يعد نظام تخزين طاقة البطارية حلاً متكاملاً يقوم بتخزين الطاقة الكهربائية في البطاريات لاستخدامها لاحقًا. توفر Injet HanCang أنظمة تخزين طاقة البطارية للتطبيقات التجارية والصناعية والمرافقية. تعرض هذه المقالة مكونات النظام، وأنماط التشغيل، وخصائص الأداء، وأمثلة تطبيقية لأنظمة تخزين طاقة البطارية.
يشتمل نظام تخزين طاقة البطارية الكامل من Injet HanCang على خمسة أنظمة فرعية رئيسية. النظام الفرعي الأول هو بنك البطاريات، الذي يتكون من خلايا فوسفات حديد الليثيوم مرتبة في وحدات ورفوف. يوفر بنك البطارية وسيلة تخزين الطاقة ويتضمن دوائر مراقبة الخلايا. النظام الفرعي الثاني هو نظام تحويل الطاقة، والذي يتضمن العاكسون ومحولات DC-DC. يقوم نظام تحويل الطاقة بإدارة تدفق الطاقة بين البطارية والشبكة والحمل. يتضمن النظام إمكانية الشحن والتفريغ. النظام الفرعي الثالث هو نظام إدارة البطارية. يقوم نظام إدارة البطارية بمراقبة الفولتية الفردية للخلايا ودرجات الحرارة والتيارات. فهو يضمن أن الخلايا تعمل ضمن حدود آمنة وتوازن الفولتية الخلوية أثناء الشحن. يتصل نظام إدارة البطارية مع نظام إدارة الطاقة. النظام الفرعي الرابع هو نظام إدارة الطاقة. يتحكم نظام إدارة الطاقة في التشغيل الشامل لنظام تخزين طاقة البطارية. فهو ينفذ خوارزمية الإرسال، ويدير الاتصال البيني للشبكة، ويوفر وظائف واجهة المستخدم. النظام الفرعي الخامس هو نظام الإدارة الحرارية. يحافظ نظام الإدارة الحرارية على درجة حرارة البطارية ضمن النطاق الأمثل. ويشمل وحدات التبريد والمضخات وأجهزة استشعار درجة الحرارة.
تعمل أنظمة تخزين طاقة البطارية Injet HanCang في أوضاع متعددة حسب متطلبات التطبيق. يصف الجدول أدناه أوضاع التشغيل القياسية. وصف الوضع الميزة الأساسية التطبيق النموذجي ذروة الحلاقة التفريغ خلال فترات الطلب المرتفع تخفيض رسوم الطلب المباني التجارية التحكيم الرسوم بمعدلات منخفضة، التفريغ بمعدلات عالية مرافق خفض تكلفة الطاقة مع معدلات وقت الاستخدام النسخ الاحتياطي توفير الطاقة أثناء انقطاع الشبكة موثوقية الطاقة المرافق الحيوية دعم الجهد الكهربائي حقن أو امتصاص الطاقة التفاعلية جودة الطاقة المرافق الصناعية تجانس الطاقة الشمسية خرج شمسي متغير سلس تكامل متجدد مواقع الطاقة الشمسية بالإضافة إلى التخزين يمكن لنظام تخزين طاقة البطارية التبديل بين الأوضاع تلقائيًا بناءً على الظروف. على سبيل المثال، قد يعمل النظام في وضع المراجحة أثناء التشغيل العادي ويتحول تلقائيًا إلى وضع النسخ الاحتياطي عند اكتشاف انقطاع في الشبكة.
لقد وثقت أنظمة تخزين طاقة البطاريات Injet HanCang خصائص الأداء بناءً على الاختبارات المعملية والتشغيل الميداني. يوضح الجدول أدناه معلمات الأداء الرئيسية. المعلمة قيمة حالة الاختبار كفاءة ذهابًا وإيابًا 88 إلى 91 بالمائة دورة كاملة عند 25 درجة مئوية زمن الاستجابة أقل من 50 مللي ثانية لتنشيط وضع النسخ الاحتياطي السعة عند 0.5 درجة مئوية التفريغ 100 بالمائة من 25 درجة مئوية الاسمية السعة عند 2 درجة مئوية التفريغ 92 بالمائة من 25 درجة مئوية الاسمية السعة عند -10 درجة مئوية 85 بالمائة من التفريغ الاسمي 0.5 درجة مئوية السعة عند 40 درجة مئوية 95 بالمائة من 0.5 الاسمي C التفريغ معدل التفريغ الذاتي أقل من 2 بالمائة شهريًا في وضع الاستعداد عند 25 درجة مئوية تعتمد كفاءة نظام تخزين طاقة البطارية على مستوى طاقة التشغيل. الكفاءة القصوى هي خمسين إلى ثمانين بالمائة من الطاقة المقدرة. تحافظ أنظمة تخزين طاقة البطاريات Injet HanCang على كفاءة أعلى من تسعين بالمائة عبر هذا النطاق.
