Ein kommerzielles Energiespeichersystem ist eine integrierte Batterieinstallation in einer Geschäftseinrichtung, die die Stromkosten verwaltet und für Stromzuverlässigkeit sorgt. Injet HanCang bietet komplette kommerzielle Energiespeichersysteme einschließlich Batterien, Wechselrichter, Steuerung und Kühlung in einer einzigen technischen Lösung. In diesem Artikel werden Systemdesignprinzipien, Komponentenspezifikationen und Leistungsdaten kommerzieller Energiespeichersysteme vorgestellt.
Ein komplettes kommerzielles Energiespeichersystem von Injet HanCang folgt einer modularen Architektur. Die Architektur umfasst Batterieracks, Stromumwandlungsschränke, Bedienfelder und Wärmemanagementeinheiten. Alle Komponenten sind in einem gemeinsamen Gehäuse oder in benachbarten Gehäusen montiert, die über Strom- und Kommunikationskabel verbunden sind. Die Batterieracks enthalten Lithium-Eisenphosphat-Module, die in Reihensträngen angeordnet sind. Jedes Rack verfügt über eine eigene Batteriemanagementeinheit, die die Zellenspannungen und -temperaturen überwacht. Die Batteriemanagementeinheit kommuniziert über einen CAN-Bus mit der Zentralsteuerung. Die Batterieracks sind für den Zugang von vorne konzipiert und ermöglichen den Austausch von Modulen, ohne andere Racks zu bewegen. Die Energieumwandlungsschränke enthalten einen oder mehrere bidirektionale Wechselrichter. Jeder Wechselrichter hat eine Leistung von einhundert bis dreihundert Kilowatt. Mehrere Wechselrichter können parallel geschaltet werden, um höhere Nennleistungen zu erreichen. Die Wechselrichter umfassen AC- und DC-Trennschalter, Leistungsschalter und Überspannungsschutzgeräte. Die Wechselrichter umfassen außerdem Netzschnittstellenkomponenten für die Netzanbindung. Das Bedienfeld enthält das Energiemanagementsystem, das einen Prozessor, Speicher und Kommunikationsschnittstellen umfasst. Das Bedienfeld verfügt außerdem über ein Touchscreen-Display zur lokalen Überwachung und Konfiguration. Das Energiemanagementsystem kommuniziert über mehrere Protokolle mit den Batteriemanagementeinheiten, Wechselrichtern und externen Geräten.
Der Entwurf eines kommerziellen Energiespeichersystems erfordert die Definition mehrerer Parameter, die sich auf Leistung und Kosten auswirken. In der folgenden Tabelle sind die wichtigsten Designparameter und ihre typischen Bereiche aufgeführt. Parameterbeschreibung Typischer Bereich Injet HanCang Standard Systemleistung Maximale Dauerentladeleistung 50 bis 1000 Kilowatt Entspricht der Spitzenlast Systemenergie Nutzbare Batteriekapazität 100 bis 2000 Kilowattstunden 4 bis 6 Stunden bei durchschnittlicher Last Gleichspannung Batteriestrangspannung 300 bis 900 Volt 600 Volt Nennwechselspannung Netzanschlussspannung 208 bis 480 Volt 480 Volt für kommerzielle Frequenz Wechselstromsystemfrequenz 50 oder 60 Hertz Regionsabhängig Betriebsmodus Primäre Versandstrategie Nachfrage, Arbitrage, Hybrid Kundenauswahl Die kommerziellen Energiespeichersysteme von Injet HanCang sind für den Betrieb innerhalb dieser Parameter ausgelegt. Das Design beinhaltet eine Sicherheitsmarge von zehn Prozent für die Leistungs- und Energienennwerte, um Verschlechterungen und Auswirkungen der Umgebungstemperatur zu berücksichtigen.
