1. Analyse van de capaciteitsvermindering van lithium-ionbatterijenPositieve en negatieve elektroden, elektrolyten en diafragma's zijn belangrijke componenten van lithium-ionbatterijen. De positieve en negatieve elektroden van lithium-ionbatterijen ondergaan respectievelijk lithium-inbreng- en extractiereacties, en de hoeveelheid lithium die in de positieve en negatieve elektroden wordt ingebracht, wordt de belangrijkste factor die de capaciteit van lithium-ionbatterijen beïnvloedt. Daarom moet het evenwicht tussen de positieve en negatieve elektrodecapaciteiten van lithium-ionbatterijen worden gehandhaafd om ervoor te zorgen dat de batterij optimale prestaties levert. 2. Overbelasting2.1 Overbelastingsreactie van de negatieve elektrode Er zijn veel soorten actieve materialen die kunnen worden gebruikt als negatieve elektroden van lithium-ionbatterijen, met op koolstof gebaseerde negatieve elektrodematerialen, op silicium gebaseerde, op tin gebaseerde negatieve elektrodematerialen, lithiumtitanaat negatieve elektrodematerialen, enz. als de belangrijkste materialen. Verschillende soorten koolstofmaterialen hebben verschillende elektrochemische eigenschappen. Onder hen heeft grafiet de voordelen van hoge geleidbaarheid, uitstekende gelaagde structuur en hoge kristalliniteit, wat meer geschikt is voor het inbrengen en extraheren van lithium. Tegelijkertijd zijn grafietmaterialen betaalbaar en hebben ze een grote voorraad, dus worden ze veel gebruikt.Wanneer een lithium-ionbatterij voor de eerste keer wordt opgeladen en ontladen, zullen oplosmiddelmoleculen op het grafietoppervlak uiteenvallen en een passivatiefilm vormen die SEI wordt genoemd. Deze reactie veroorzaakt capaciteitsverlies van de batterij en is een onomkeerbaar proces. Tijdens het overlaadproces van een lithium-ionbatterij zal metaallithiumafzetting plaatsvinden op het negatieve elektrodeoppervlak. Deze situatie kan zich voordoen wanneer het actieve materiaal van de positieve elektrode excessief is ten opzichte van het actieve materiaal van de negatieve elektrode. Tegelijkertijd kan de afzetting van metaallithium ook optreden onder omstandigheden met hoge snelheid.Over het algemeen omvatten de redenen voor de vorming van metaallithium, die leidt tot de verandering in het verval van de capaciteit van lithiumbatterijen, voornamelijk de volgende aspecten: ten eerste leidt het tot een afname van de hoeveelheid lithium in de bloedsomloop in de batterij; ten tweede reageert metaallithium met elektrolyten of oplosmiddelen om andere bijproducten te vormen; ten derde wordt metaallithium voornamelijk afgezet tussen de negatieve elektrode en het diafragma, waardoor de poriën van het diafragma verstopt raken, wat resulteert in een toename van de interne weerstand van de batterij. Het beïnvloedende mechanisme van het verval van de capaciteit van lithium-ionbatterijen varieert afhankelijk van het grafietmateriaal. Natuurlijk grafiet heeft een hoog specifiek oppervlak, dus de zelfontladingsreactie zal capaciteitsverlies van de lithiumbatterij veroorzaken, en de elektrochemische reactie-impedantie van natuurlijk grafiet als negatieve elektrode van de batterij is ook hoger dan die van kunstgrafiet. Bovendien zijn factoren zoals de dissociatie van de gelaagde structuur met negatieve elektrodes tijdens de cyclus, de verspreiding van het geleidende middel tijdens de productie van het poolstuk en de toename van de impedantie van de elektrochemische reactie tijdens opslag allemaal belangrijke factoren die leiden tot tot het verlies van de capaciteit van de lithiumbatterij.2.2 Positieve overbelastingsreactie van de elektrode Positieve overbelasting van de elektrode treedt voornamelijk op wanneer het aandeel positief elektrodemateriaal te laag is, wat resulteert in een onbalans in de capaciteit tussen de elektroden, wat onomkeerbaar verlies van de capaciteit van de lithiumbatterij veroorzaakt, en de coëxistentie en voortdurende accumulatie van zuurstof en brandbare stoffen. Gassen die worden