فناوری های تبدیل توان مورد استفاده در سیستم ذخیره انرژی باتری چیست؟

سلام! به‌عنوان تامین‌کننده سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی باتری (BESS)، من بسیار مشتاق هستم که به فناوری‌های تبدیل انرژی که باعث می‌شود این سیستم‌ها عمل کنند، بیایم. تبدیل نیرو مانند عصای جادویی در یک BESS است که الکتریسیته را از شکلی به شکل دیگر تبدیل می کند تا بتوان آن را ذخیره کرد و به طور موثر استفاده کرد. بیایید نگاهی دقیق تر به آنچه در پشت صحنه می گذرد بیندازیم.

1. اینورترها: قلب BESS

اینورترها ستاره های تبدیل قدرت در BESS هستند. آنها جریان مستقیم (DC) ذخیره شده در باتری ها را می گیرند و آن را به جریان متناوب (AC) تبدیل می کنند، چیزی که بیشتر وسایل برقی و شبکه ما از آن استفاده می کنند. آنها را به عنوان مترجم بین زبان باتری (DC) و زبان شبکه (AC) در نظر بگیرید.

انواع مختلفی از اینورترها در BESS استفاده می شود. رایج ترین آنها اینورترهای رشته ای و اینورترهای مرکزی هستند. اینورترهای رشته ای کوچک و مدولار هستند. آنها برای نصب های کوچکتر BESS، مانند مواردی که در مکان های مسکونی یا ساختمان های تجاری کوچک استفاده می شوند، عالی هستند. آنها را می توان به صورت سری متصل کرد، از این رو نام "رشته" نامیده می شود و انعطاف پذیری در طراحی سیستم ارائه می دهد.

از سوی دیگر، اینورترهای مرکزی پخش کننده های بزرگ زمان هستند. آنها در پروژه های BESS در مقیاس بزرگ، مانند تاسیسات ذخیره سازی در مقیاس کاربردی، استفاده می شوند. این اینورترها می توانند مقدار زیادی انرژی را تحمل کنند و مقادیر زیادی DC را به یکباره به AC تبدیل کنند. آنها برای سیستم های بزرگ کارآمدتر هستند زیرا قطعات کمتری در واحد قدرت دارند که به معنای نگهداری کمتر و هزینه کمتر در دراز مدت است.

به عنوان مثال، اگر به یک نگاه می کنیدباتری ذخیره سازی Rackmount، یک اینورتر برای قابل استفاده کردن برق DC ذخیره شده بسیار مهم است. اینورتر خواه یک رک سرور کوچک یا گروهی از چراغ‌ها را در یک ساختمان تغذیه کند، اینورتر کارهای سنگین را برای تبدیل انرژی انجام می‌دهد.

2. یکسو کننده ها: شارژ کردن باتری ها

یکسو کننده ها برعکس اینورترها هستند. در حالی که اینورترها DC را به AC تبدیل می کنند، یکسو کننده ها AC را به DC تبدیل می کنند. آنها مسئول شارژ باتری ها در BESS هستند. هنگامی که برق از شبکه می آید (که به شکل AC است)، یکسو کننده وارد عمل می شود تا آن را به DC تبدیل کند تا بتوان آن را در باتری ها ذخیره کرد.

همچنین انواع مختلفی از یکسو کننده ها وجود دارد. یکسو کننده دیود ساده ابتدایی ترین نوع است. از دیودها برای تبدیل AC به DC استفاده می کند، اما کارایی زیادی ندارد. نوع پیشرفته‌تر یکسو کننده کنترل‌شده است که می‌تواند ولتاژ و جریان خروجی را با توجه به نیازهای شارژ باتری تنظیم کند. این مهم است زیرا انواع مختلف باتری ها به پروفایل های شارژ متفاوتی نیاز دارند. به عنوان مثال، باتری‌های لیتیوم یونی برای اطمینان از طول عمر و ایمنی، به ولتاژ و جریان شارژ خاصی نیاز دارند.

در یکذخیره سازی انرژی کانتینرینصب، یکسو کننده ها نقش حیاتی ایفا می کنند. این ظروف اغلب برای ذخیره سازی انرژی در مقیاس بزرگ در محیط های صنعتی یا تجاری استفاده می شوند. یکسو کننده تضمین می کند که برق AC ورودی از شبکه به درستی تبدیل شده و برای استفاده بعدی در باتری ها ذخیره می شود.

3. مبدل های DC - DC: تنظیم دقیق ولتاژ

مبدل های DC - DC مانند ابزارهای دقیق BESS هستند. آنها برای تنظیم ولتاژ برق DC در سیستم استفاده می شوند. گاهی اوقات، ولتاژ برقی که از باتری‌ها می‌آید یا به اجزای مختلف سیستم می‌رود، باید تغییر کند تا با الزامات آن قطعات مطابقت داشته باشد.

دو نوع اصلی مبدل های DC - DC وجود دارد: مبدل های پله ای و مبدل های پله ای. مبدل های پله بالا ولتاژ را افزایش می دهند، در حالی که مبدل های پله پایین آن را کاهش می دهند. به عنوان مثال، اگر یک جزء خاص در BESS به ولتاژ بالاتری نسبت به باتری که می‌تواند مستقیماً ارائه دهد نیاز دارد، می‌توان از یک مبدل پله‌آپ برای افزایش ولتاژ استفاده کرد.

