Наше интегрированное решение, включающее фотоэлектрические системы, системы хранения энергии и зарядные устройства, призвано интеллектуально решить проблему недостаточного запаса хода электромобилей путем объединения различных компонентов.зарядные станции для электромобилейИнтегрированная энергетическая система, включающая фотоэлектрические элементы и технологии хранения энергии в батареях, способствует развитию экологичного транспорта на электромобилях за счет использования новых источников энергии на основе фотоэлектрических элементов, а также снижает нагрузку на электросети, вызванную высокими нагрузками. Она замыкает цепочку аккумуляторной промышленности за счет многоуровневого использования, обеспечивая здоровое развитие отрасли. Создание этой интегрированной энергетической системы способствует электрификации и интеллектуальному развитию отрасли, позволяя преобразовывать чистую энергию, такую как солнечная энергия, в электрическую энергию с помощью фотоэлектрических элементов и хранить ее в батареях. Затем зарядные станции для электромобилей передают эту электрическую энергию из батарей в электромобили, решая проблему зарядки.
I. Топология микросети, объединяющей фотоэлектрические элементы, накопители энергии и зарядные устройства.
Как показано на приведенной выше схеме, ниже описано основное оборудование интегрированной микросетевой системы, включающей фотоэлектрические элементы, накопители энергии и зарядные устройства:
1. Автономный преобразователь для хранения энергии: сторона переменного тока преобразователя мощностью 250 кВт подключена параллельно к шине переменного тока 380 В, а сторона постоянного тока подключена параллельно к четырем двунаправленным преобразователям постоянного тока мощностью 50 кВт, что обеспечивает двунаправленный поток энергии, т.е. зарядку и разрядку батареи.
2. Двунаправленные преобразователи постоянного тока: Высоковольтная сторона четырех преобразователей постоянного тока мощностью 50 кВт подключается к клемме постоянного тока преобразователя, а низковольтная сторона — к аккумуляторной батарее. Каждый преобразователь постоянного тока подключен к одной аккумуляторной батарее.
3. Система аккумуляторных батарей: Шестнадцать элементов 3,6 В/100 Ач (1P16S) образуют один аккумуляторный модуль (57,6 В/100 Ач, номинальная емкость 5,76 кВт·ч). Двенадцать аккумуляторных модулей соединены последовательно, образуя аккумуляторный кластер (691,2 В/100 Ач, номинальная емкость 69,12 кВт·ч). Аккумуляторный кластер подключен к низковольтному выводу двунаправленного преобразователя постоянного тока. Система аккумуляторных батарей включает четыре аккумуляторных кластера с номинальной емкостью 276,48 кВт·ч.
4. Модуль MPPT: Высоковольтная сторона модуля MPPT подключена параллельно к шине постоянного тока 750 В, а низковольтная сторона — к фотоэлектрической батарее. Фотоэлектрическая батарея состоит из шести цепочек, каждая из которых содержит 18 модулей мощностью 275 Вт, соединенных последовательно, что в сумме составляет 108 фотоэлектрических модулей и общую выходную мощность 29,7 кВт.
5. Зарядные станции: Система включает три зарядные станции мощностью 60 кВт каждая.станции зарядки электромобилей постоянного тока(Количество и мощность зарядных станций могут регулироваться в зависимости от транспортного потока и суточной потребности в энергии). Переменный ток зарядных станций подключается к шине переменного тока и может питаться от фотоэлектрических панелей, накопителей энергии и электросети.
6. EMS и MGCC: Эти системы выполняют такие функции, как управление зарядкой и разрядкой системы хранения энергии, а также мониторинг информации о состоянии заряда батареи в соответствии с инструкциями диспетчерского центра верхнего уровня.
II. Характеристики интегрированных фотоэлектрических систем хранения и зарядки энергии.
1. Система использует трехуровневую архитектуру управления: верхний уровень — это система управления энергопотреблением, средний уровень — центральная система управления, а нижний уровень — уровень оборудования. Система интегрирует устройства преобразования величин, соответствующие устройства мониторинга нагрузки и защиты, что делает ее автономной системой, способной к саморегулированию, защите и управлению.
2. Стратегия распределения энергии в системе хранения энергии гибко корректируется/устанавливается в зависимости от пиковых, минимальных и стационарных цен на электроэнергию в энергосистеме, а также от уровня заряда (или напряжения на клеммах) аккумуляторных батарей. Система принимает команды управления от системы управления энергией (EMS) для интеллектуального контроля зарядки и разрядки.
