Um artigo para entender o conversor de armazenamento de energia PCS…
O conversor de armazenamento de energia PCS, também conhecido como inversor de armazenamento de energia bidirecional, é o componente central que realiza o fluxo bidirecional de energia elétrica entre o sistema de armazenamento de energia e a rede elétrica. É usado para controlar o processo de carga e descarga da bateria e realizar a conversão AC-DC.
Nos últimos anos, o mercado global de armazenamento de energia explodiu e a demanda por PCS aumentou. Os fabricantes nacionais continuaram a expandir os mercados internacionais e a pesquisa sobre PCS também se tornou um ponto quente.
O princípio de funcionamento do conversor de armazenamento de energia é um dispositivo conversor de operação de quatro quadrantes com lados AC e DC controláveis, que realiza a conversão AC-DC bidirecional de energia elétrica. O princípio é controlar a potência constante ou a corrente constante por meio do comando de monitoramento da micro-rede, carregar ou descarregar a bateria e, ao mesmo tempo, suavizar a saída de fontes de energia oscilantes, como energia eólica e solar.
O circuito principal do conversor bidirecional de armazenamento de energia, PCS, é composto por IGBT (transistor bipolar de porta isolada), placa de circuito impresso (PCI), fio e cabo e outros hardwares. Suas principais funções incluem estabilização de energia, troca de informações, proteção, etc. PCS determina a qualidade da potência de saída e as características dinâmicas, e também afeta muito a vida útil da bateria.
Existem dois principais modos de operação do PCS: conectado à rede e fora da rede. No modo conectado à rede, o PCS realiza a conversão bidirecional de energia entre a bateria de armazenamento de energia e a rede. A principal função é realizar o controle de potência constante ou corrente constante de acordo com as instruções de monitoramento da micro-rede, carregar ou descarregar a bateria e, ao mesmo tempo, suavizar a saída com fortes flutuações, como energia eólica e fotovoltaica.
No modo fora da rede, o PCS pode fornecer cargas parciais locais com energia AC que atenda aos requisitos de qualidade de energia da rede de acordo com as necessidades reais. As principais funções do PCS no modo de trabalho do sistema de armazenamento de energia incluem a proteção de sobretensão e subtensão, sobrecarga, sobrecorrente, curto-circuito, sobreaquecimento, etc. Ele tem a capacidade de detecção de ilhas para alternar modos, realizar a função de comunicação com o sistema de controle superior e o interruptor de energia e controlar a comutação suave entre conexão à rede e fora da rede, etc.
De acordo com diferentes cenários de aplicação, o PCS pode ser dividido em quatro categorias: estação de energia de armazenamento de energia, centralizada ou tipo de cadeia, industrial e comercial e doméstico. A principal diferença é o tamanho da potência. A potência do PCS da estação de armazenamento de energia é geralmente superior a 10 MW. A topologia em cascata de vários níveis é selecionada e o design do módulo IGBT é adotado. Geralmente, N ACs são instalados dentro do contêiner. Suporta operação paralela de várias máquinas e precisa de transformador elevador para se conectar à rede.
A potência do PCS centralizado é acima de 250 kW. Atualmente, a topologia de dois níveis é principalmente usada e o design modular IGBT também é adotado, o que usa menos dispositivos de energia e a potência de uma única máquina pode atingir o nível MW, o que requer alta confiabilidade do sistema.
A potência do PCS industrial e comercial é geralmente abaixo de 250 kW. Atualmente, a topologia de três níveis é principalmente usada, combinada com fotovoltaicos distribuídos, que pode realizar geração e uso próprios e também pode obter lucros usando a diferença de preço de pico e vale da rede elétrica.
Tomando nosso sistema de armazenamento de energia distribuída inteligente como exemplo, ele adota um design All in one e integra altamente bateria de lítio, BMS, PCS, EMS, sistema de controle de temperatura, sistema de proteção contra incêndio e sistema de distribuição de energia em um. Ele pode fornecer serviços funcionais como nivelamento de pico e vale, regulação de frequência da rede elétrica, expansão de energia, fonte de alimentação de backup, partida a frio, etc. Ele pode ser implantado de forma flexível em vários parques industriais e comerciais, estações de armazenamento e carregamento óptico integrado, estações de carregamento rápido, hospitais, escolas, áreas de mineração, aeroportos, postos de gasolina, etc.
A potência do PCS doméstico é inferior a 10 kW, combinada com fotovoltaicos domésticos, como fonte de alimentação de emergência, gerenciamento de contas de energia, etc. Ele tem altos requisitos em regulamentos de segurança, ruído, etc.
Tomando nossa solução abrangente de armazenamento de energia doméstica como exemplo, por meio de software de gerenciamento inteligente, combinado com baterias de fosfato de ferro de lítio de longa vida e alta segurança e inversores híbridos com controles solares e de armazenamento, o uso de energia é controlado de maneira eficiente. Traga uma vida de baixo carbono segura, confiável, verde e econômica para milhares de famílias.
Do ponto de vista da rota técnica, é dividido em inversores centralizados, inversores de cadeia, inversores distribuídos e microinversores. Atualmente, o sistema de armazenamento de energia da bateria na indústria principalmente adota PCS centralizado e a conexão em paralelo de vários conjuntos de baterias causará desequilíbrio entre os clusters de baterias. O PCS do tipo de cadeia pode realizar o gerenciamento em nível de cluster, melhorar a vida útil do sistema e aumentar a capacidade de descarga ao longo do ciclo de vida. A tendência de aplicação em larga escala do PCS do tipo de cadeia já se consolidou.
Com a expansão contínua do mercado de armazenamento de energia, o equipamento do sistema de armazenamento de energia PCS não é mais um equipamento de conversão simples, mas requer capacidades de integração mais altas. No futuro, o sistema de armazenamento de energia PCS será cada vez mais inclinado para a integração de equipamentos, por meio do desenvolvimento de software, atualização, otimização, para realizar o controle inteligente e garantia de desempenho de segurança do sistema de armazenamento de energia, a fim de alcançar melhor aplicação da tecnologia de armazenamento de energia na rede.
Estamos comprometidos em integrar tecnologias de ponta, como tecnologia digital, tecnologia de eletrônica de potência, novos materiais e tecnologia de bateria e tecnologia de armazenamento de energia, para fornecer aos clientes produtos e soluções de armazenamento de energia personalizados e econômicos. Atualmente, nossa série de produtos de armazenamento de energia tem sido amplamente utilizada em cenários como armazenamento de energia doméstico, lado do usuário industrial e comercial, parques zero-carbono, instalações de armazenamento e carregamento óptico, estações de carregamento super-rápido, etc. Bem-vindo a entrar em contato com nossa equipe profissional para explorar juntos a fornecer um sistema de micro-rede completo de armazenamento e carregamento de energia solar renovável e econômico para famílias, indústrias e empresas.