Ein Batterieenergiespeichersystem ist eine integrierte Lösung, die elektrische Energie zur späteren Verwendung in Batterien speichert. Injet HanCang bietet Batterie-Energiespeichersysteme für gewerbliche, industrielle und Versorgungsanwendungen. In diesem Artikel werden die Systemkomponenten, Betriebsmodi, Leistungsmerkmale und Anwendungsbeispiele von Batterie-Energiespeichersystemen vorgestellt.
Ein komplettes Batterie-Energiespeichersystem von Injet HanCang umfasst fünf Hauptsubsysteme. Das erste Teilsystem ist die Batteriebank, bestehend aus in Modulen und Racks angeordneten Lithium-Eisenphosphat-Zellen. Die Batteriebank stellt das Energiespeichermedium bereit und umfasst Zellüberwachungsschaltungen. Das zweite Teilsystem ist das Stromumwandlungssystem, das Wechselrichter und DC-DC-Wandler umfasst. Das Stromumwandlungssystem verwaltet den Stromfluss zwischen der Batterie, dem Netz und der Last. Das System verfügt sowohl über Lade- als auch Entladefunktionen. Das dritte Subsystem ist das Batteriemanagementsystem. Das Batteriemanagementsystem überwacht die Spannungen, Temperaturen und Ströme der einzelnen Zellen. Es stellt sicher, dass die Zellen innerhalb sicherer Grenzen arbeiten und gleicht die Zellspannungen während des Ladevorgangs aus. Das Batteriemanagementsystem kommuniziert mit dem Energiemanagementsystem. Das vierte Teilsystem ist das Energiemanagementsystem. Das Energiemanagementsystem steuert den Gesamtbetrieb des Batterieenergiespeichersystems. Es führt den Dispatch-Algorithmus aus, verwaltet die Netzverbindung und stellt Benutzeroberflächenfunktionen bereit. Das fünfte Teilsystem ist das Wärmemanagementsystem. Das Wärmemanagementsystem hält die Batterietemperatur im optimalen Bereich. Es umfasst Kühleinheiten, Pumpen und Temperatursensoren.
Die Batterie-Energiespeichersysteme von Injet HanCang arbeiten je nach Anwendungsanforderungen in mehreren Modi. Die folgende Tabelle beschreibt die Standardbetriebsmodi. Modus Beschreibung Hauptvorteil Typische Anwendung Spitzenkürzung Entladung in Zeiten hoher Nachfrage Reduzierung der Bedarfsladung Gewerbegebäude Arbitrage Laden mit niedrigen Raten, Entladen mit hohen Raten Reduzierung der Energiekosten Anlagen mit Nutzungsdauerraten Backup Bereitstellung von Strom bei Netzausfällen Stromversorgungszuverlässigkeit Kritische Einrichtungen Spannungsunterstützung Einspeisen oder Absorbieren von Blindleistung Stromqualität Industrieanlagen Solare Glättung Glättende variable Solarleistung Integration erneuerbarer Energien Solar-Plus-Speicherstandorte Das Batterieenergiespeichersystem kann basierend auf den Bedingungen automatisch zwischen den Modi wechseln. Beispielsweise kann das System im Normalbetrieb im Arbitrage-Modus arbeiten und automatisch in den Backup-Modus wechseln, wenn ein Netzausfall erkannt wird.
