Actualment hi ha dues estructures principals per als compartiments de bateries: tipus de gabinet contenit i comercial. La unitat més bàsica d’un sistema d’emmagatzematge d’energia és la cèl·lula de la bateria i diverses cel·les de bateria combinades formen un mòdul de bateries. Diversos mòduls de bateries es combinen amb una caixa de carcassa, un paquet de bateries es compon de cablejat de cablejat, dissipació de calor, etc. Múltiples paquets de bateries s’uneixen, combinades amb la gestió de la bateria BCU, l’estructura, la dissipació de calor, el cablejat, etc. per formar un clúster de bateries. Un o més clústers de bateries, sistema de gestió d’energia EMS, sistema de gestió tèrmica, sistema de seguretat d’incendis, etc., formen un compartiment de bateries d’emmagatzematge d’energia lateral de corrent continu. Combinat amb ordinadors bidireccionals, pot formar un compartiment de bateries d'emmagatzematge d'energia de sortida de CA.
1 Estructura bàsica del compartiment de la bateria
Segons la forma del compartiment de la bateria, es pot dividir en dos tipus estructurals: tipus de contenidor i gabinet industrial i comercial. Els contenidors d'emmagatzematge d'energia utilitzen diversos clústers de bateries connectats en paral·lel, amb una capacitat generalment per sobre de MWh. Els armaris d’emmagatzematge d’energia industrial i comercial generalment utilitzen un mètode de gestió de PCS de clúster, amb una capacitat generalment per sota de MWh.
1.1 Tipus de contenidor
L’emmagatzematge d’energia contenida, també conegut com a emmagatzematge d’energia centralitzada, utilitza contenidors estàndard o no estàndard amb petxines d’acer d’alta resistència que combinen la resistència al foc, la impermeabilització i la resistència d’impacte, cosa que facilita el transport i el desplegament ràpidament. És adequat per a estacions d’energia d’energia a gran escala i projectes d’energia distribuïts. L’emmagatzematge d’energia del tipus de contenidor és l’emmagatzematge d’energia lateral de corrent continu, amb les bateries instal·lades dins de la caixa i un nombre reduït de PC instal·lats. Aquest tipus de capacitat és relativament reduït, com ara un contenidor de 20 peus amb una capacitat d’uns 500kW/1000kWh.
Hi ha tres mides d’armari d’ús habitualment: 10 peus, 20 peus i 40 peus, així com els armaris de 15 peus i 30 peus
La mida del contenidor estàndard de 20 peus és de 6058 * 2438 * 2896mm, que és un contenidor ple de bateries i pesa aproximadament 32-45 tones. La mida estàndard de l'armari de 40 peus és de 12192 * 2438 * 2896mm.
1.2 Estil de gabinet
Emmagatzematge d’energia del tipus de gabinet, també conegut com a emmagatzematge d’energia del tipus de cadena, emmagatzematge d’energia distribuïda, emmagatzematge d’energia modular, generalment es refereix a un clúster de bateries com a armari independent, amb un PCS intern o extern connectat, mitjançant un enfocament de gestió de clústers. Els compartiments d'emmagatzematge d'energia del tipus d'armari s'utilitzen principalment en projectes d'emmagatzematge d'energia industrial i comercial, amb capacitats d'una unitat única de 50kW/100kWh, 100kW/215kWh, 110kW/233kWh, 125kW/250kWh, 372kWh i altres models.
Principals avantatges dels armaris d’emmagatzematge d’energia comercial:
Alta eficiència del sistema:La implementació d’un clúster One Management millora l’equilibri i l’eficiència de càrrega i descàrrega dels paquets de bateries.
Manteniment fàcil:Funcionament i manteniment global de clúster únic, posicionament precís del clúster únic en cas de fallada del sistema.
Alta seguretat:Cada cúmul de bateries es controla individualment per carregar i descarregar, evitant la influència dels corrents circulants i aconseguint l’aïllament de falles. Adoptar un sistema de gestió tèrmica eficient basat en clúster amb una bona uniformitat de temperatura, una durada de bateria i un funcionament del sistema estable
Forta flexibilitat:Amb una petita mida d’un gabinet únic, és convenient per al transport i la instal·lació, adequats per a diversos escenaris d’aplicacions com ara usuaris industrials i comercials, emmagatzematge d’energia compartida i nova distribució i emmagatzematge d’energia; El sistema admet la barreja de bateries antigues i noves i es pot ampliar o recarregar de manera flexible segons les necessitats reals, millorant molt la flexibilitat i la manteniment del sistema.
2 equips principals
Un compartiment de la bateria normalment consisteix en diverses parts, incloent el cos de la cabina, el sistema de bateries, el sistema de control de la temperatura, el sistema de protecció contra incendis, el sistema elèctric, etc. La cabina adopta un disseny contenidor, que té una bona segellat i resistència sísmica i pot protegir eficaçment els equips interns de les influències ambientals externes. El sistema de bateries és el nucli de la cabina prefabricada, que consisteix en diversos conjunts de bateries d’ions de liti responsables d’emmagatzemar i alliberar energia elèctrica. El sistema de control de la temperatura garanteix que el sistema de bateries funciona dins d’un rang de temperatura adequat a través d’equips d’aire condicionat i ventilació, evitant que la bateria es desprengui de la bateria. El sistema de protecció contra incendis està equipat amb detectors de fum, extintors i altres dispositius. Un cop es produeix un incendi, el programa d’extinció d’incendis es pot activar ràpidament per controlar l’incendi dins del rang mínim. El sistema elèctric inclou PC, BMS, connexions elèctriques, comunicació, etc. són els responsables de connectar cabines prefabricades a la xarxa de potència externa i aconseguir l’entrada i la sortida d’energia elèctrica.