يتطلب الحجم المناسب لنظام تخزين طاقة البطارية مطابقة قدرات النظام مع متطلبات التطبيق. تستخدم Injet HanCang منهجية تحديد الحجم التي تأخذ في الاعتبار متطلبات الطاقة، ومتطلبات الطاقة، والقيود التشغيلية. يتم تحديد متطلبات الطاقة من خلال الحد الأقصى للحمل الذي يجب أن يخدمه نظام تخزين طاقة البطارية. بالنسبة لتطبيقات الحلاقة القصوى، فإن متطلبات الطاقة هي الفرق بين ذروة حمل المنشأة وحد الذروة المطلوب. بالنسبة لتطبيقات النسخ الاحتياطي، فإن متطلبات الطاقة هي إجمالي الحمل الحرج. يتم تحديد متطلبات الطاقة حسب مدة التفريغ. بالنسبة لتطبيقات الحلاقة في أوقات الذروة، تكون متطلبات الطاقة هي متطلبات الطاقة مضروبة في مدة الذروة النموذجية. بالنسبة لتطبيقات النسخ الاحتياطي، تكون متطلبات الطاقة هي متطلبات الطاقة مضروبة في مدة النسخ الاحتياطي المطلوبة. تتضمن القيود التشغيلية الحد الأدنى لحالة الشحن والحد الأقصى لحالة الشحن وعمق التفريغ المسموح به. تعمل أنظمة تخزين طاقة البطاريات Injet HanCang عادةً بنسبة تتراوح بين عشرين بالمائة وتسعين بالمائة من الشحن. توفر هذه النافذة تسعين بالمائة من السعة القابلة للاستخدام مع إطالة عمر البطارية.
تعمل العديد من الأفكار الفنية من تصميم نظام تخزين طاقة البطارية Injet HanCang على تحسين أداء النظام. الفكرة الأولى هي أن توازن الخلايا يؤثر بشكل كبير على استخدام القدرات. الخلايا غير المتوازنة تحد من السعة القابلة للاستخدام للسلسلة لأن الخلية ذات الجهد الأدنى تحدد متى يجب أن تتوقف السلسلة عن التفريغ. تشتمل أنظمة تخزين طاقة البطارية Injet HanCang على موازنة سلبية تعمل على موازنة الفولتية الخلوية أثناء مرحلة الشحن ذات الجهد الثابت. تعمل دائرة الموازنة على تقليل تغير الجهد من خمسين مللي فولت إلى أقل من عشرة مللي فولت. الفكرة الثانية هي أن معدلات الشحن والتفريغ تؤثر على عمر الدورة. تسبب معدلات C المرتفعة المزيد من طلاء الليثيوم والضغط الميكانيكي. تم تصميم أنظمة تخزين طاقة البطارية Injet HanCang لتحقيق أقصى معدل تفريغ مستمر يبلغ درجة مئوية واحدة. ويُسمح أحيانًا بتفريغ درجة حرارة واحدة وخمسة درجات مئوية في أحداث الذروة التي تدوم أقل من خمسة عشر دقيقة. تعمل إدارة المعدل هذه على إطالة عمر الدورة بنسبة ثلاثين بالمائة تقريبًا مقارنة بالأنظمة التي تعمل بشكل روتيني بمعدلات C عالية. الفكرة الثالثة هي أن تصميم نظام التبريد يؤثر على الأداء والعمر الافتراضي. تولد خلايا البطارية الحرارة أثناء الشحن والتفريغ. يكون توليد الحرارة أعلى بمعدلات C أعلى. تشتمل أنظمة تخزين طاقة البطاريات Injet HanCang على أنظمة تبريد بحجم مناسب لأقصى قدر متوقع من توليد الحرارة. يحافظ نظام التبريد على درجة حرارة الخلية ضمن نطاق خمس درجات، مما يمنع النقاط الساخنة التي تسرع من التدهور.