ontleed uit het positieve elektrodemateriaal en de elektrolyt kunnen veiligheidsrisico's met zich meebrengen bij het gebruik van lithiumbatterijen.2.3 Elektrolyt reageert op hoge spanning Als de laadspanning van de lithiumbatterij te hoog is, zal de elektrolyt een oxidatiereactie ondergaan en enkele bijproducten genereren, die de microporiën van de elektrode zullen blokkeren en de migratie van lithiumionen zullen belemmeren, waardoor de cyclus ontstaat. vermogen om te vergaan. De veranderingstrend van de elektrolytconcentratie en de stabiliteit van de elektrolyt is omgekeerd evenredig. Hoe hoger de elektrolytconcentratie, hoe lager de elektrolytstabiliteit, wat op zijn beurt de capaciteit van de lithium-ionbatterij beïnvloedt. Tijdens het laadproces wordt de elektrolyt tot op zekere hoogte verbruikt. Daarom moet het tijdens de montage worden aangevuld, wat resulteert in een vermindering van de actieve materialen in de batterij en die de initiële capaciteit van de batterij beïnvloedt.3. Ontleding van elektrolyt De elektrolyt omvat elektrolyten, oplosmiddelen en additieven, en de eigenschappen ervan zullen de levensduur, de specifieke capaciteit, de laad- en ontladingsprestaties en de veiligheidsprestaties van de batterij beïnvloeden. Door de ontleding van elektrolyten en oplosmiddelen in de elektrolyt gaat de batterijcapaciteit verloren. Tijdens het eerste opladen en ontladen zal de vorming van een SEI-film op het oppervlak van de negatieve elektrode door oplosmiddelen en andere stoffen onomkeerbaar capaciteitsverlies veroorzaken, maar dit is onvermijdelijk. Als er onzuiverheden zoals water of waterstoffluoride in de elektrolyt zitten, kan de elektrolyt LiPF6 bij hoge temperaturen ontleden en zullen de gegenereerde producten reageren met het positieve elektrodemateriaal, waardoor de capaciteit van de batterij wordt aangetast. Tegelijkertijd zullen sommige producten ook reageren met het oplosmiddel en de stabiliteit van de SEI-film op het oppervlak van de negatieve elektrode beïnvloeden, waardoor de prestaties van de lithium-ionbatterij afnemen. Als de producten van de ontleding van de elektrolyt niet compatibel zijn met de elektrolyt, zullen ze bovendien de positieve elektrodeporiën blokkeren tijdens het migratieproces, wat resulteert in een afname van de batterijcapaciteit. Over het algemeen zijn het optreden van nevenreacties tussen de elektrolyt en de positieve en negatieve elektroden van de batterij, evenals de gegenereerde bijproducten, de belangrijkste factoren die het verval van de batterijcapaciteit veroorzaken.4. Zelfontlading Lithium-ionbatterijen ervaren doorgaans capaciteitsverlies, een proces dat zelfontlading wordt genoemd en dat is onderverdeeld in omkeerbaar capaciteitsverlies en onomkeerbaar capaciteitsverlies. De oxidatiesnelheid van het oplosmiddel heeft een directe invloed op de zelfontladingssnelheid. De positieve en negatieve actieve materialen kunnen tijdens het oplaadproces met de opgeloste stof reageren, wat resulteert in een onbalans in de capaciteit en een onomkeerbare verzwakking van de migratie van lithiumionen. Daarom kan worden gezien dat het verkleinen van het oppervlak van het actieve materiaal het capaciteitsverlies kan verminderen, en dat de ontleding van het oplosmiddel de houdbaarheid van de batterij zal beïnvloeden. Bovendien kan membraanlekkage ook tot capaciteitsverlies leiden, maar deze kans is klein. Als het zelfontladingsfenomeen lange tijd bestaat, zal dit leiden tot de afzetting van metallisch lithium en verder tot de verzwakking van de positieve en negatieve elektrodecapaciteiten.5. Instabiliteit van de elektroden Tijdens het laadproces is het actieve materiaal van de positieve elektrode van de accu onstabiel, waardoor dit zal reageren met de elektrolyt en de capaciteit van de accu zal beïnvloeden. Onder hen zijn structurele defecten van het positieve elektrodemateriaal, een overmatig oplaadpotentieel en het roetgehalte de belangrijkste factoren die de batterijcapaciteit beïnvloeden.

