PCS(PowerConversionSystem,電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng))在電池儲能系統(tǒng)中是一個組件,它具備多種功能來確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和高效能量管理。其中,孤島檢測能力和模式切換功能是PCS的重要組成部分。孤島檢測能力:當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障或停電時,分布式電源(如光伏、風(fēng)電等)可能會與本地負(fù)載形成一個自治的供電系統(tǒng),即孤島現(xiàn)象。孤島現(xiàn)象對設(shè)備和人員安全構(gòu)成威脅,因此需要及時檢測并處理。PCS具備孤島檢測能力,可以實時監(jiān)測電網(wǎng)狀態(tài),一旦發(fā)現(xiàn)孤島現(xiàn)象,會立即切斷與電網(wǎng)的連接,確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。模式切換功能:PCS支持多種運行模式,如并網(wǎng)模式和離網(wǎng)模式。在并網(wǎng)模式下,PCS實現(xiàn)儲能電池與電網(wǎng)之間的雙向能量轉(zhuǎn)換,根據(jù)微網(wǎng)監(jiān)控指令進行恒功率或恒流控制,給電池充電或放電,同時平滑風(fēng)電光伏等波動性較強的輸出。在離網(wǎng)模式下,PCS可以根據(jù)實際需求,給本地部分負(fù)荷提供滿足電網(wǎng)電能質(zhì)量要求的交流電能。PCS能夠在這些模式之間進行平滑切換,確保系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定運行。此外,PCS還具備并網(wǎng)-離網(wǎng)平滑切換控制功能。這種功能使得PCS在并網(wǎng)和離網(wǎng)模式之間切換時,能夠?qū)崿F(xiàn)平滑過渡,避免系統(tǒng)出現(xiàn)突然的斷電或電壓波動,保證負(fù)載的穩(wěn)定供電。新能源驅(qū)動未來,開啟綠色出行新篇章。上海工商儲新能源
新能源主要包括非碳能源和碳中性能源兩大類。非碳能源是指那些在生產(chǎn)和使用過程中不產(chǎn)生二氧化碳的能源,如太陽能、風(fēng)能、水能、潮汐能、核能等。這些能源的優(yōu)點在于環(huán)保,不會產(chǎn)生溫室氣體,對氣候變化的影響較小。太陽能和風(fēng)能是新能源中的佼佼者,它們是可再生能源,且在全球范圍內(nèi)分布。通過光伏效應(yīng)和風(fēng)力渦輪機,我們可以將太陽能和風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能,滿足人類生產(chǎn)和生活的需求。此外,水能和潮汐能也是重要的非碳能源,它們通過水力發(fā)電站或潮汐渦輪機來轉(zhuǎn)化能量。核能也是一種非碳能源,它利用核裂變或核聚變反應(yīng)釋放出巨大的能量。核能發(fā)電的優(yōu)點在于不排放二氧化碳,且發(fā)電量大,但核能的利用涉及到安全和核廢料處理等問題,需要謹(jǐn)慎對待。碳中性能源是指那些在生產(chǎn)和使用過程中產(chǎn)生的二氧化碳可以被自然吸收的能源,如生物質(zhì)能、天然氣等。這些能源的碳排放量相對較低,對氣候變化的影響較小。生物質(zhì)能是通過生物質(zhì)轉(zhuǎn)化而成的能源,如生物質(zhì)燃料、生物質(zhì)發(fā)電等。天然氣也是一種碳中性能源,它的碳排放量比煤低,且燃燒效率高,是一種較為清潔的能源??偟膩碚f,新能源大多屬于非碳能源或碳中性能源,它們是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。通過推廣新能源的應(yīng)用。河北家儲新能源ESS技術(shù)利用配置的太陽能或風(fēng)能設(shè)施提供清潔能源,可對停電情況瞬間作出回應(yīng)。
電池儲能系統(tǒng)中,集中式PCS(PowerConversionSystem,電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng))是過去常用的架構(gòu)。在這種架構(gòu)下,多組電池被并聯(lián)起來,通過單一的PCS進行能量轉(zhuǎn)換和管理。然而,這種集中式架構(gòu)存在一些問題,特別是在電池簇之間的均衡性方面。當(dāng)多組電池并聯(lián)時,由于電池本身的制造差異、工作環(huán)境差異、充放電歷史不同等因素,電池簇之間可能會出現(xiàn)不均衡現(xiàn)象。這種不均衡表現(xiàn)在電池的荷電狀態(tài)(SOC,StateofCharge)不一致,有的電池可能已經(jīng)接近滿電或放空,而其他電池還有較大的充放電容量。這種不均衡狀態(tài)會導(dǎo)致一些問題:木桶效應(yīng):不均衡的電池簇就像一桶由長短不一的木板組成的水桶,系統(tǒng)的整體性能受到短木板的限制。也就是說,整個系統(tǒng)的放電容量、能量轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性可能會受到容量較小或性能較差的電池簇的影響。電池老化和失效:不均衡的充放電會加速某些電池的老化過程,甚至可能導(dǎo)致電池提前失效。這會增加系統(tǒng)的維護成本,縮短系統(tǒng)的整體壽命。因此,為了解決這些問題,業(yè)內(nèi)開始探索和應(yīng)用組串式PCS。組串式PCS能夠?qū)崿F(xiàn)簇級管理,通過對每個電池簇進行單獨控制和監(jiān)測,更好地實現(xiàn)電池簇之間的均衡。
