Diepgaande analyse van het kabinet voor energieopslagsystemen

De Energy Storage System Cabinet biedt als compact en intelligent kernapparaat voor energieopslag een efficiënte en handige oplossing voor modern energiebeheer door meerdere functionele modules te integreren. Met zijn uitstekende ontwerp en krachtige functies speelt het een belangrijke rol bij scenario's voor energieopslag, toewijzing en optimalisatie, waardoor gebruikers een veilige, milieuvriendelijke en efficiënte ervaring met energieverbruik krijgen. Het is een onmisbaar onderdeel geworden van toekomstige intelligente energiesystemen.

In de praktijk van de energieopslagindustrie concentreren technici zich vaak op de analyse van belastinggegevens en de berekening van energieopslag, en zien ze vaak het diepgaande begrip van de kern van het energieopslagsysteemkast over het hoofd. De reguliere energieopslagproducten op de huidige binnenlandse markt kunnen in twee categorieën worden onderverdeeld: de ene is de geïntegreerde energieopslagkast van 261 kWh die geschikt is voor laag-spanningsprojecten (0,4 kV), en de andere is de energieopslagcontainer van 5 MWh voor hoog-spanningsprojecten (10kV en hoger).

Een energieopslagsysteem is een complexe oplossing voor energieopslag en -regulering, bestaande uit belangrijke componenten zoals batterijcellen, energieopslagomvormers (PCS), batterijbeheersystemen (BMS), energiebeheersystemen (EMS), temperatuurcontrolesystemen en brandbeveiligingssystemen. Alle componenten werken samen om de efficiënte, veilige en stabiele werking van het energieopslagsysteem te garanderen. Dit artikel begint met de kerncomponenten en zal het werkingsprincipe en de functionele waarde van het energieopslagsysteem van de Solar Battery Storage Cabinet één voor één ontleden.

Cel- en batterijbeheersysteem (BMS):De gezamenlijke werking van cellen is afhankelijk van hiërarchisch management. Het batterijsysteem is verdeeld in drie niveaus: PACK, batterijcluster en batterijstapel. BMS maakt gebruik van een beheerarchitectuur op drie-niveaus om nauwkeurige monitoring van cellen en efficiënte systeemwerking te bereiken. Structureel zijn batterijcellen in serie verbonden via een matrix om PACKs te vormen, en meerdere PACKs zijn in serie verbonden om batterijclusters te vormen. Elk batterijcluster is parallel geschakeld om een ​​batterijstapel te vormen voor het verzamelen van energie. In de Battery Energy Storage Cabinet is de samenwerking tussen honderden of duizenden batterijcellen afhankelijk van een wetenschappelijk hiërarchisch managementmechanisme. Het batterijsysteem is gewoonlijk verdeeld in drie niveaus: batterijpakket (PACK), batterijcluster en batterijstapel. Dienovereenkomstig gebruikt het batterijbeheersysteem (BMS) ook een beheerarchitectuur op drie-niveaus, namelijk PACK-niveau (niveau 1), clusterniveau (niveau 2) en cabineniveau (niveau 3). Deze hiërarchische beheermodus kan nauwkeurige monitoring en controle van elke batterijcel realiseren, waardoor de efficiënte werking van het gehele batterijsysteem wordt gegarandeerd.

Hoogspanningskast en energieopslagconverter (PCS):Het spannings- en fluctuatiebereik van verschillende soorten batterijcellen is verschillend. Volgens het circuitprincipe is het batterijcluster in serie geschakeld om de spanning te overlappen, en is de batterijstapel parallel geschakeld om de spanningsstabiliteit te behouden. De uiteindelijke uitgangsspanning van het systeem is gelijk aan de spanning van het accucluster. De hoog-spanningskast is verantwoordelijk voor de distributie en statusbewaking van elektrische hoog-spanningsenergie, en zorgt voor een stabiele spanningstoevoer naar de PCS voor de vloeistofgekoelde energieopslagkast. Momenteel is de reguliere ingangsspanning aan de DC-zijde van het PCS 1000 V en 1500 V. Er zijn verschillen in het nominale spannings- en spanningsfluctuatiebereik van verschillende soorten cellen. De nominale spanning van een lithium-ijzerfosfaatbatterij is bijvoorbeeld 3,2 V, met een fluctuatiebereik van 2,8-3,6 V; de nominale spanning van de ternaire lithiumbatterij is 3,7 V, met een fluctuatiebereik van 3,0-4,2 V. Volgens de basisprincipes van het circuit wordt de spanning in het seriecircuit gesuperponeerd, terwijl de spanning in het parallelle circuit constant blijft.