Jede Komponente in einem kommerziellen Energiespeichersystem von Injet HanCang hat spezifische technische Spezifikationen. Die Batteriezellen bestehen aus prismatischem Lithiumeisenphosphat mit einer Nennkapazität von dreihundert Amperestunden. Die Zellen sind in Modulen zu je zwanzig Zellen konfiguriert und bieten eine Nennspannung von 64 Volt und eine Kapazität von fünf Kilowattstunden. Der Wechselrichter ist eine dreiphasige bidirektionale Einheit mit Siliziumkarbid-MOSFETs. Der Wechselrichter erreicht bei Volllast einen Wirkungsgrad von 97 Prozent und hält den Wirkungsgrad bei 20 bis 100 Prozent Last über 95 Prozent. Der Wechselrichter verfügt über einen Schutz vor Inselbildung und erfüllt die Netzverbindungsanforderungen gemäß IEEE 1547. Das Energiemanagementsystem nutzt einen Dual-Core-Prozessor mit vier Gigabyte Speicher. Das System umfasst zwei Ethernet-Ports, zwei serielle Ports und vier analoge Eingänge für externe Sensoren. Das Energiemanagementsystem arbeitet von null bis fünfzig Grad Celsius ohne aktive Kühlung. Das Kühlsystem verwendet eine Kühleinheit mit einem Leistungskoeffizienten von drei Komma fünf. Der Kühler zirkuliert Kühlmittel durch die Batteriegestelle. Das System umfasst Temperatursensoren an jedem Rack und passt den Kühlmittelfluss basierend auf den gemessenen Temperaturen an.
Injet HanCang hat kommerzielle Energiespeichersysteme unter verschiedenen Betriebsbedingungen getestet. Die folgende Tabelle zeigt Leistungsdaten aus Werkstests und Feldbetrieb. Testbedingung Parameter Ergebnis Werksvolllast-Wirkungsgrad bei 100 Prozent Last 96,7 Prozent Werksteillast-Wirkungsgrad bei 50 Prozent Last 96,1 Prozent Werksteillast-Wirkungsgrad bei 25 Prozent Last 94,8 Prozent Feldwärmetest Batterietemperatur bei 35 °C Umgebungstemperatur 32 °C Feldwärmetest Batterietemperatur bei 45 °C Umgebungstemperatur 37 °C Feldzyklustest Kapazität nach 1000 Zyklen 97,2 Prozent Feldzyklustest Kapazität danach 2000 Zyklen 94,1 Prozent Die Ergebnisse des Fabrik-Effizienztests zeigen, dass das kommerzielle Energiespeichersystem über einen weiten Lastbereich hinweg einen hohen Wirkungsgrad beibehält. Die Ergebnisse der thermischen Feldtests zeigen, dass das Kühlsystem die Batterietemperatur auch bei hohen Umgebungstemperaturen im optimalen Bereich hält.
Mehrere technische Erkenntnisse aus dem Design kommerzieller Energiespeichersysteme von Injet HanCang verbessern die Leistung und Zuverlässigkeit. Die erste Erkenntnis ist, dass die Auswahl der DC-Busspannung die Systemeffizienz beeinflusst. Eine höhere DC-Busspannung reduziert den Strom bei gleicher Leistung und reduziert damit die Widerstandsverluste. Die kommerziellen Energiespeichersysteme von Injet HanCang nutzen einen 600-Volt-Gleichstrombus, der ein optimales Gleichgewicht zwischen Effizienz und Komponentenverfügbarkeit bietet. Die zweite Erkenntnis ist, dass die Verbindung der Batteriemodule die Wärmeverteilung beeinflusst. Mit langen Kabeln verbundene Module haben einen höheren Widerstand und erzeugen mehr Wärme. Injet HanCang verwendet Sammelschienen mit Querschnitten, die für einen minimalen Spannungsabfall ausgelegt sind. Das Sammelschienendesign begrenzt den Spannungsabfall bei vollem Strom auf weniger als ein Prozent des Nennwerts. Die dritte Erkenntnis ist, dass die Aktualisierungshäufigkeit des Steueralgorithmus die Reaktionszeit beeinflusst. Kommerzielle Energiespeicher müssen innerhalb von Millisekunden auf Laständerungen reagieren. Kommerzielle Energiespeichersysteme von Injet HanCang führen Regelkreise mit einer Frequenz von einem Kilohertz aus. Diese Frequenz bietet eine ausreichende Reaktion und behält gleichzeitig den Verarbeitungsspielraum des Controllers bei.
