Power Conversion System (PCS), som en nyckelutrustning i energilagringssystem, kan delas in i tre kategorier baserat på olika applikationsscenarier: stora lagrings-PCS, industriella och kommersiella lagrings-PCS och hushållslagrings-PCS. Det finns betydande skillnader mellan dessa tre typer av PCS när det gäller effektskala, tillämpningsscenarier, tekniska krav och självkostnadspris.
1. Stora lagringsdatorer
Effektnivå:Effektnivån för stora lagrings-PCS är vanligtvis hög och når MW-nivån och till och med upp till 100MW eller mer. Denna typ av PCS är lämplig för stora energilagringskraftverk och kan hantera storskaliga energiomvandlingsbehov.
Konverteringseffektivitet:Kraven är extremt höga och upprätthåller i allmänhet en omvandlingseffektivitet på över 95 % för att minska energiförlusten och förbättra ekonomin i energilagringssystem.
Svarshastighet:Med snabb svarskapacitet kan den justera laddnings- och urladdningseffekten inom millisekunder för att säkerställa stabiliteten i elnätet.
Systemkompatibilitet:Den är väl kompatibel med storskaliga energilagringsbatterisystem och komplexa elnät, anpassar sig till olika batteriegenskaper och krav på nätåtkomst.
Exempel:
Effektområde:10MW-100MW
Effektivitet:Större än eller lika med 95 %
Svarstid:< 10ms
Ingångsspänningsområde:700VDC -1500VDC
Utspänningsnivå:35kV eller högre
Medelvärde Tid Mellan Misslyckanden (MTBF):>100 000 timmar
2. Industriella och kommersiella lagringsdatorer
Effektområde:Effekten ligger i allmänhet på mellan tiotals kW och flera MW, lämpligt för industriella och kommersiella användarscenarier.
Pålitlighet:Med hög tillförlitlighet syftar den till att minska stilleståndstiden på grund av fel, möta behoven av kontinuerlig produktion eller drift och har en längre genomsnittlig tid mellan felen.
Funktionella egenskaper:Jämfört med stora lagrings-PCS är dess funktioner relativt enkla, men mer anpassningsbara; Vissa produkter integrerar även BMS-funktioner (Battery Management System). Dessutom har den också vissa nätstödsfunktioner, såsom primär frekvensreglering och snabb utsändning av källnätlaster.
Exempel:
Effektområde:50kW -2MW
Effektivitet: 90% -94%
Svarstid:< 20ms
Ingångsspänningsområde:500VDC -800VDC
Utspänningsnivå:400VAC/690VAC
MTBF:>50 000 timmar
3. Hushållslagring PCS
Effektskala:Effekten är relativt liten, vanligtvis mellan ett par kW och ett dussin kW, används främst för hushålls solcellsenergilagring och nödströmförsörjning.
Säkerhet:Betona säkerhetsprestanda, utrustad med ett omfattande batterihanteringssystem för att förhindra överladdning, överurladdning, kortslutning och andra situationer, vilket säkerställer säkerheten för hushållsanvändare.
Användbarhet:Lätt att använda, lätt att underhålla, med ett intuitivt användargränssnitt, lätt att installera och integrera i elsystem i hemmet.
Exempel:
Effektområde:3kW-15kW
Effektivitet:85% -92%
Svarstid:< 50ms
Ingångsspänningsområde:200VDC -500VDC
Utspänningsnivå:230VAC
MTBF:>30 000 timmar
För PCS i tre olika tillämpningsscenarier med stor lagring, industriell och kommersiell lagring och hushållslagring, använder de liknande men olika strategier och tekniska metoder när de hanterar onormala situationer som överladdning, överladdning och kortslutning.
1. Överladdningsskydd
Storskalig energilagring:På grund av användningen av batterier av energityp i stora energilagringskraftverk och behovet av att tillhandahålla hjälptjänster, är kraven på batterihanteringssystem (BMS) mycket höga. BMS kommer kontinuerligt att övervaka statusinformationen för varje batterienhet. När den upptäcker att en batterienhet närmar sig ett fulladdat tillstånd eller att spänningen överstiger det inställda tröskelvärdet, kommer den omedelbart att sluta ladda batterienheten via PCS och utfärda ett larm för att meddela operatören att han kontrollerar problemet. Dessutom stöder vissa avancerade PCS även SOC-balanseringskontrollfunktion, som till viss del undviker uppkomsten av överladdning orsakad av ojämn laddning av enskilda battericeller.
