La nostra solució integrada de sistema fotovoltaic, d'emmagatzematge d'energia i de càrrega intenta abordar intel·ligentment l'ansietat per l'autonomia dels vehicles elèctrics combinantpiles de càrrega de vehicles elèctrics, fotovoltaica i tecnologies d'emmagatzematge d'energia en bateries. Promou els viatges verds per a vehicles elèctrics a través de la nova energia fotovoltaica, alhora que el suport a l'emmagatzematge d'energia alleuja la pressió de la xarxa causada per càrregues pesades. Completa la cadena de la indústria de les bateries mitjançant la utilització escalonada, garantint el desenvolupament saludable de la indústria. La construcció d'aquest sistema energètic integrat promou l'electrificació i el desenvolupament intel·ligent de la indústria, permetent la conversió d'energia neta, com l'energia solar, en energia elèctrica a través de la fotovoltaica i emmagatzemant-la en bateries. Les piles de càrrega de vehicles elèctrics transfereixen aquesta energia elèctrica de les bateries als vehicles elèctrics, resolent el problema de la càrrega.
I. Topologia del sistema de microxarxa fotovoltaica amb emmagatzematge i càrrega
Com es mostra al diagrama anterior, l'equip principal de la topologia del sistema integrat de microxarxa fotovoltaica, emmagatzematge d'energia i càrrega es descriu a continuació:
1. Convertidor d'emmagatzematge d'energia fora de la xarxa: el costat de CA d'un convertidor de 250 kW està connectat en paral·lel a un bus de CA de 380 V, i el costat de CC està connectat en paral·lel a quatre convertidors CC/CC bidireccionals de 50 kW, cosa que permet el flux d'energia bidireccional, és a dir, la càrrega i descàrrega de la bateria.
2. Convertidors CC/CC bidireccionals: el costat d'alta tensió de quatre convertidors CC/CC de 50 kW està connectat al terminal CC del convertidor i el costat de baixa tensió està connectat a la bateria. Cada convertidor CC/CC està connectat a una bateria.
3. Sistema de bateria d'alimentació: Setze cel·les de 3,6 V/100 Ah (1P16S) constitueixen un mòdul de bateria (57,6 V/100 Ah, capacitat nominal 5,76 kWh). Dotze mòduls de bateria estan connectats en sèrie per formar un grup de bateries (691,2 V/100 Ah, capacitat nominal 69,12 kWh). El grup de bateries està connectat al terminal de baixa tensió del convertidor CC/CC bidireccional. El sistema de bateries consta de quatre grups de bateries amb una capacitat nominal de 276,48 kWh.
4. Mòdul MPPT: El costat d'alta tensió del mòdul MPPT està connectat en paral·lel al bus de 750 V CC, mentre que el costat de baixa tensió està connectat al conjunt fotovoltaic. El conjunt fotovoltaic consta de sis cadenes, cadascuna amb 18 mòduls de 275 Wp connectats en sèrie, per a un total de 108 mòduls fotovoltaics i una potència total de 29,7 kWp.
5. Estacions de càrrega: El sistema inclou tres estacions de 60 kWestacions de càrrega de vehicles elèctrics de corrent continu(el nombre i la potència de les estacions de càrrega es poden ajustar en funció del flux de trànsit i la demanda d'energia diària). El costat de CA de les estacions de càrrega està connectat al bus de CA i pot ser alimentat per fotovoltaica, emmagatzematge d'energia i la xarxa elèctrica.
6. EMS i MGCC: Aquests sistemes realitzen funcions com ara el control de càrrega i descàrrega del sistema d'emmagatzematge d'energia i la supervisió de la informació del SOC de la bateria segons les instruccions del centre de despatx de nivell superior.
II. Característiques dels sistemes integrats d'energia fotovoltaica, d'emmagatzematge i de càrrega
1. El sistema adopta una arquitectura de control de tres capes: la capa superior és el sistema de gestió d'energia, la capa mitjana és el sistema de control central i la capa inferior és la capa d'equipament. El sistema integra dispositius de conversió de quantitat, dispositius de monitorització de càrrega i protecció relacionats, convertint-lo en un sistema autònom capaç d'autocontrol, protecció i gestió.
2. L'estratègia de distribució d'energia del sistema d'emmagatzematge d'energia s'ajusta/estableix de manera flexible en funció dels preus de l'electricitat en períodes màxim, vall i màxim pla de la xarxa elèctrica i del SOC (o voltatge terminal) de les bateries d'emmagatzematge d'energia. El sistema accepta la distribució del sistema de gestió d'energia (EMS) per al control intel·ligent de càrrega i descàrrega.