قام أحد الحرم الجامعي بتركيب نظام تخزين طاقة البطارية Injet HanCang لتقليل الطلب في أوقات الذروة وتوفير النسخ الاحتياطي لمعدات البحث. تبلغ قدرة النظام ألفي كيلووات/ساعة وتصنيف طاقة ألف كيلووات. يخدم النظام مبنى الحرم الجامعي الذي يشهد إشغالًا عاليًا أثناء النهار وأحمالًا كبيرة على مختبرات الأبحاث. وبعد اثني عشر شهرًا من التشغيل، نجح النظام في خفض الطلب الأقصى بنسبة 22 بالمائة، كما قدم طاقة احتياطية خلال ثلاثة أحداث للشبكة. تعلن الجامعة عن توفير سنوي قدره ثمانين ألف دولار. قامت منشأة تصنيع بتركيب نظام تخزين طاقة البطارية Injet HanCang لدعم خط إنتاج جديد. شهدت المنشأة انخفاضًا في الجهد مما تسبب في انقطاع الإنتاج. يوفر نظام تخزين طاقة البطارية دعمًا للجهد أثناء الترهل ويمنع توقف الإنتاج. تبلغ قدرة النظام خمسمائة كيلووات / ساعة ويستجيب خلال خمسين مللي ثانية لاضطرابات الجهد. أبلغت المنشأة عن عدم حدوث أي انقطاع في الإنتاج يتعلق بجودة الطاقة منذ التثبيت.
تتراوح الكفاءة النموذجية لرحلة الذهاب والإياب من ثمانية وثمانين إلى واحد وتسعين بالمائة. وهذا يعني أنه مقابل كل مائة كيلووات/ساعة من الكهرباء المستخدمة للشحن، هناك ما بين ثمانية وثمانين إلى واحد وتسعين كيلووات/ساعة متاحة للتفريغ.
يستغرق التثبيت عادةً من أسبوعين إلى ستة أسابيع، اعتمادًا على حجم النظام وظروف الموقع. يتطلب التشغيل يومين أو ثلاثة أيام إضافية.
توفر Injet HanCang ضمانًا شاملاً لمدة خمس سنوات على أنظمة تخزين طاقة البطارية. يتمتع بنك البطاريات بضمان أداء منفصل لمدة عشر سنوات للاحتفاظ بالسعة بنسبة سبعين بالمائة.
نعم، تشتمل أنظمة تخزين طاقة البطاريات Injet HanCang على مدخل تيار مستمر لوحدات التحكم في الشحن بالطاقة الشمسية. يقوم نظام إدارة الطاقة بتنسيق الشحن بالطاقة الشمسية وشحن الشبكة بناءً على الطاقة الشمسية المتاحة ومعدلات المرافق.
يتطلب النظام صيانة سنوية بما في ذلك اختبار القدرات والفحص الحراري وتحديثات البرامج. تتطلب فلاتر نظام التبريد التنظيف كل ثلاثة أشهر. وتبلغ التكلفة الإجمالية للصيانة السنوية حوالي ألفي دولار لكل ميجاوات/ساعة من القدرة.
توفر أنظمة تخزين طاقة البطاريات Injet HanCang حلولاً متكاملة للتطبيقات التجارية والصناعية والمرافقية. يتضمن النظام بنوك البطاريات، وتحويل الطاقة، وإدارة البطارية، وإدارة الطاقة، والأنظمة الفرعية للإدارة الحرارية. تشتمل أوضاع التشغيل على حلاقة الذروة، والمراجحة، والنسخ الاحتياطي، ودعم الجهد، والتجانس الشمسي. تتضمن خصائص الأداء كفاءة ذهابًا وإيابًا تتراوح بين ثمانية وثمانين إلى واحد وتسعين بالمائة وزمن استجابة أقل من خمسين مللي ثانية. تعمل الرؤى الفنية المتعلقة بموازنة الخلايا وإدارة المعدلات وتصميم التبريد على تحسين أداء النظام. توضح أمثلة التطبيقات خفض التكلفة وتحسين الموثوقية. يمكن للعملاء طلب تصميم نظام تخزين طاقة البطارية من Injet HanCang.