Die Batterie-Energiespeichersysteme von Injet HanCang verfügen über dokumentierte Leistungsmerkmale, die auf Labortests und im Feldbetrieb basieren. Die folgende Tabelle zeigt die wichtigsten Leistungsparameter. Parameterwert Testbedingung Umlaufeffizienz 88 bis 91 Prozent Vollzyklus bei 25 °C Reaktionszeit weniger als 50 Millisekunden für Aktivierung des Backup-Modus Kapazität bei 0,5 °C Entladung 100 % der Nenntemperatur von 25 °C Kapazität bei 2 °C Entladung 92 % der nominalen 25 °C Kapazität bei -10 °C 85 % der nominalen 0,5 °C Entladung Kapazität bei 40 °C 95 % der nominalen 0,5 °C Entladung Selbstentladungsrate weniger als 2 Prozent pro Monat Standby bei 25 Grad Celsius Die Effizienz eines Batteriespeichersystems hängt von der Betriebsleistung ab. Der Wirkungsgrad ist bei fünfzig bis achtzig Prozent der Nennleistung am höchsten. Die Batterie-Energiespeichersysteme von Injet HanCang halten in diesem Bereich einen Wirkungsgrad von über neunzig Prozent aufrecht.
Die richtige Dimensionierung eines Batterieenergiespeichersystems erfordert die Anpassung der Systemfunktionen an die Anwendungsanforderungen. Injet HanCang verwendet eine Dimensionierungsmethode, die den Leistungsbedarf, den Energiebedarf und betriebliche Einschränkungen berücksichtigt. Der Leistungsbedarf wird durch die maximale Belastung bestimmt, die das Batteriespeichersystem bedienen muss. Bei Anwendungen zur Spitzenlastreduzierung ist der Leistungsbedarf die Differenz zwischen der Spitzenlast der Anlage und dem gewünschten Spitzengrenzwert. Bei Backup-Anwendungen entspricht der Strombedarf der gesamten kritischen Last. Der Energiebedarf wird durch die Entladedauer bestimmt. Bei Spitzenlastanwendungen ist der Energiebedarf der Leistungsbedarf multipliziert mit der typischen Spitzendauer. Bei Backup-Anwendungen ist der Energiebedarf der Leistungsbedarf multipliziert mit der erforderlichen Backup-Dauer. Zu den betrieblichen Einschränkungen gehören der minimale Ladezustand, der maximale Ladezustand und die zulässige Entladetiefe. Batterie-Energiespeichersysteme von Injet HanCang arbeiten typischerweise mit einem Ladezustand zwischen zwanzig und neunzig Prozent. Dieses Fenster stellt neunzig Prozent der nutzbaren Kapazität bereit und verlängert gleichzeitig die Batterielebensdauer.
Mehrere technische Erkenntnisse aus dem Design des Batterie-Energiespeichersystems von Injet HanCang verbessern die Systemleistung. Die erste Erkenntnis ist, dass der Zellausgleich die Kapazitätsauslastung erheblich beeinflusst. Nicht ausgeglichene Zellen begrenzen die nutzbare Kapazität des Strings, da die Zelle mit der niedrigsten Spannung bestimmt, wann der String mit der Entladung aufhören muss. Die Batterie-Energiespeichersysteme von Injet HanCang verfügen über einen passiven Ausgleich, der die Zellspannungen während der Ladephase mit konstanter Spannung ausgleicht. Die Ausgleichsschaltung reduziert Spannungsschwankungen von fünfzig Millivolt auf weniger als zehn Millivolt. Die zweite Erkenntnis ist, dass Lade- und Entladeraten die Lebensdauer beeinflussen. Höhere C-Raten führen zu mehr Lithiumbeschichtung und mechanischer Belastung. Batterie-Energiespeichersysteme von Injet HanCang sind für eine maximale Dauerentladungsrate von einem C ausgelegt. Bei Spitzenereignissen, die weniger als fünfzehn Minuten dauern, sind gelegentliche Entladungen von eins zu fünf C zulässig. Dieses Ratenmanagement verlängert die Zykluslebensdauer im Vergleich zu Systemen, die routinemäßig mit hohen C-Raten arbeiten, um etwa dreißig Prozent. Die dritte Erkenntnis ist, dass das Design des Kühlsystems sowohl die Leistung als auch die Lebensdauer beeinflusst. Batteriezellen erzeugen beim Laden und Entladen Wärme. Bei höheren C-Werten ist die Wärmeentwicklung höher. Die Batterie-Energiespeichersysteme von Injet HanCang umfassen Kühlsysteme, die für die maximal erwartete Wärmeerzeugung dimensioniert sind. Das Kühlsystem hält die Zelltemperatur innerhalb eines Fünf-Grad-Bereichs und verhindert so Hotspots, die den Abbau beschleunigen.
