محفظه باتری در سیستم ذخیره انرژی چیست

در حال حاضر دو ساختار اصلی برای محفظه های باتری وجود دارد: نوع کابینت کانتینر شده و تجاری. ابتدایی ترین واحد سیستم ذخیره انرژی سلول باتری است و سلول های باتری متعدد با هم یک ماژول باتری را تشکیل می دهند. ماژول های باتری چندگانه با یک BMS پوشش ترکیب شده اند ، یک باتری از سیم کشی ، اتلاف گرما و غیره تشکیل شده است. چندین بسته باتری در کنار هم قرار گرفته اند ، با مدیریت باتری BCU ، ساختار ، اتلاف گرما ، سیم کشی و غیره برای تشکیل یک خوشه باتری تشکیل شده اند. یک یا چند خوشه باتری ، سیستم مدیریت انرژی EMS ، سیستم مدیریت حرارتی ، سیستم ایمنی آتش سوزی و غیره ، یک محفظه باتری ذخیره انرژی جانبی DC را تشکیل می دهد. همراه با رایانه های شخصی دو طرفه ، می تواند یک محفظه باتری ذخیره انرژی خروجی AC را تشکیل دهد.

1 ساختار اساسی محفظه باتری

با توجه به شکل محفظه باتری ، می توان آن را به دو نوع ساختاری تقسیم کرد: نوع کانتینر و نوع کابینت صنعتی و تجاری. ظروف ذخیره انرژی از چندین خوشه باتری متصل به صورت موازی استفاده می کنند ، با ظرفیتی که به طور کلی بالاتر از MWH است. کابینت های ذخیره سازی انرژی صنعتی و تجاری به طور کلی از یک روش مدیریت PCS خوشه ای استفاده می کنند ، با ظرفیتی که عموماً زیر MWH است. ‌

1.1 نوع کانتینر

ذخیره انرژی کانتینر شده ، که به عنوان ذخیره انرژی متمرکز نیز شناخته می شود ، از ظروف استاندارد یا غیر استاندارد با پوسته های فولادی با استحکام بالا استفاده می کند که مقاومت در برابر آتش ، ضد آب و مقاومت در برابر ضربه را ترکیب می کند و باعث می شود انتقال سریع و استقرار آن آسان شود. این برای نیروگاه های انرژی ذخیره انرژی در مقیاس بزرگ و پروژه های انرژی توزیع شده مناسب است. ذخیره انرژی نوع کانتینر به طور کلی ذخیره انرژی جانبی DC است ، با باتری های نصب شده در داخل جعبه و تعداد کمی رایانه های شخصی نصب شده است. این نوع ظرفیت نسبتاً اندک است ، مانند یک ظرف 20 پا با ظرفیت حدود 500 کیلو وات/1000 کیلووات ساعت.

سه اندازه کابینت معمول استفاده می شود: 10 فوت ، 20 فوت و 40 پا و همچنین کابینت 15 پا و 30 پا

اندازه استاندارد 20 پا از 6058 * 2438 * 2896mm است که یک ظرف پر از باتری است و تقریباً {4} tons وزن دارد. اندازه استاندارد کابینت 40 فوت 12192 * 2438 * 2896mm است.

1.2 سبک کابینه

ذخیره انرژی نوع کابینت ، همچنین به عنوان ذخیره انرژی از نوع رشته ، ذخیره انرژی توزیع شده ، ذخیره انرژی مدولار شناخته می شود ، به طور کلی به یک خوشه باتری به عنوان یک کابینت مستقل ، با رایانه های شخصی داخلی یا خارجی که با استفاده از یک روش مدیریت خوشه متصل است ، اشاره دارد. محفظه های ذخیره انرژی از نوع کابینت عمدتاً در پروژه های ذخیره انرژی صنعتی و تجاری استفاده می شود ، با ظرفیت واحد 50 کیلو وات ساعت ، 100kW/215KWH ، 110KW/233KWH ، 125KW/250KWH ، 372KWH و سایر مدل ها.

مزایای اصلی کابینت های ذخیره انرژی تجاری:

راندمان بالای سیستم:اجرای یک مدیریت یک خوشه یک باعث افزایش تعادل و شارژ و تخلیه کارآیی بسته های باتری می شود.