Industriell och kommersiell energilagring:BMS i industriella och kommersiella energilagringssystem tillhandahåller också överladdningsskyddsmekanismer för att säkerställa att överladdning inte skadar batteriets livslängd eller orsakar säkerhetsolyckor. När PCS tar emot överladdningssignalen som skickas av BMS kommer den snabbt att justera sitt arbetsläge, som att minska ingångseffekten tills strömtillförseln är helt avstängd för att förhindra ytterligare laddning.
Hushållsförvaring:Säkerhet är särskilt viktigt för hushållsanvändare. Därför har hushållslagrings-PCS inte bara en strikt logik för överladdningsskydd inbyggd, utan kombinerar också ofta intelligenta algoritmer för att optimera laddningsprocessen, vilket säkerställer effektivt förebyggande av överladdningsrisker även i obemannade situationer. Om överladdning inträffar kommer PCS automatiskt att stoppa laddningen och ladda upp relevant larminformation till molnplattformen så att användarna kan se dem.
2. Överladdningsskydd
Stort förråd:För att säkerställa stabil utmatning av elektrisk energi från energilagringsstationer under en lång tidsperiod är det nödvändigt att strikt kontrollera det minsta tillåtna urladdningsdjupet för batteriet. BMS kommer att övervaka det övergripande laddningstillståndet (SOC) för batteripaketet i realtid baserat på förinställda parametrar, och triggar PCS att utföra motsvarande skyddsåtgärder innan SOC faller till ett kritiskt värde, såsom att begränsa urladdningseffekten eller till och med avbryta urladdningsoperationer , tills SOC återgår till ett säkert område.
Industriell och kommersiell energilagring:Industriella och kommersiella energilagringssystem har också liknande överladdningsskyddsåtgärder, men med tanke på de frekventa laddnings- och urladdningscyklerna i praktiska tillämpningar kommer vissa avancerade produkter att introducera mer förfinade hanteringsstrategier, såsom dynamisk justering av SOC övre och nedre gränser, implementering av kapacitet kalibrering, etc., för att bättre upprätthålla batteriets hälsa.
Hushållsförvaring:Förvaringsdatorer för hushåll lägger också stor vikt vid överladdningsskydd, särskilt i hemmiljöer som är beroende av energilagring för strömförsörjning under svaga ljusförhållanden på natten. Den kan exakt bestämma när urladdningsprocessen ska avslutas och uppnå målet att prioritera användningen av ren energi under dagen genom koppling till solcellssystemet, vilket minskar risken för djupurladdning på natten.
3. Kortslutningsskydd
Storskalig energilagring:Med tanke på den komplexa elektriska anslutningsstrukturen inom stora energilagringskraftverk kan alla kortslutningsfel få allvarliga konsekvenser. Därför ägnar PCS-designen särskild uppmärksamhet åt att förbättra sin egen kortslutningsmotstånd, inklusive men inte begränsat till att konfigurera högpresterande säkringar, snabba brytare och andra hårdvarufaciliteter; Samtidigt, i kombination med program för säkerhetskontroll på mjukvarunivå, är det möjligt att identifiera och isolera felaktiga områden på mycket kort tid, vilket minimerar förlusterna i största möjliga utsträckning.
Industriell och kommersiell energilagring:Industriella och kommersiella energilagringssystem löper också risk för kortslutning, särskilt när flera PCS körs parallellt. För att lösa detta problem, förutom konventionella säkringar och strömbrytare, använder moderna PCS också mer intelligenta metoder för kortslutningsskydd, som att använda strömsensorer för att snabbt fånga upp onormala fluktuationer och svara i rätt tid genom inbyggda skyddskretsar, som att stänga utgångskanaler och aktivera nödkylanordningar.
Hushållsförvaring:För hushållsförvaring, med tanke på den spridda installationsmiljön och begränsade användarexpertis, designades PCS med användarvänlighet och tillförlitlighet från början. Förutom grundläggande kortslutningsskyddsfunktioner integrerar många produkter även redundanta konstruktioner som dubbellagersäkringar och flera jordningsskydd för att säkerställa maximalt skydd av användarnas personliga säkerhet och egendomssäkerhet även i händelse av oväntade situationer.