逆變電路確實是將直流電源轉(zhuǎn)換為交流電源的過程,它是整流過程的逆向操作。在電力電子和電氣工程領(lǐng)域,逆變電路是非常重要的技術(shù)之一。逆變電路通常使用電力電子開關(guān)設(shè)備,如絕緣柵雙極晶體管(IGBT)、功率MOSFET、晶閘管等,通過高速開關(guān)操作,將直流電源轉(zhuǎn)換為交流電源。這些開關(guān)設(shè)備根據(jù)控制信號快速通斷,從而生成所需的交流電壓和電流波形。逆變電路廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域,包括:太陽能光伏發(fā)電:太陽能電池板產(chǎn)生的電能是直流電,而大多數(shù)電力系統(tǒng)使用交流電。因此,太陽能逆變器將太陽能電池板產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為交流電,以供家庭和工業(yè)使用。風(fēng)力發(fā)電:風(fēng)力發(fā)電機產(chǎn)生的電能也是直流電,需要通過逆變器轉(zhuǎn)換為交流電以并入電網(wǎng)。電池儲能系統(tǒng):在電池儲能系統(tǒng)中,逆變器用于將存儲在電池中的直流電轉(zhuǎn)換為交流電,以供電給負(fù)載或回饋給電網(wǎng)。電動汽車:電動汽車的電池提供直流電,而電動機需要交流電來驅(qū)動。因此,電動汽車中使用了逆變器來將電池直流電轉(zhuǎn)換為交流電,以驅(qū)動電動機。不間斷電源(UPS):在UPS系統(tǒng)中,逆變器用于在交流電源故障時將直流電池電源轉(zhuǎn)換為交流電源,以確保關(guān)鍵負(fù)載的持續(xù)供電。鋰電池具有比能量大、質(zhì)量輕、體積小、循環(huán)壽命長、自放電率小、無記憶效應(yīng)和環(huán)境污染小等優(yōu)點。
新能源鋰電池的生產(chǎn)技術(shù)工藝主要包括卷繞式、疊片式和圓柱形工藝。這些工藝各有特點,適用于不同的應(yīng)用場景。卷繞式工藝是早的鋰電池生產(chǎn)工藝,也是目前常用的工藝之一。它通過將正負(fù)極片卷繞在一起,然后注入電解液,制成電池。這種工藝的特點是生產(chǎn)效率高,一致性好,但內(nèi)阻較大。卷繞式工藝適用于大規(guī)模生產(chǎn),如電動汽車和儲能系統(tǒng)等領(lǐng)域。疊片式工藝是一種內(nèi)阻較小、電池容量較大的生產(chǎn)工藝。它將正負(fù)極片疊放在一起,然后注入電解液。這種工藝的特點是內(nèi)阻小、容量大,但生產(chǎn)效率相對較低,且對設(shè)備精度要求較高。疊片式工藝適用于需要高能量密度的場景,如無人機和電動工具等領(lǐng)域。圓柱形工藝則是將正負(fù)極片卷繞在一起,然后放入圓柱形的金屬殼中,注入電解液。這種工藝結(jié)構(gòu)簡單、成本低,但容量較小,主要用于小型電子產(chǎn)品中。圓柱形工藝適用于對成本敏感、容量要求不高的場景,如手機和筆記本電腦等。綜上所述,新能源鋰電池的生產(chǎn)技術(shù)工藝有多種,每種工藝都有其特點和應(yīng)用范圍。為了滿足市場的多樣化需求,需要不斷優(yōu)化和改進生產(chǎn)工藝,提高電池的性能和降低成本。同時,加強新技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用,推動新能源鋰電池的發(fā)展和應(yīng)用。逆變電路,包括整流器、逆變器、交流變流器、直流變流器。上海工商儲新能源
鎳氫電池(NiMH)與鉛酸電池相比,鎳氫電池比容更高,壽命也更長。上海工商儲新能源
您提到的四種逆變器類型——集中式逆變器、組串式逆變器、集散式逆變器和微型逆變器,在太陽能光伏系統(tǒng)中都有各自的應(yīng)用場景和優(yōu)缺點。下面是對這四種逆變器的簡要介紹:集中式逆變器:特點:集中式逆變器通常安裝在直流側(cè),將多路組件產(chǎn)生的直流電匯總后轉(zhuǎn)換為交流電,再并入電網(wǎng)。優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單,成本低,易于維護。缺點:如果其中一路組件出現(xiàn)問題,會影響整個系統(tǒng)的運行,且擴容不便。組串式逆變器:特點:組串式逆變器針對每一串組件配置一個逆變器,實現(xiàn)組件級電力電子轉(zhuǎn)換。優(yōu)點:能夠?qū)崿F(xiàn)逐串監(jiān)控和功率點跟蹤(MPPT),提高系統(tǒng)的發(fā)電效率,同時減少陰影遮擋帶來的影響。缺點:成本相對較高,設(shè)備數(shù)量多,維護工作量較大。集散式逆變器(也稱為“集群式逆變器”):特點:集散式逆變器介于集中式和組串式之間,它將多個組件串聯(lián)后接入逆變器,實現(xiàn)一定程度的集中和分散管理。優(yōu)點:結(jié)合了集中式和組串式的優(yōu)點,既能夠?qū)崿F(xiàn)組件級的監(jiān)控和管理,又能夠減少設(shè)備數(shù)量和維護成本。缺點:系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜,設(shè)計時需要平衡集中和分散的程度。微型逆變器:特點:微型逆變器直接安裝在每個組件的背面或附近,將每個組件產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為交流電,并直接并入電網(wǎng)。上海工商儲新能源