Vår integrerade solcells-, energilagrings- och laddningslösning försöker intelligent hantera räckviddsoro hos elbilar genom att kombineraladdningshögar för elbilar, solceller och batterilagringstekniker. Det främjar gröna resor för elfordon genom solcellsbaserad ny energi, samtidigt som det stöder energilagring och minskar elnätstrycket som orsakas av tunga belastningar. Det kompletterar batteriindustrins kedja genom nivåindelad användning, vilket säkerställer en sund utveckling av branschen. Konstruktionen av detta integrerade energisystem främjar elektrifiering och intelligent utveckling av branschen, vilket möjliggör omvandling av ren energi, såsom solenergi, till elektrisk energi genom solceller och lagring av den i batterier. Laddstationer för elfordon överför sedan denna elektriska energi från batterierna till elfordonen, vilket löser laddningsproblemet.
I. Topologi för fotovoltaiskt mikronätsystem med lagring och laddning
Som visas i diagrammet ovan beskrivs huvudutrustningen för det integrerade mikronätsystemet för solceller, energilagring och laddning nedan:
1. Off-grid energilagringsomvandlare: AC-sidan av en 250 kW-omvandlare är parallellkopplad till en 380 V AC-buss, och DC-sidan är parallellkopplad till fyra 50 kW dubbelriktade DC/DC-omvandlare, vilket möjliggör dubbelriktat energiflöde, dvs. batteriladdning och urladdning.
2. Dubbelriktade DC/DC-omvandlare: Högspänningssidan av fyra 50 kW DC/DC-omvandlare är ansluten till omvandlarens DC-terminal, och lågspänningssidan är ansluten till batteripaketet. Varje DC/DC-omvandlare är ansluten till ett batteripaket.
3. Batterisystem: Sexton 3,6V/100Ah-celler (1P16S) utgör en batterimodul (57,6V/100Ah, nominell kapacitet 5,76 kWh). Tolv batterimoduler är seriekopplade för att bilda ett batterikluster (691,2V/100Ah, nominell kapacitet 69,12 kWh). Batteriklustret är anslutet till lågspänningsterminalen på den dubbelriktade DC/DC-omvandlaren. Batterisystemet består av fyra batterikluster med en nominell kapacitet på 276,48 kWh.
4. MPPT-modul: Högspänningssidan av MPPT-modulen är parallellkopplad till 750V DC-bussen, medan lågspänningssidan är ansluten till solcellspanelen. Solcellspanelen består av sex strängar, som var och en innehåller 18 275Wp-moduler kopplade i serie, totalt 108 solcellsmoduler och en total effekt på 29,7 kWp.
5. Laddstationer: Systemet omfattar tre 60 kWDC laddstationer för elbilar(Antalet och effekten på laddstationer kan justeras baserat på trafikflöde och dagligt energibehov). Laddstationernas växelströmssida är ansluten till växelströmsbussen och kan drivas av solceller, energilagring och elnätet.
6. EMS och MGCC: Dessa system utför funktioner som laddnings- och urladdningskontroll av energilagringssystemet och övervakning av batteriets SOC-information enligt instruktioner från den överordnade larmcentralen.
II. Egenskaper hos integrerade solcellssystem med lagring och laddning
1. Systemet använder en treskiktad styrarkitektur: det översta lagret är energihanteringssystemet, det mellanliggande lagret är det centrala styrsystemet och det undre lagret är utrustningslagret. Systemet integrerar kvantitetsomvandlingsenheter, relaterade lastövervaknings- och skyddsenheter, vilket gör det till ett autonomt system som kan självstyra, skydda och hantera.
2. Energilagringssystemets strategi för energidistribution justeras/ställs in flexibelt baserat på elnätets topp-, dal- och lågspänningspriser samt laddningsbatteriernas SOC (eller polspänning). Systemet accepterar distribution från energihanteringssystemet (EMS) för intelligent laddnings- och urladdningskontroll.