VoorwoordAls belangrijke uitrusting op het gebied van moderne energieconversie en -transmissie zijn het zorgvuldige ontwerp en de redelijke samenstelling van de geïntegreerde silo met inverter-boost de sleutel tot het bereiken van een efficiënte en stabiele werking.De omvormer-boost geïntegreerde cabine integreert, zoals de naam al doet vermoeden, de twee belangrijkste functies van PCS en boost in een compacte en efficiënte cabine. Dit geïntegreerde ontwerp brengt veel belangrijke voordelen met zich mee. Het volgende neemt een geïntegreerde silo van 2 MW met inverterboost als voorbeeld om de interne samenstelling en het ontwerp te analyseren.1. Samenstelling van het geïntegreerde inverter-boost-magazijn Het geïntegreerde inverter-boost-magazijn heeft een standaard containerontwerp, dat flexibel is in te zetten en gemakkelijk te bedienen en te onderhouden is. Het kan zich over het algemeen aanpassen aan PCS voor energieopslagconverter van 500 kW en 630 kW. De ingebouwde transformator kan zich aanpassen aan spanningsniveaus van 35 kV en lager, en ondersteunt lokale monitoring en monitoring op afstand.Het geïntegreerde omvormer-boost-magazijn integreert energieopslagconverters, boosttransformatoren, hoogspanningsringnetwerkkasten, laagspanningsverdeelkasten en andere apparatuur in één container. Het heeft een hoge mate van integratie, vermindert de moeilijkheidsgraad van constructie ter plaatse en is gemakkelijk te transporteren, installeren, gebruiken en onderhouden.Het heeft een ingebouwd noodverlichtingssysteem, een brandbeveiligingssysteem, een toegangscontrolesysteem en een warmteafvoersysteem. Er zijn brandwerende scheidingswanden in de doos, ventilatieopeningen aan beide zijden van de doos en warmteafvoerkanalen die speciaal zijn ontworpen voor PCS, die effectief de normale werking en veiligheid van de apparatuur in het geïntegreerde boost-magazijn kunnen garanderen.2. Ontwerp van het hoofdcircuit van het geïntegreerde omvormer-boost-magazijn Vanuit het perspectief van ruimtegebruik bespaart de geïntegreerde cabine aanzienlijk de vloerruimte die nodig is voor de installatie van apparatuur. Vergeleken met traditionele gedistribueerde inverter- en boostapparatuur integreert het complexe circuits en componenten in een cabine, waardoor niet alleen de verbindingslijnen tussen apparatuur worden verminderd en lijnverliezen worden verminderd, maar het hele systeem ook beknopter en mooier wordt, en gemakkelijk in te delen is. een beperkte ruimte.Het 2 MW gecontaineriseerde boosttransformatorsysteem voor energieopslag bestaat hoofdzakelijk uit een containerlichaam, vier bidirectionele omvormers voor energieopslag van 500 kW, een transformator van 1250 kVA, 10 kV/0,38 kV, een transformator van 1250 kVA, 10 kV/0,38 kV, een transformator van 250 kVA, 10 kV /0,38 kV isolatietransformator en ondersteunende hoogspanningsschakelkasten, laagspanningsverdeelkasten en lokale monitoringsysteemkasten. Er worden twee bidirectionele omvormers voor energieopslag als groep gebruikt. De DC-zijde van elke groep bidirectionele omvormers voor energieopslag is verbonden met het energieopslagsysteem, en de AC-zijde is verbonden met de secundaire zijde van de 1250 kVA, 10 kV/0,38 kV-transformator. De hoogspanningszijde van twee 1250 kVA-transformatoren is parallel aangesloten op een 10 kV-hoogspanningsschakelapparaat. De totale output van het systeem is 2 MW, 10 kV driefasige AC, en energie kan in beide richtingen stromen aan de DC-zijde en de AC-zijde.3. De hoogspanningszijde van het hoogspanningssysteem maakt gebruik van een 10 kV hoogspanningsschakelkast om toegang te krijgen tot de 10 kV-rail van het park, met één in en twee uit. Eén manier is om stroom te leveren aan twee transformatoren van 1250 kVA parallel via een hoogspanningsstroomonderbreker, en de andere manier is om stroom te leveren aan een scheidingstransformator van 250 kVA via een belastingsisolatieschakelaar plus een zekering.De ringnetwerkkast is uitgerust met een isolatieschakelaar, een zekering, een stroomonderbreker, een bliksembeveiligingsapparaat, een live-indicatieapparaat, een foutindicatieapparaat, een stroomtransformator en een uitgebreid beveiligingsapparaat. Het uitgebreide beveiligingsapparaat regelt het uitschakelen van de stroomonderbreker door systeemparameters te bewaken om lokale en externe bediening te bereiken.4. Lokaal monitoringsysteem Het lokale monitoringsysteem wordt geïnstalleerd in de lokale monitoringkast, met een programmeerbare controller als kern, en wordt gebruikt om de statusverwerving en systeemcommunicatie van transformatoren, hoog- en laagspanningsschakelaars, converters, brandapparatuur, airconditioners, verlichtingsapparatuur, beveiligingsapparatuur, enz. Het heeft een mens-computer-interactie-interface om de status en parameters van het 2 MW container-type energieopslagboostersysteem weer te geven.5. Energie opslag Bidirectionele converter De bidirectionele converter voor energieopslag is het kernonderdeel en is een belangrijke garantie voor het bereiken van een efficiënte, stabiele, veilige en betrouwbare werking van het 2 MW gecontaineriseerde boostconvertersysteem voor energieopslag en voor het maximaliseren van het gebruik van wind- en zonne-energie. Gecombineerd met de gebruiksomgeving ter plaatse en de feitelijke bedrijfsvereisten, is de bidirectionele omvormer voor energieopslag ontworpen om netgekoppelde en off-grid werkingsfuncties te realiseren. De bidirectionele omvormer voor energieopslag is voor lange tijd aangesloten op het grote elektriciteitsnet. Het accusysteem wordt opgeladen als de parkeerbelasting klein is, en de accu wordt ontladen als de parkeerbelasting groot is. De bidirectionele omzetter voor energieopslag moet de functie hebben van netgekoppelde werking, onafhankelijke ontkoppelingscontrole van actief vermogen en reactief vermogen realiseren en kunnen coördineren met het superieure monitoringsysteem om verschillende toepassingen van het elektriciteitsnetsysteem in het park te realiseren .