تعمیر و نگهداری آسان:عملکرد و نگهداری کلی خوشه ای تک ، موقعیت دقیق خوشه منفرد در صورت خرابی سیستم.

ایمنی بالا:هر خوشه باتری به صورت جداگانه برای شارژ و تخلیه کنترل می شود ، از تأثیر جریان های گردش و دستیابی به انزوا گسل جلوگیری می شود. اتخاذ یک سیستم مدیریت حرارتی کارآمد مبتنی بر خوشه با یکنواختی دمای خوب ، عمر باتری طولانی و عملکرد سیستم پایدار

انعطاف پذیری قوی:با داشتن یک اندازه کوچک کابینت ، برای حمل و نقل و نصب مناسب است ، مناسب برای سناریوهای مختلف کاربردی مانند کاربران صنعتی و تجاری ، ذخیره انرژی مشترک و توزیع و ذخیره انرژی جدید. این سیستم از مخلوط کردن باتری های قدیمی و جدید پشتیبانی می کند و با توجه به نیازهای واقعی می تواند انعطاف پذیر یا شارژ شود و انعطاف پذیری و حفظ سیستم را تا حد زیادی بهبود بخشد.

2 تجهیزات اصلی

یک محفظه باتری معمولاً از چندین قسمت از جمله بدنه کابین ، سیستم باتری ، سیستم کنترل دما ، سیستم حفاظت از آتش ، سیستم الکتریکی و غیره تشکیل شده است. کابین یک طراحی کانتینر شده را تصویب می کند ، که دارای آب بندی خوب و مقاومت لرزه ای است و می تواند به طور مؤثر از تجهیزات داخلی در برابر تأثیرات محیطی بیرونی محافظت کند. سیستم باتری هسته اصلی کابین پیش ساخته است که شامل چندین مجموعه باتری لیتیوم یون است که مسئول ذخیره و آزاد سازی انرژی الکتریکی هستند. سیستم کنترل دما تضمین می کند که سیستم باتری از طریق تجهیزات تهویه مطبوع و تهویه در محدوده دما مناسب کار می کند و از فرار حرارتی باتری جلوگیری می کند. سیستم حفاظت از آتش مجهز به آشکارسازهای دود ، خاموش کننده های آتش و سایر دستگاه ها است. پس از وقوع آتش سوزی ، می توان برنامه آتش نشانی را به سرعت فعال کرد تا آتش در حداقل محدوده کنترل شود. سیستم الکتریکی شامل رایانه های شخصی ، BMS ، اتصالات الکتریکی ، ارتباطات و غیره است. وظیفه اتصال کابین های پیش ساخته به شبکه برق خارجی و دستیابی به ورودی و خروجی انرژی الکتریکی را بر عهده دارند.

2.1 سیستم باتری

متشکل از باتری های لیتیوم یون (مانند لیتیوم آهن فسفات) یا باتری های یونی سدیم به صورت سری و موازی ، تشکیل ماژول ها یا خوشه های باتری برای ارائه عملکردهای ذخیره انرژی هسته.

2.2 سیستم الکتریکی

سیستم مدیریت باتری (BMS). معماری سه سطح (سطح ماژول ، سطح خوشه ، سطح سیستم) ، نظارت بر زمان واقعی پارامترهایی مانند ولتاژ ، دما ، SOC/SOH ، بهینه سازی استراتژی های شارژ و تخلیه و هشدار گسل ها. ‌

سیستم تبدیل برق (PCS) به تبدیل دو طرفه بین AC و DC قدرت می رسد. در حین شارژ ، قدرت AC را در Power DC اصلاح می کند و آن را در باتری ذخیره می کند. در حین تخلیه ، آن را برای استفاده توسط بار معکوس و خروجی می کند.