2.1 Sistema de bateries
Composat per bateries d’ions de liti (com el fosfat de ferro de liti) o les bateries d’ions de sodi en sèrie i paral·leles, formant mòduls o clústers de bateries per proporcionar funcions d’emmagatzematge d’energia del nucli.
2.2 Sistema elèctric
Sistema de gestió de bateries (BMS). Arquitectura de tres nivells (nivell de mòdul, nivell de clúster, nivell del sistema), control en temps real de paràmetres com la tensió, la temperatura, SOC/SOH, optimització de les estratègies de càrrega i descàrrega i advertència de falles.
El sistema de conversió de potència (PCS) aconsegueix una conversió bidireccional entre la potència de CA i DC. Durant la càrrega, rectifica l'energia de CA a la potència de corrent continu i l'emmagatzema a la bateria. Durant la descàrrega, inverteix i produeix una potència de CA per utilitzar -la per la càrrega.
Barres i armaris de distribució asseguren l'estabilitat de la transmissió actual;
2.3 Sistema de protecció contra incendis
Les instal·lacions de lluita contra incendis que s’utilitzen per als compartiments de bateries d’emmagatzematge d’energia són generalment les següents: Primer, dispositius de ventilació; En segon lloc, detectors de gas combustibles; En tercer lloc, els extintors; El quart és la caixa de sorra de foc; El cinquè és el sistema d’alarma d’incendis; El sisè és el sistema d’extinció automàtica de gasos de gas.
El sistema d’extinció automàtica de gasos consisteix en armaris de gas, canonades, broquets, dispositius d’alleujament de pressió, alarmes d’incendis i altres instal·lacions. L’armari es troba generalment en un extrem de la cabina i es connecta a tots els broquets de gas instal·lats a la part superior de la cabina a través d’una xarxa de canonades, formant un sistema automàtic d’extinció de foc de gas. Al mateix temps, l’heptafluoropropà va canviar de líquid a gas després de la injecció, i la pressió dins de la cabina va augmentar ràpidament. Quan es produeixi qualsevol incendi elèctric al compartiment prefabricat de la bateria, primer s’activarà el sistema d’extinció de foc de gas i tots els broquets de gas ruixaran els agents d’extinció d’incendis per extingir el foc inicial mitjançant una aplicació completament submergida.
2.4 Sistema de gestió tèrmica
El sistema de gestió tèrmica del compartiment d’emmagatzematge d’energia consisteix principalment en un sistema d’aire condicionat, un sistema de refrigeració líquid i un sistema de control de temperatura BMS.
L’objectiu de la gestió tèrmica és garantir que les bateries d’alta energia funcionin dins d’un rang de temperatura adequat i que tinguin una distribució de temperatura relativament uniforme, millorant així l’eficiència i la vida útil de la bateria, alhora que es plantegen seguretat i impedeixen que l’escalfament anormal de la bateria causi incendis de seguretat. Per tant, el primer pas en la gestió tèrmica és dissenyar un sistema de condicionament i ventilació ben dissenyat, així com un sistema de refrigeració de líquids de cèl·lules de bateries. A partir de la disposició dins del compartiment de la bateria, l’organització eficient del flux d’aire està dissenyada mitjançant un programari de simulació tèrmica per assegurar el funcionament segur i estable de la bateria.
El compartiment de la bateria generalment adopta un sistema d’aire condicionat, que s’utilitza normalment per garantir que la temperatura ambient del compartiment de la bateria estigui al voltant de la temperatura ambient. La unitat de refrigeració líquida intercanvia calor entre l’aire i l’aigua per eliminar el foc de les cèl·lules de la bateria, assegurant que la diferència de temperatura entre les bateries també es pot controlar en 5 graus.
3 paper bàsic
3.1 Peak afaitat i farciment de la vall
Carregant durant períodes de baixes càrrega i descarregat durant els períodes màxims de la xarxa elèctrica, equilibrar el subministrament i la demanda elèctrica i reduir els costos d’electricitat.
3.2 Connexió de la xarxa d’energies renovables
Estabilitzar la volatilitat de la potència fotovoltaica/eòlica, augmentar la proporció del consum d’energia neta i ajudar a assolir els objectius de neutralitat del carboni.
3.3 Superfície d'energia d'emergència
Com a font d’energia de còpia de seguretat per a ubicacions crítiques com hospitals i centres de dades, garanteix la continuïtat de la potència en cas d’interrupcions d’alimentació sobtada.
3.4 Afaità pic de la graella, regulació de freqüència, inici negre, etc.
Respon ràpidament a les fluctuacions de freqüència, millora l’estabilitat del funcionament de la xarxa d’energia i redueix la pressió de regulació de la freqüència de les unitats tradicionals d’energia tèrmica.