Ein Universitätscampus installierte ein Batteriespeichersystem von Injet HanCang, um den Spitzenbedarf zu reduzieren und als Backup für Forschungsgeräte zu dienen. Die Anlage hat eine Kapazität von zweitausend Kilowattstunden und eine Nennleistung von eintausend Kilowatt. Das System bedient ein Campusgebäude mit hoher Tagesauslastung und erheblicher Forschungslaborauslastung. Nach zwölf Monaten Betrieb reduzierte das System den Spitzenbedarf um 22 Prozent und stellte bei drei Netzstörungen Notstrom bereit. Die Universität meldet jährliche Einsparungen von achtzigtausend Dollar. Eine Produktionsanlage installierte ein Injet HanCang Batterie-Energiespeichersystem zur Unterstützung einer neuen Produktionslinie. In der Anlage kam es zu Spannungseinbrüchen, die zu Produktionsunterbrechungen führten. Das Batterie-Energiespeichersystem sorgt für Spannungsunterstützung bei Spannungseinbrüchen und verhindert Produktionsausfälle. Das System hat eine Kapazität von fünfhundert Kilowattstunden und reagiert innerhalb von fünfzig Millisekunden auf Spannungsstörungen. Die Anlage meldet seit der Installation keinerlei Produktionsunterbrechungen im Zusammenhang mit der Stromqualität.
Der typische Hin- und Rückwirkungsgrad liegt bei 88 bis 91 Prozent. Das bedeutet, dass pro hundert Kilowattstunden Strom, die zum Laden verbraucht werden, 88 bis 91 Kilowattstunden zum Entladen zur Verfügung stehen.
Die Installation dauert in der Regel zwei bis sechs Wochen, je nach Systemgröße und Standortbedingungen. Die Inbetriebnahme erfordert zusätzliche zwei bis drei Tage.
Injet HanCang gewährt eine fünfjährige umfassende Garantie auf Batterie-Energiespeichersysteme. Für die Batteriebank gibt es eine separate zehnjährige Leistungsgarantie auf siebzigprozentige Kapazitätserhaltung.
Ja, die Batterie-Energiespeichersysteme von Injet HanCang verfügen über einen Gleichstromeingang für Solarladeregler. Das Energiemanagementsystem koordiniert das Solarladen und das Netzladen auf der Grundlage des verfügbaren Solarstroms und der Stromtarife.
Das System erfordert eine jährliche Wartung, einschließlich Kapazitätstests, thermischer Inspektion und Software-Updates. Die Filter des Kühlsystems müssen vierteljährlich gereinigt werden. Die gesamten jährlichen Wartungskosten betragen etwa zweitausend Dollar pro Megawattstunde Kapazität.
Die Batterie-Energiespeichersysteme von Injet HanCang bieten integrierte Lösungen für gewerbliche, industrielle und Versorgungsanwendungen. Das System umfasst Batteriebänke, Stromumwandlungs-, Batteriemanagement-, Energiemanagement- und Wärmemanagement-Subsysteme. Zu den Betriebsmodi gehören Spitzenausgleich, Arbitrage, Backup, Spannungsunterstützung und Solarglättung. Zu den Leistungsmerkmalen gehören eine Round-Trip-Effizienz von achtundachtzig bis einundneunzig Prozent und eine Reaktionszeit von weniger als fünfzig Millisekunden. Technische Erkenntnisse zum Zellausgleich, zum Ratenmanagement und zum Kühldesign verbessern die Systemleistung. Anwendungsbeispiele demonstrieren Kostensenkung und Zuverlässigkeitsverbesserung. Kunden können bei Injet HanCang einen Entwurf für ein Batterie-Energiespeichersystem anfordern.