Temperatuurcontrolesysteem (kerntoepassing van vloeistofkoelunit):De reguliere temperatuurregelingstechnologie van Pylontech Energy Storage Cabinet is vloeistofkoeling met koude platen, luchtkoeling wordt geleidelijk uitgefaseerd, faseveranderingskoeling wordt niet veel gebruikt en vloeistofkoeling door onderdompeling is tijdelijk niet mainstream. De vloeistofkoeleenheid transporteert de koelvloeistof door een speciale pijpleiding, waarbij het temperatuurverschil van de batterijcellen nauwkeurig binnen 2 graden wordt geregeld, waardoor wordt gegarandeerd dat de apparatuur op de optimale temperatuur werkt en de systeemprestaties en betrouwbaarheid worden verbeterd.

Brandbeveiligingssysteem en energiemanagementsysteem (EMS):Brandbeveiligingssystemen worden vaak aan de zijkant of bovenkant van de buitenenergieopslagkast geïnstalleerd, met kleinere volumes; EMS is niet geïntegreerd in de energieopslagkast en wordt meestal geïnstalleerd in de bewakingsruimte of apparatuurruimte om volledige procesbewaking en beheer van het energieopslagsysteem te realiseren.

Over het geheel genomen kunnen de kernstructuur en de werkingslogica van het Outdoor Cabinet Energy Storage System worden samengevat in de volgende vier punten: ten eerste zijn de batterijcellen gerangschikt in een 4 × 13 matrix om een ​​batterijmodule (PACK) te vormen, en vijf PACK's van deze specificatie zijn in serie geschakeld om een ​​batterijcluster te vormen; Ten tweede hanteert het batterijbeheersysteem (BMS) een implementatiemodus op twee-niveaus, waarbij het BMS van het eerste niveau nauw geïntegreerd is met elke PACK en het BMS van het tweede niveau onafhankelijk wordt geïnstalleerd in het onderste gedeelte van het systeem; Ten derde verzamelt het batterijsysteem dat bestaat uit batterijcellen energie via een hoog-spanningskast, en na voltooiing van de AC-DC-conversie via een energieopslagconverter (PCS), wordt de elektrische energie overgedragen naar het eindgebruiksscenario; Ten vierde regelt de vloeistofkoelingseenheid nauwkeurig de temperatuur van elke PACK via speciale vloeistofkoelingspijpleidingen, waardoor wordt gegarandeerd dat het batterijpakket binnen een geschikt temperatuurbereik werkt en de operationele prestaties en betrouwbaarheid van het systeem voortdurend worden verbeterd.

Gebaseerd op een diepgaande analyse van de kernstructuur en technische principes van geïntegreerde kasten voor energieopslag, gecombineerd met de huidige ontwikkelingsstatus van de industrie, kunnen de volgende twee voorspellingen worden gedaan voor hun toekomstige ontwikkelingstrends: Ten eerste is de voortdurende toename van de individuele celcapaciteit de drijvende kracht achter de capaciteitsuitbreiding van opslagkasten voor zonne-energie. In 2024 zal de reguliere eencellige capaciteit op de markt 280 Ah bedragen, en tegen 2025 zal deze worden opgewaardeerd tot 314 Ah. Momenteel zijn er celproducten met een grote capaciteit van 500 Ah en meer in opkomst in de sector, waaronder producten van het niveau 600 Ah, 700 Ah en zelfs 1000 Ah. De verwachting is dat tegen 2026 de individuele capaciteit van geïntegreerde energieopslagkasten verder zal toenemen en dat specificaties als 488 kWh en 522 kWh geleidelijk mainstream zullen worden in de markt.

Ten tweede versnelt de ontwikkeling van vloeistofkoelingstechnologie en wordt verwacht dat vloeistofkoeling door middel van onderdompeling op de langere termijn de mainstream zal worden. Met de voortdurende toename van de eencellige capaciteit wordt de vraag naar warmteafvoer van geïntegreerde kasten voor windenergie met vloeistofkoeling steeds prominenter, en het belang van immersievloeistofkoelingstechnologie wordt nog steeds benadrukt. Vanwege de hoge technische kosten op de korte termijn zijn er echter nog steeds bepaalde beperkingen aan de grootschalige promotie en toepassing ervan. De verwachting is dat na 2027, naarmate de technologie volwassener wordt en de kosten dalen, de technologie voor immersievloeistofkoeling geleidelijk de mainstream ontwikkelingstrend zal worden op het gebied van temperatuurbeheersing van energieopslagsystemen.

Als u meer wilt weten over de technische details, aanpassingsscenario's en samenwerkingskwesties van deKast voor energieopslagsysteem, neem dan gerust contact met ons op. Wij bieden u professionele oplossingen en één-op-adviesdiensten. Wij verheugen ons op uw vragen.