3. Система обладает комплексными функциями связи, мониторинга, управления, контроля, раннего предупреждения и защиты, обеспечивая непрерывную и безопасную работу в течение длительных периодов времени. Рабочее состояние системы может отслеживаться через главный компьютер, и она обладает широкими возможностями анализа данных.
4. Система управления батареями (BMS) взаимодействует с системой управления энергией (EMS), загружая информацию о батарейном блоке и, совместно с EMS и PCS, осуществляя функции мониторинга и защиты батарейного блока.
В проекте используется преобразователь энергии башенного типа, который объединяет сетевые и автономные коммутационные устройства и распределительные шкафы. Он обладает функцией плавного переключения между сетевым и автономным режимами за считанные секунды, поддерживает два режима зарядки: сетевой постоянный ток и постоянная мощность, а также принимает планирование в реальном времени от главного компьютера.
III. Контроль и управление фотоэлектрической системой хранения и зарядки
Система управления использует трехуровневую архитектуру: EMS — это верхний уровень планирования, системный контроллер — промежуточный уровень координации, а DC-DC преобразователи и зарядные станции — уровень оборудования.
Система управления энергопотреблением (EMS) и системный контроллер являются ключевыми компонентами, работающими совместно для управления и планирования работы фотоэлектрической системы хранения и зарядки:
1. Функции службы скорой медицинской помощи
1) Стратегии управления распределением энергии могут гибко корректироваться, а режимы зарядки и разрядки накопителей энергии, а также команды управления мощностью могут устанавливаться в соответствии с ценами на электроэнергию в периоды пиковой, минимальной и стабильной нагрузки в местной энергосистеме.
2) Система управления энергоснабжением (EMS) осуществляет мониторинг безопасности основного оборудования в системе в режиме реального времени с помощью телеметрии и дистанционной сигнализации, включая, помимо прочего, системы управления питанием (PCS), системы управления батареями (BMS), фотоэлектрические инверторы и зарядные станции, а также управляет событиями тревоги, регистрируемыми оборудованием, и хранит исторические данные в едином режиме.
3) Система управления энергоснабжением (EMS) может загружать данные прогнозирования системы и результаты анализа расчетов в диспетчерский центр верхнего уровня или на удаленный коммуникационный сервер через Ethernet или 4G-связь, а также получать инструкции по диспетчеризации в режиме реального времени, реагируя на регулирование частоты с помощью АРУ, сглаживание пиковых нагрузок и другие диспетчерские действия для удовлетворения потребностей энергосистемы.
4) Система управления окружающей средой (EMS) обеспечивает связь с системами мониторинга окружающей среды и противопожарной защиты: гарантирует отключение всего оборудования до возникновения пожара, подает сигналы тревоги, а также звуковые и визуальные оповещения, и загружает события тревоги в бэкэнд.
2. Функции системного контроллера:
1) Координационный контроллер системы получает от системы управления энергоснабжением (EMS) стратегии планирования: режимы заряда/разряда и команды планирования мощности. На основе емкости аккумуляторной батареи, состояния заряда/разряда батареи, выработки фотоэлектрической энергии и использования зарядной станции он гибко корректирует управление шиной. Управляя зарядом и разрядом преобразователя постоянного тока, он обеспечивает контроль заряда/разряда аккумуляторной батареи, максимизируя использование системы хранения энергии.
2) Сочетание режима зарядки/разрядки постоянного тока изарядная станция для электромобилейДля контроля состояния зарядки необходимо отрегулировать ограничение мощности фотоэлектрического инвертора и выработку электроэнергии фотоэлектрическим модулем. Также необходимо отрегулировать режим работы фотоэлектрического модуля и управлять системной шиной.
3. Уровень оборудования – Функции преобразователей постоянного тока:
1) Энергетический привод, обеспечивающий взаимное преобразование солнечной энергии в электрохимическое накопление энергии.
2) DC-DC преобразователь получает информацию о состоянии BMS и, совместно с командами планирования системного контроллера, выполняет управление кластером постоянного тока для обеспечения стабильной работы батарей.
3) Оно позволяет достичь самоуправления, контроля и защиты в соответствии с заранее определенными целями.
-КОНЕЦ-
Дата публикации: 28 ноября 2025 г.