Die Installation kommerzieller Energiespeichersysteme erfolgt nach einem standardisierten Prozess. Der Prozess umfasst die Vorbereitung des Standorts, die Platzierung der Ausrüstung, den elektrischen Anschluss, die Einrichtung der Kommunikation und die Inbetriebnahme. Injet HanCang bietet Installationsüberwachung und Inbetriebnahmedienste für alle Systeme. Zur Standortvorbereitung gehört die Überprüfung der Bodentragfähigkeit, der elektrischen Versorgungskapazität und der Umgebungsbedingungen. Die Geräteplatzierung umfasst die Positionierung des Gehäuses und den Anschluss von Strom- und Steuerkabeln. Der elektrische Anschluss umfasst den Anschluss des Systems an die Hauptschalttafel über einen speziellen Leistungsschalter. Der Kommunikationsaufbau umfasst die Anbindung des Energiemanagementsystems an das Anlagennetzwerk. Die Inbetriebnahme umfasst eine Reihe von Tests zur Überprüfung des Systembetriebs. Die Tests umfassen die Überprüfung der Leerlaufspannung, die Polaritätsprüfung des Wechselrichters, Lade- und Entladetests sowie die Simulation von Netzausfällen. Der Inbetriebnahmeprozess dauert bei einem typischen kommerziellen Energiespeichersystem zwei bis drei Tage.
Die typische Lebensdauer beträgt fünfzehn Jahre. Die Batteriebank muss nach etwa zehn Jahren ausgetauscht werden. Der Wechselrichter und das Energiemanagementsystem bleiben die gesamten fünfzehn Jahre in Betrieb.
Ein kommerzielles Energiespeichersystem mit einer Kapazität von fünfhundert Kilowattstunden benötigt etwa zwanzig Quadratmeter Grundfläche. Für den Wartungszugang ist ein Freiraum von einem Meter auf allen Seiten erforderlich.
Ja, die kommerziellen Energiespeichersysteme von Injet HanCang sind für die modulare Erweiterung konzipiert. Zur Erhöhung der Kapazität können zusätzliche Batteriegestelle hinzugefügt werden. Der Wechselrichter und das Energiemanagementsystem müssen für die Endkapazität dimensioniert sein.
Die meisten Energieversorger verlangen einen Verbindungsvertrag für kommerzielle Energiespeichersysteme über fünfzig Kilowatt. Die Vereinbarung legt Exportbeschränkungen, Schutzeinstellungen und Testanforderungen fest. Injet HanCang unterstützt Sie bei der Verbindungsanwendung.
Kommerzielle Energiespeichersysteme mit Backup-Funktion erkennen Netzausfälle und wechseln automatisch in den Inselmodus. Der Übergang erfolgt innerhalb von fünfzig Millisekunden. Das System versorgt kritische Verbraucher weiterhin mit Strom, bis das Netz wiederhergestellt ist oder die Batterie leer ist.
Die kommerziellen Energiespeichersysteme von Injet HanCang bieten integrierte Lösungen für Geschäftseinrichtungen. Die Systemarchitektur umfasst Batterieracks, Stromumwandlungsschränke, Bedienfelder und Wärmemanagement. Zu den Designparametern gehören Nennleistung, Energiekapazität, Spannung und Betriebsmodus. Zu den Komponentenspezifikationen gehören Lithium-Eisenphosphat-Zellen, hocheffiziente Wechselrichter und intelligente Steuerungen. Die Leistungsdaten zeigen einen Wirkungsgrad von über sechsundneunzig Prozent und eine Kapazitätserhaltung von über vierundneunzig Prozent nach zweitausend Zyklen. Technische Erkenntnisse zu DC-Busspannung, Modulverbindung und Steuerfrequenz haben das Systemdesign verbessert. Unternehmen können bei Injet HanCang einen Entwurf für ein kommerzielles Energiespeichersystem anfordern.