башня 409,6 В-т тохируулж, бага гүйдэл хэрэглэж, илүү үр ашигтай ажилладаг. Гуравдугаарт, хүчдлийн хэрэгцээг удирдахад 60 кВт·цаг шаардуулдаг коммерциал барилга; суурилуулагч 6 модульт башня 614,4 В-т тохируулж, нөгөө 6 модульт башнятой параллель холбож, нийтдөө 61,4 кВт·цаг хүчдлийн нөөц үүсгэдэг. Дээрх гурван суурилуулалт нь ижил модуль төрлийг ашиглаж, модульт өндөр хүчдлийн нууц хадгалуулах систем нь ялгаатай хүчдлийн ачаалалд хэрхэн адаптируулж, тогтвортой нийлүүлэлтийн газрыг хадгалж чадахыг харуулдаг.

Ихэнх асуултууд

Асуулт: Модульт өндөр хүчдлийн нууц хадгалуулах систем ямар хүчдлийн хүрээ хамрах вэ?

Типичный модульрүүн өндөр хүчдэлт систем нь 2–6 шт LiFePO4 модулийг цуваа холбож, 204.8 В-тас 614.4 В хүртэлх хүчдэл дээр ажилладаг. Энэ хүчдэлийн хүрээ шууд орчин үеийн гибрид инвертерүүдийн өндөр хүчдэлт тогтмол гүйдэлт шинэс (DC bus)-той холбогдож, бага хүчдэлт системүүдтэй харьцуулж, гүйдлийг багасгаж, энергийн алдагдалыг хамгийн бага түвшинд хадгалж чаддаг.

Асуулт: Модульрүүн өндөр хүчдэлт энергийн хадгалан бүрдүүлэх системийг анхны суулгаж дараа нь төсөөлж өргөтгөж болой?

Тийнхүү. Модульрүүн дизайн нь оршин буй башняд модулийг нэмж, эсвэл нэмэлт башняд параллель суулгаж өргөтгөх боломжийг олгож чаддаг. Инвертер нь өргөтгөсөн хүчдэл ба багтаамжийн хүрээнд дэмжин үйлчилж чадвал, анх 10.24 кВт·ц багтаамжтайгаар тохируулж үйлчилж буй системийг модулийн ба башнян нэмэлт суулгаж 153.6 кВт·ц багтаамжтайд өргөтгөж болой.

Асуулт: Модульрүүн өндөр хүчдэлт системд нэг башнян дээрх хамгийн их чадал гаралт ямар бөлгөөн?

Хамгийн их цэнхэр-зарах гүйдэл 100 ампер, хүчдэл хүртэл 614.4 В бөлгөөн, нэг башня 61 кВт орчим урт хугацааны чадал гаргаж чаддаг. Илүү өндөр чадал шаардлагатай тохиолдолд олон башняг параллель холбож, БМС (BMS) нь ачааллын тархалтыг координацион хяналтад байлгаж чаддаг.

Харьцуулалтын хүснэгтүүд

Модульд тохируулалт хийх ба ачааллын нийцүүлэлт