Power Conversion System (PCS), som et nøkkelutstyr i energilagringssystemer, kan deles inn i tre kategorier basert på ulike applikasjonsscenarier: store lagrings-PCer, industrielle og kommersielle lagrings-PCer og husholdningslagrings-PCer. Det er betydelige forskjeller mellom disse tre typene PCS når det gjelder effektskala, applikasjonsscenarier, tekniske krav og kostpris.
1. Store lagrings-PCer
Effektnivå:Effektnivået til store lagrings-PCer er vanligvis høyt, og når MW-nivået, og til og med opptil 100 MW eller mer. Denne typen PCS er egnet for store energilagringskraftverk og kan håndtere store energikonverteringsbehov.
Konverteringseffektivitet:Kravene er ekstremt høye, og opprettholder generelt en konverteringseffektivitet på over 95 % for å redusere energitapet og forbedre økonomien til energilagringssystemer.
Responshastighet:Med rask responsevne kan den justere lade- og utladingseffekten i løpet av millisekunder for å sikre stabiliteten til strømnettet.
Systemkompatibilitet:Den er godt kompatibel med storskala energilagringsbatterisystemer og komplekse strømnett, og tilpasser seg ulike batteriegenskaper og krav til nettilgang.
Eksempel:
Effektområde:10MW-100MW
Effektivitet:Større enn eller lik 95 %
Responstid:< 10ms
Inngangsspenningsområde:700VDC -1500VDC
Utgangsspenningsnivå:35kV eller høyere
Gjennomsnittlig tid mellom feil (MTBF):>100 000 timer
2. Industrielle og kommersielle lagrings-PCer
Effektområde:Effekten er vanligvis mellom titalls kW og flere MW, egnet for industrielle og kommersielle brukerscenarier.
Pålitelighet:Med høy pålitelighet har den som mål å redusere nedetid på grunn av feil, møte behovene til kontinuerlig produksjon eller drift, og har lengre gjennomsnittlig tid mellom feil.
Funksjonelle egenskaper:Sammenlignet med store lagrings-PCer er funksjonene relativt enkle, men mer tilpasningsdyktige; Noen produkter integrerer også BMS-funksjonalitet (Battery Management System). I tillegg har den også visse nettstøttefunksjoner, for eksempel primær frekvensregulering og rask utsendelse av kildenettlaster.
Eksempel:
Effektområde:50kW -2MW
Effektivitet: 90% -94%
Responstid:< 20ms
Inngangsspenningsområde:500VDC -800VDC
Utgangsspenningsnivå:400VAC/690VAC
MTBF:>50 000 timer
3. Husholdningslagring PCS
Effektskala:Effekten er relativt liten, vanligvis mellom noen få kW og et dusin kW, hovedsakelig brukt til husholdnings fotovoltaisk energilagring og nødstrømforsyning.
Sikkerhet:Legg vekt på sikkerhetsytelse, utstyrt med et omfattende batteristyringssystem for å forhindre overlading, overutlading, kortslutninger og andre situasjoner, og sikrer sikkerheten til husholdningsbrukere.
Brukervennlighet:Enkel å betjene, lett å vedlikeholde, med et intuitivt brukergrensesnitt, enkelt å installere og integrere i hjemmestrømsystemer.
Eksempel:
Effektområde:3kW-15kW
Effektivitet:85% -92%
Responstid:< 50ms
Inngangsspenningsområde:200VDC -500VDC
Utgangsspenningsnivå:230VAC
MTBF:>30 000 timer
For PCS i tre forskjellige applikasjonsscenarier med stor lagring, industriell og kommersiell lagring og husholdningslagring, bruker de lignende, men forskjellige strategier og tekniske midler når de håndterer unormale situasjoner som overlading, overutlading og kortslutninger.
1. Overladingsbeskyttelse
Storskala energilagring:På grunn av bruken av batterier av energitype i store energilagringskraftverk og behovet for å tilby strømtilførselstjenester, er kravene til batteristyringssystemer (BMS) svært høye. BMS vil kontinuerlig overvåke statusinformasjonen til hver batterienhet. Når den oppdager at en batterienhet nærmer seg en fulladet tilstand eller spenningen overskrider den innstilte terskelen, vil den umiddelbart slutte å lade batterienheten gjennom PCS og avgi en alarm for å varsle operatøren om å sjekke problemet. I tillegg støtter noen avanserte PCS også SOC-balanseringskontrollfunksjon, som til en viss grad unngår forekomsten av overlading forårsaket av ujevn lading av individuelle battericeller.
