Sistem za konverziju energije (PCS), kao ključna oprema u sistemima za skladištenje energije, može se podeliti u tri kategorije na osnovu različitih scenarija primene: PCS za velike skladišne jedinice, industrijski i komercijalni PCS za skladištenje i PCS za skladištenje u domaćinstvu. Postoje značajne razlike između ova tri tipa PCS-a u smislu skale snage, scenarija primjene, tehničkih zahtjeva i cijene koštanja.
1. Veliki skladišni PCS
Nivo snage:Nivo snage velikih skladišnih PCS-a je obično visok, dostižući nivo MW, pa čak i do 100MW ili više. Ovaj tip PCS-a je pogodan za velike elektrane za skladištenje energije i može podnijeti velike potrebe za konverzijom energije.
Efikasnost konverzije:Zahtjevi su izuzetno visoki, općenito održavajući efikasnost konverzije od preko 95% kako bi se smanjili gubici energije i poboljšala ekonomičnost sistema za skladištenje energije.
Brzina odziva:Sa sposobnošću brzog odziva, može podesiti snagu punjenja i pražnjenja unutar milisekundi kako bi osigurao stabilnost električne mreže.
Kompatibilnost sistema:Dobro je kompatibilan sa velikim sistemima baterija za skladištenje energije i složenim energetskim mrežama, prilagođavajući se različitim karakteristikama baterija i zahtjevima pristupa mreži.
primjer:
Raspon snage:10MW-100MW
Efikasnost:Veće ili jednako 95%
vrijeme odgovora:< 10ms
Opseg ulaznog napona:700VDC -1500VDC
Nivo izlaznog napona:35 kV ili više
Srednje vrijeme između kvarova (MTBF):>100000 sati
2. Industrijski i komercijalni skladišni PCS
Raspon snage:Snaga je općenito između desetina kW i nekoliko MW, pogodna za industrijske i komercijalne korisničke scenarije.
Pouzdanost:Uz visoku pouzdanost, ima za cilj da smanji vrijeme zastoja zbog kvarova, zadovolji potrebe kontinuirane proizvodnje ili rada i ima duže prosječno vrijeme između kvarova.
Funkcionalne karakteristike:U poređenju sa velikim PCS-ovima za skladištenje, njegove funkcije su relativno jednostavne, ali prilagodljivije; Neki proizvodi također integriraju BMS (Battery Management System) funkcionalnost. Osim toga, ima i određene funkcije podrške mreži, kao što je regulacija primarne frekvencije i brzo slanje opterećenja izvorne mreže.
primjer:
Raspon snage:50kW -2MW
Efikasnost: 90% -94%
vrijeme odgovora:< 20ms
Opseg ulaznog napona:500VDC -800VDC
Nivo izlaznog napona:400VAC/690VAC
MTBF:>50000 sati
3. Komunikacija za skladištenje u domaćinstvu
Skala snage:Snaga je relativno mala, obično između nekoliko kW i desetak kW, uglavnom se koristi za kućno skladištenje fotonaponske energije i napajanje u nuždi.
sigurnost:Naglasite sigurnosne performanse, opremljene sveobuhvatnim sistemom upravljanja baterijama kako biste spriječili prekomjerno punjenje, prekomjerno pražnjenje, kratke spojeve i druge situacije, osiguravajući sigurnost korisnika u domaćinstvu.
upotrebljivost:Jednostavan za rukovanje, jednostavan za održavanje, sa intuitivnim korisničkim interfejsom, jednostavan za instalaciju i integraciju u kućne sisteme napajanja.
primjer:
Raspon snage:3kW-15kW
Efikasnost:85% -92%
vrijeme odgovora:< 50ms
Opseg ulaznog napona:200VDC -500VDC
Nivo izlaznog napona:230VAC
MTBF:>30000 sati
Za PCS u tri različita scenarija primjene velikog skladišta, industrijskog i komercijalnog skladištenja i skladištenja u domaćinstvu, oni usvajaju slične, ali različite strategije i tehnička sredstva kada se bave nenormalnim situacijama kao što su prekomjerno punjenje, prekomjerno pražnjenje i kratki spojevi.
1. Zaštita od prekomjernog punjenja
Veliko skladište energije:Zbog upotrebe energetskih baterija u velikim elektranama za skladištenje energije i potrebe za pružanjem pomoćnih energetskih usluga, zahtjevi za sistemima upravljanja baterijama (BMS) su vrlo visoki. BMS će kontinuirano pratiti informacije o statusu svake baterijske jedinice. Jednom kada otkrije da se baterijska jedinica približava potpuno napunjenom stanju ili da napon premaši postavljeni prag, odmah će prestati puniti baterijsku jedinicu preko PCS-a i izdati alarm kako bi obavijestio operatera da provjeri problem. Osim toga, neki napredni PCS podržavaju i funkciju kontrole balansiranja SOC-a, koja u određenoj mjeri izbjegava pojavu prekomjernog punjenja uzrokovanog neravnomjernim punjenjem pojedinačnih ćelija baterije.