3. El sistema posseeix funcions completes de comunicació, monitorització, gestió, control, alerta precoç i protecció, que garanteixen un funcionament continu i segur durant llargs períodes. L'estat de funcionament del sistema es pot monitoritzar a través d'un ordinador amfitrió i té unes riques capacitats d'anàlisi de dades.
4. El sistema de gestió de bateries (BMS) es comunica amb el sistema de gestió d'energia (EMS), carregant informació de la bateria i, en cooperació amb l'EMS i el PCS, realitzant funcions de monitorització i protecció per a la bateria.
El projecte utilitza un convertidor d'emmagatzematge d'energia PCS de tipus torre, que integra dispositius de commutació i armaris de distribució connectats a la xarxa i fora de la xarxa. Té la funció de commutació perfecta entre la xarxa connectada a la xarxa i fora de la xarxa en zero segons, admet dos modes de càrrega: corrent constant connectat a la xarxa i potència constant, i accepta la programació en temps real des de l'ordinador amfitrió.
III. Control i gestió del sistema d'emmagatzematge i càrrega fotovoltaica
El control del sistema adopta una arquitectura de tres nivells: l'EMS és la capa superior de programació, el controlador del sistema és la capa intermèdia de coordinació i les piles de CC-CC i de càrrega són la capa d'equipament.
L'EMS i el controlador del sistema són components clau, que treballen conjuntament per gestionar i programar el sistema de càrrega-emmagatzematge fotovoltaic:
1. Funcions del servei d'emergències mèdiques (EMS)
1) Les estratègies de control de despatx d'energia es poden ajustar de manera flexible i els modes de càrrega i descàrrega de l'emmagatzematge d'energia i les ordres de potència es poden configurar segons els preus de l'electricitat en períodes punta-vall-plana de la xarxa local.
2) L'EMS realitza telemetria en temps real i monitorització de seguretat de senyalització remota dels principals equips del sistema, incloent-hi, entre d'altres, PCS, BMS, inversors fotovoltaics i piles de càrrega, i gestiona els esdeveniments d'alarma notificats per l'equip i l'emmagatzematge històric de dades de manera unificada.
3) L'EMS pot carregar dades de predicció del sistema i resultats d'anàlisi de càlculs al centre de despatx de nivell superior o al servidor de comunicacions remot a través de comunicació Ethernet o 4G, i rebre instruccions de despatx en temps real, responent a la regulació de freqüència AGC, l'afaitar de pics i altres despatx per satisfer les necessitats del sistema elèctric.
4) L'EMS aconsegueix el control de l'enllaç amb els sistemes de monitorització ambiental i protecció contra incendis: assegura que tots els equips s'apaguin abans que es produeixi un incendi, emet alarmes i alarmes audibles i visuals, i carrega els esdeveniments d'alarma al backend.
2. Funcions del controlador del sistema:
1) El controlador de coordinació del sistema rep estratègies de programació de l'EMS: modes de càrrega/descàrrega i ordres de programació de potència. En funció de la capacitat SOC de la bateria d'emmagatzematge d'energia, l'estat de càrrega/descàrrega de la bateria, la generació d'energia fotovoltaica i l'ús de la pila de càrrega, ajusta de manera flexible la gestió del bus. Gestionant la càrrega i descàrrega del convertidor CC-CC, aconsegueix el control de càrrega/descàrrega de la bateria d'emmagatzematge d'energia, maximitzant la utilització del sistema d'emmagatzematge d'energia.
2) Combinant el mode de càrrega/descàrrega DC-DC i elpila de càrrega de cotxes elèctricsestat de càrrega, cal ajustar la limitació de potència de l'inversor fotovoltaic i la generació d'energia del mòdul fotovoltaic. També cal ajustar el mode de funcionament del mòdul fotovoltaic i gestionar el bus del sistema.
3. Capa d'equipament: funcions CC-CC:
1) Actuador de potència, que realitza la conversió mútua entre l'energia solar i l'emmagatzematge d'energia electroquímica.
2) El convertidor CC-CC obté l'estat del BMS i, combinat amb les ordres de programació del controlador del sistema, realitza el control del clúster de CC per garantir la consistència de la bateria.
3) Pot aconseguir autogestió, control i protecció d'acord amb objectius predeterminats.
—FI—
Data de publicació: 28 de novembre de 2025