3. Systemet har omfattande kommunikations-, övervaknings-, styrnings-, kontroll-, tidiga varnings- och skyddsfunktioner, vilket säkerställer kontinuerlig och säker drift under långa perioder. Systemets driftsstatus kan övervakas via en värddator och det har omfattande dataanalysfunktioner.
4. Batterihanteringssystemet (BMS) kommunicerar med energihanteringssystemet (EMS), laddar upp batteripaketinformation och, i samarbete med EMS och PCS, utför övervaknings- och skyddsfunktioner för batteripaketet.
Projektet använder en tornliknande energilagringsomvandlare PCS, som integrerar växlingsenheter och distributionsskåp för både elnät och privat bruk. Den har funktionen att växla sömlöst mellan elnät och privat bruk på noll sekunder, stöder två laddningslägen: elnätsbaserad konstant ström och konstant effekt, och accepterar realtidsschemaläggning från värddatorn.
III. Kontroll och hantering av solcellslagrings- och laddningssystem
Systemstyrningen använder en arkitektur i tre nivåer: EMS är det översta schemaläggningslagret, systemstyrenheten är det mellanliggande koordinationslagret och DC-DC och laddningstaplar är utrustningslagret.
EMS och systemstyrenheten är viktiga komponenter som arbetar tillsammans för att hantera och schemalägga det solcellslagrande laddningssystemet:
1. EMS-funktioner
1) Strategier för styrning av energifördelning kan flexibelt justeras och laddnings- och urladdningslägen för energilagring samt effektkommandon kan ställas in enligt det lokala elnätets elpriser under topp- och lågkonjunkturperioden.
2) EMS utför realtidsövervakning av telemetri och fjärrsignalering av huvudutrustningen i systemet, inklusive men inte begränsat till PCS, BMS, solcellsväxelriktare och laddningsstavar, och hanterar larmhändelser som rapporteras av utrustningen och historisk datalagring på ett enhetligt sätt.
3) EMS kan ladda upp systemprediktiondata och beräkningsanalysresultat till den övre dispatchcentralen eller fjärrkommunikationsservern via Ethernet- eller 4G-kommunikation, och ta emot dispatchinstruktioner i realtid, som svar på AGC-frekvensreglering, toppavjämning och annan dispatching för att möta kraftsystemets behov.
4) EMS-systemet kopplas samman med miljöövervaknings- och brandskyddssystemen: det säkerställer att all utrustning stängs av innan en brand uppstår, utlöser larm samt hörbara och visuella larm, och laddar upp larmhändelser till backend-systemet.
2. Systemstyrenhetens funktioner:
1) Systemkoordineringsstyrenheten tar emot schemaläggningsstrategier från EMS: laddnings-/urladdningslägen och effektschemaläggningskommandon. Baserat på energilagringsbatteriets SOC-kapacitet, batteriets laddnings-/urladdningsstatus, solcellsproduktion och laddningsstapelanvändning justerar den flexibelt busshanteringen. Genom att hantera laddning och urladdning av DC-DC-omvandlaren uppnår den laddnings-/urladdningskontroll av energilagringsbatteriet, vilket maximerar utnyttjandet av energilagringssystemet.
2) Kombinera DC-DC laddnings-/urladdningsläget ochladdningshög för elbilarladdningsstatus, den behöver justera effektbegränsningen för den solcellsdrivna växelriktaren och PV-modulens strömgenerering. Den behöver också justera PV-modulens driftläge och hantera systembussen.
3. Utrustningslager – DC-DC-funktioner:
1) Kraftställdon, som realiserar den ömsesidiga omvandlingen mellan solenergi och elektrokemisk energilagring.
2) DC-DC-omvandlaren hämtar BMS-status och utför, i kombination med systemstyrenhetens schemaläggningskommandon, DC-klusterstyrning för att säkerställa batterikonsistens.
3) Den kan uppnå självstyrning, kontroll och skydd i enlighet med förutbestämda mål.
—SLUTET—
Publiceringstid: 28 november 2025