در یکذخیره انرژی کانتینری برای بیمارستان، مبدل های DC - DC ضروری هستند. بیمارستان ها دارای طیف گسترده ای از تجهیزات الکتریکی هستند که هر کدام ولتاژ مورد نیاز خاص خود را دارند. مبدل های DC - DC اطمینان حاصل می کنند که برق عرضه شده به این دستگاه ها در ولتاژ مناسب است، که برای عملکرد ایمن و مناسب تجهیزات نجات دهنده حیاتی است.

4. الکترونیک قدرت و سیستم های کنترل

الکترونیک قدرت حوزه ای است که همه این دستگاه های تبدیل قدرت - اینورترها، یکسو کننده ها و مبدل های DC - DC را در بر می گیرد. اما این فقط مربوط به سخت افزار نیست. سیستم های کنترل نیز بخش کلیدی تبدیل توان در BESS هستند.

سیستم کنترل جریان برق درون سیستم را نظارت و مدیریت می کند. تصمیم می‌گیرد چه زمانی باتری‌ها را شارژ کند، چه زمانی آن‌ها را تخلیه کند و چه مقدار نیرو را در هر زمان معین تبدیل کند. از سنسورها برای جمع‌آوری داده‌ها در مورد وضعیت شارژ باتری، نیاز برق شبکه و سایر پارامترهای مرتبط استفاده می‌کند. بر اساس این داده ها، سیگنال هایی را به دستگاه های تبدیل برق ارسال می کند تا عملکرد آنها را تنظیم کنند.

به عنوان مثال، در ساعات اوج تقاضای برق، سیستم کنترل ممکن است به اینورتر دستور دهد تا باتری ها را تخلیه کند و برق را به شبکه تامین کند. از سوی دیگر، در ساعات کم مصرف که برق ارزان‌تر است، ممکن است به یکسو کننده بگوید باتری‌ها را شارژ کند.

5. کارایی و قابلیت اطمینان

وقتی صحبت از فناوری‌های تبدیل نیرو در BESS می‌شود، کارایی بسیار مهم است. هر بار که نیرو از یک شکل به شکل دیگر تبدیل می شود، مقداری انرژی از دست می رود. این تلفات می تواند به صورت گرما یا سایر اشکال انرژی تلف شده باشد. بنابراین، تولید کنندگان به طور مداوم در حال کار بر روی بهبود کارایی اینورترها، یکسو کننده ها و مبدل های DC - DC هستند.

قابلیت اطمینان نیز بسیار مهم است. BESS اغلب برای تامین برق پشتیبان یا پشتیبانی از شبکه در زمان های تقاضای بالا استفاده می شود. اگر دستگاه های تبدیل برق از کار بیفتند، کل سیستم می تواند خراب شود. به همین دلیل این دستگاه ها با قطعات اضافی و سیستم های نظارتی پیشرفته برای شناسایی و جلوگیری از خرابی طراحی شده اند.

چرا BESS خود را انتخاب کنید؟

به عنوان تامین کننده BESS، ما درک عمیقی از این فناوری های تبدیل نیرو داریم. ما از جدیدترین و کارآمدترین اینورترها، یکسو کننده ها و مبدل های DC - DC در سیستم های خود استفاده می کنیم. سیستم های کنترل ما پیشرفته ترین هستند و جریان برق و عملکرد بهینه سیستم را تضمین می کنند.

این که آیا شما به دنبال یک مقیاس کوچک هستیدباتری ذخیره سازی Rackmountبرای خانه شما یا در مقیاس بزرگذخیره سازی انرژی کانتینریبرای یک پروژه صنعتی یا حتی تخصصیذخیره انرژی کانتینری برای بیمارستان، ما شما را تحت پوشش قرار داده ایم.

اگر علاقه مند به کسب اطلاعات بیشتر در مورد BESS ما هستید یا می خواهید در مورد یک پروژه بالقوه بحث کنید، مایلید از شما بشنویم. کافی است با ما تماس بگیرید و تیم کارشناسان ما خوشحال خواهند شد که در مورد نیازهای ذخیره انرژی شما با شما گفتگو کنند. بیایید با هم کار کنیم تا آینده انرژی پایدارتر و قابل اعتمادتری بسازیم!

مراجع

• Kempton, W., & Tomić, J. (2005). اجرای برق خودرو به شبکه: از تثبیت شبکه تا حمایت از انرژی های تجدیدپذیر در مقیاس بزرگ. مجله منابع برق، 144 (1)، 280 - 294.
• Lu, X., Han, X., Li, J., & Ouyang, M. (2013). بررسی انتقادی روش‌های نظارت بر باتری‌های لیتیوم یونی در خودروهای الکتریکی و هیبریدی مجله منابع برق، 226، 272 - 288.
• سیوشانسی، ر (2018). ذخیره انرژی: فناوری ها و چالش ها. مجله IEEE Power and Energy, 16(4)، 32 - 40.