کابینت های اتوبوس و کابینت های توزیع ، ثبات انتقال فعلی را تضمین می کنند. ‌

2.3 سیستم حفاظت از آتش سوزی

امکانات آتش نشانی که برای محفظه های باتری ذخیره انرژی مورد استفاده قرار می گیرد ، به طور کلی به شرح زیر است: اول ، دستگاه های تهویه. ثانیا ، ردیاب های گاز قابل احتراق ؛ ثالثاً ، آتش نشانی ؛ چهارم جعبه ماسه آتش است. پنجم سیستم هشدار آتش سوزی است. ششم سیستم خاموش کننده آتش نشانی اتوماتیک گاز است.

سیستم خاموش کننده آتش نشانی اتوماتیک گاز شامل کابینت های گاز ، خطوط لوله ، نازل ، دستگاه های تسکین فشار ، هشدار آتش و سایر امکانات است. این کابینت معمولاً در یک انتهای کابین قرار دارد و به کلیه نازل های بنزین نصب شده در بالای کابین از طریق یک شبکه لوله متصل می شود و یک سیستم خاموش کننده آتش گاز اتوماتیک را تشکیل می دهد. در همان زمان ، هپتوفلوئوروپروپان پس از تزریق از مایع به گاز تغییر یافت و فشار داخل کابین به سرعت افزایش یافت. هنگامی که هرگونه آتش سوزی الکتریکی در محفظه باتری پیش ساخته رخ می دهد ، ابتدا سیستم خاموش کننده آتش گاز فعال می شود و تمام نازل های گازی عوامل خاموش کننده آتش را برای خاموش کردن آتش اولیه از طریق یک برنامه کاملاً غوطه ور اسپری می کنند.

2.4 سیستم مدیریت حرارتی

سیستم مدیریت حرارتی محفظه ذخیره انرژی به طور عمده از یک سیستم تهویه مطبوع ، یک سیستم خنک کننده مایع و یک سیستم کنترل دمای BMS تشکیل شده است.

هدف از مدیریت حرارتی اطمینان از عملکرد باتری های پر انرژی در محدوده دمای مناسب و توزیع دمای نسبتاً یکنواخت است ، در نتیجه باعث بهبود کارآیی و طول عمر باتری می شود ، ضمن اینکه ایمنی را نیز در نظر می گیرد و از گرمای غیر طبیعی باتری جلوگیری می کند تا باعث آتش سوزی ایمنی شود. بنابراین ، اولین قدم در مدیریت حرارتی طراحی سیستم تهویه مطبوع و تهویه مطبوع و همچنین سیستم خنک کننده مایع سلول باتری است. بر اساس طرح داخل محفظه باتری ، سازمان کارآمد جریان هوا با استفاده از نرم افزار شبیه سازی حرارتی برای اطمینان از عملکرد ایمن و پایدار باتری طراحی شده است.

محفظه باتری به طور کلی یک سیستم تهویه مطبوع را اتخاذ می کند ، که معمولاً برای اطمینان از دمای محیط محفظه باتری در حدود دمای اتاق استفاده می شود. واحد خنک کننده مایع برای از بین بردن گرما از سلولهای باتری ، گرما را بین هوا و آب تبادل می کند و اطمینان حاصل می کند که اختلاف دما بین باتری ها نیز می تواند در 5 درجه کنترل شود.

3 نقش اصلی

3.1 تراش اوج و پر کردن دره

شارژ در دوره های بار کم و تخلیه در دوره های اوج شبکه برق ، تعادل منبع تغذیه و تقاضا و کاهش هزینه های برق.

3.2 اتصال شبکه انرژی تجدید پذیر

نوسانات قدرت فتوولتائیک/باد را تثبیت کنید ، نسبت مصرف انرژی پاک را افزایش داده و به دستیابی به اهداف بی طرفی کربن کمک کنید.

3.3 منبع تغذیه اضطراری

به عنوان یک منبع تغذیه پشتیبان برای مکانهای مهم مانند بیمارستان ها و مراکز داده ، در صورت قطع برق ناگهانی ، تداوم قدرت را تضمین می کند.

3.4 اصلاح اوج شبکه ، تنظیم فرکانس ، شروع سیاه و غیره

به سرعت به نوسانات فرکانس پاسخ دهید ، پایداری عملکرد شبکه برق را بهبود بخشید و فشار تنظیم فرکانس واحدهای انرژی حرارتی سنتی را کاهش دهید.