Industrijsko i komercijalno skladištenje energije:BMS u industrijskim i komercijalnim sistemima za skladištenje energije takođe obezbeđuje mehanizme zaštite od prekomernog punjenja kako bi se osiguralo da prekomerno punjenje ne ošteti životni vek baterije ili izazove sigurnosne nesreće. Kada PCS primi signal prekomjernog punjenja koji šalje BMS, on će brzo prilagoditi svoj radni način, kao što je smanjenje ulazne snage sve dok se ulazna energija potpuno ne prekine kako bi se spriječilo daljnje punjenje.
Skladištenje u domaćinstvu:Sigurnost je posebno važna za korisnike domaćinstva. Stoga, PCS za skladištenje u domaćinstvu ne samo da ima ugrađenu strogu logiku zaštite od prekomjernog punjenja, već često kombinuje inteligentne algoritme za optimizaciju procesa punjenja, osiguravajući efikasnu prevenciju rizika od prekomjernog punjenja čak i u situacijama bez posade. Ako dođe do prekomjernog punjenja, PCS će automatski zaustaviti punjenje i prenijeti relevantne informacije o alarmu na platformu oblaka kako bi ih korisnici mogli vidjeti.
2. Zaštita od prekomjernog pražnjenja
Veliko skladište:Da bi se osigurao stabilan izlaz električne energije iz stanica za skladištenje energije tokom dužeg vremenskog perioda, potrebno je strogo kontrolisati minimalnu dozvoljenu dubinu pražnjenja baterije. BMS će pratiti ukupno stanje napunjenosti (SOC) baterije u realnom vremenu na osnovu unaprijed postavljenih parametara i pokrenuti PCS da izvrši odgovarajuće zaštitne radnje prije nego što SOC padne na kritičnu vrijednost, kao što je ograničavanje snage pražnjenja ili čak obustavljanje operacija pražnjenja , dok se SOC ne vrati u siguran domet.
Industrijsko i komercijalno skladištenje energije:Industrijski i komercijalni sistemi za skladištenje energije takođe imaju slične mere zaštite od prekomernog pražnjenja, ali s obzirom na česte cikluse punjenja i pražnjenja u praktičnim primenama, neki vrhunski proizvodi će uvesti prefinjenije strategije upravljanja, kao što su dinamičko prilagođavanje gornje i donje granice SOC-a, kapacitet implementacije kalibraciju, itd., kako bi se bolje održalo zdravlje baterije.
Skladištenje u domaćinstvu:PCS za skladištenje u domaćinstvu takođe pridaju veliku važnost zaštiti od prekomernog pražnjenja, posebno u kućnim okruženjima koja se oslanjaju na skladištenje energije za napajanje u uslovima slabog osvetljenja noću. Može precizno odrediti kada treba prekinuti proces pražnjenja i postići cilj davanja prioriteta korištenju čiste energije tokom dana kroz povezivanje sa fotonaponskim sistemom, smanjujući mogućnost dubokog pražnjenja noću.
3. Zaštita od kratkog spoja
Veliko skladište energije:S obzirom na složenu strukturu električne veze u velikim elektranama za skladištenje energije, svaki kvar kratkog spoja može imati ozbiljne posljedice. Stoga, PCS dizajn posvećuje posebnu pažnju povećanju sopstvene otpornosti na kratki spoj, uključujući, ali ne ograničavajući se na konfigurisanje osigurača visokih performansi, brzih prekidača i drugih hardverskih objekata; Istovremeno, u kombinaciji sa programima za kontrolu sigurnosti na nivou softvera, moguće je identifikovati i izolovati neispravne oblasti u vrlo kratkom vremenskom periodu, minimizirajući gubitke u najvećoj mogućoj meri.
Industrijsko i komercijalno skladištenje energije:Industrijski i komercijalni sistemi za skladištenje energije takođe se suočavaju sa rizikom od kratkih spojeva, posebno kada više PCS radi paralelno. Da bi riješili ovaj problem, pored konvencionalnih osigurača i prekidača, moderni PCS također usvajaju inteligentnije metode za zaštitu od kratkog spoja, kao što je korištenje strujnih senzora za brzo hvatanje abnormalnih fluktuacija i pravovremeno reagiranje putem ugrađenih zaštitnih krugova, kao što je zatvaranje izlaznih kanala i aktiviranje uređaja za hlađenje u nuždi.
Skladištenje u domaćinstvu:Za skladištenje u domaćinstvu, imajući u vidu raspršeno okruženje za instalaciju i ograničenu stručnost korisnika, PCS je dizajniran sa lakoćom upotrebe i pouzdanošću na umu od samog početka. Uz osnovne funkcije zaštite od kratkog spoja, mnogi proizvodi također integriraju redundantne dizajne kao što su dvoslojni osigurači i višestruke zaštite uzemljenja kako bi se osigurala maksimalna zaštita lične i imovinske sigurnosti korisnika čak iu slučaju neočekivanih situacija.