Industriell og kommersiell energilagring:BMS i industrielle og kommersielle energilagringssystemer gir også overladingsbeskyttelsesmekanismer for å sikre at overlading ikke skader batteriets levetid eller forårsaker sikkerhetsulykker. Når PCS mottar overladingssignalet sendt av BMS, vil den raskt justere arbeidsmodusen, for eksempel å redusere inngangseffekten til strøminngangen er fullstendig avbrutt for å forhindre ytterligere lading.
Husholdningsoppbevaring:Sikkerhet er spesielt viktig for husholdningsbrukere. Derfor har husholdningslagrings-PCS ikke bare innebygd streng overladingsbeskyttelseslogikk, men kombinerer også ofte intelligente algoritmer for å optimere ladeprosessen, og sikrer effektiv forebygging av overladingsrisiko selv i ubemannede situasjoner. Hvis overlading oppstår, vil PCS automatisk stoppe ladingen og laste opp relevant alarminformasjon til skyplattformen slik at brukerne kan se dem.
2. Overutladningsbeskyttelse
Stor oppbevaring:For å sikre stabil produksjon av elektrisk energi fra energilagringsstasjoner over lang tid, er det nødvendig å strengt kontrollere minimum tillatte utladningsdybde til batteriet. BMS vil overvåke den overordnede ladetilstanden (SOC) til batteripakken i sanntid basert på forhåndsinnstilte parametere, og utløse PCS for å utføre tilsvarende beskyttelseshandlinger før SOC faller til en kritisk verdi, for eksempel å begrense utladningskraften eller til og med suspendere utladingsoperasjoner , til SOC går tilbake til et trygt område.
Industriell og kommersiell energilagring:Industrielle og kommersielle energilagringssystemer har også lignende beskyttelsestiltak for overutslipp, men med tanke på de hyppige lade- og utladingssyklusene i praktiske applikasjoner, vil noen avanserte produkter introdusere mer raffinerte styringsstrategier, for eksempel dynamisk justering av SOC øvre og nedre grenser, implementering av kapasitet kalibrering, etc., for bedre å opprettholde batterihelsen.
Husholdningsoppbevaring:Oppbevarings-PCer til husholdninger legger også stor vekt på beskyttelse mot overutlading, spesielt i hjemmemiljøer som er avhengige av energilagring for strømforsyning under dårlige lysforhold om natten. Den kan nøyaktig bestemme når utladningsprosessen skal avsluttes og nå målet om å prioritere bruk av ren energi på dagtid gjennom kobling med solcelleanlegget, noe som reduserer muligheten for dyp utladning om natten.
3. Kortslutningsbeskyttelse
Storskala energilagring:Gitt den komplekse elektriske koblingsstrukturen i store energilagre kraftverk, kan enhver kortslutningsfeil få alvorlige konsekvenser. Derfor legger PCS-design spesiell vekt på å forbedre sin egen kortslutningsmotstand, inkludert, men ikke begrenset til, konfigurering av høyytelsessikringer, hurtigbrytere og andre maskinvarefasiliteter; Samtidig, i forbindelse med sikkerhetskontrollprogrammer på programvarenivå, er det mulig å identifisere og isolere defekte områder på svært kort tid, og minimere tap i størst mulig grad.
Industriell og kommersiell energilagring:Industrielle og kommersielle energilagringssystemer står også overfor risikoen for kortslutninger, spesielt når flere PCS kjører parallelt. For å løse dette problemet, i tillegg til konvensjonelle sikringer og kretsbrytere, tar moderne PCS også i bruk mer intelligente metoder for kortslutningsbeskyttelse, som å bruke strømsensorer for raskt å fange opp unormale svingninger og reagere i tide gjennom innebygde beskyttelseskretser, som lukking av utgangskanaler og aktivering av nødkjølingsenheter.
Husholdningsoppbevaring:For husholdningslagring, med tanke på det spredte installasjonsmiljøet og begrensede brukerekspertisen, ble PCS designet med brukervennlighet og pålitelighet i tankene fra begynnelsen. I tillegg til grunnleggende kortslutningsbeskyttelsesfunksjoner, integrerer mange produkter også redundante design som dobbeltlags sikringer og flere jordingsbeskyttelser for å sikre maksimal beskyttelse av brukernes personlige og eiendomssikkerhet selv i tilfelle uventede situasjoner.