De volledige naam van de energie opslag batterij BMS-beheersysteem is batterijbeheersysteem.De energie opslag batterij Het BMS-beheersysteem is een van de kernsubsystemen van het batterij-energieopslagsysteem en is verantwoordelijk voor het bewaken van de bedrijfsstatus van elke batterij in de batterij-energieopslageenheid om de veilige en betrouwbare werking van de energieopslageenheid te garanderen.De BMS-batterijbeheersysteemeenheid omvat een BMS-batterijbeheersysteem, een besturingsmodule, een displaymodule, een draadloze communicatiemodule, elektrische apparatuur, een batterijpakket voor het voeden van elektrische apparatuur en een verzamelmodule voor het verzamelen van batterij-informatie van het batterijpakket. Over het algemeen wordt BMS gepresenteerd als een printplaat, dat wil zeggen een BMS-beveiligingskaart of een hardwarebox.Het basisframework van het batterijbeheersysteem (BMS) omvat een behuizing van een krachtig batterijpakket en een afgedichte hardwaremodule, een hoogspanningsanalysebox (BDU) en een BMS-controller.1. BMU-hoofdcontrollerBattery Management Unit (kortweg BMU) verwijst naar een systeem voor het monitoren en beheren van accupakketten. Dat wil zeggen, het BMS-moederbord waarvan vaak wordt gezegd dat het de functie ervan is om de adoptie-informatie van elk slave-bord te verzamelen. BMU-beheereenheden worden meestal gebruikt in elektrische voertuigen, energieopslagsystemen en andere toepassingen waarvoor batterijpakketten nodig zijn.BMU bewaakt de status van het accupakket door gegevens te verzamelen over de spanning, stroomsterkte, temperatuur en andere gerelateerde parameters van de accu.BMU kan het laad- en ontlaadproces van de batterij monitoren en de snelheid en wijze van opladen en ontladen controleren om de veilige werking van het batterijpakket te garanderen. BMU kan ook fouten in het accupakket diagnosticeren en oplossen en verschillende beveiligingsfuncties bieden, zoals bescherming tegen overbelasting, bescherming tegen overontlading en kortsluiting.2. CSC-slavecontrollerDe CSC-slavecontroller wordt gebruikt om de problemen met de eencellige spanning en de temperatuur van de afzonderlijke cellen van de module te bewaken, informatie naar het moederbord te verzenden en heeft een batterijbalanceringsfunctie. Het omvat spanningsdetectie, temperatuurdetectie, balanceringsbeheer en bijbehorende diagnose. Elke CSC-module bevat een analoge front-end-chip (Analog Front End, AFE).3. BDU-batterij-energiedistributie-eenheidDe batterij-energiedistributie-eenheid (kortweg BDU), ook wel de accu-aansluitdoos genoemd, is via een elektrische hoogspanningsinterface verbonden met de hoogspanningsbelasting en het snellaadharnas van het voertuig. Het omvat een voorlaadcircuit, een totaal positief relais, een totaal negatief relais en een snellaadrelais, en wordt bestuurd door het moederbord.4. HoogspanningsregelaarDe hoogspanningscontroller kan in het moederbord worden geïntegreerd of kan een onafhankelijke, realtime monitoring van batterijen, stroom en spanning zijn, en omvat ook detectie van voorladen.Het BMS-beheersysteem kan de statusparameters van de energieopslagbatterij in realtime bewaken en verzamelen (inclusief maar niet beperkt tot de spanning van één cel, de pooltemperatuur van de batterij, de lusstroom van de batterij, de klemspanning van het batterijpakket, de isolatieweerstand van het batterijsysteem, enz.) , en voer de nodige analyses en berekeningen uit op de relevante toestandsparameters om meer systeemstatusevaluatieparameters te verkrijgen, en een effectieve controle van het lichaam van de energieopslagbatterij te realiseren volgens specifieke beschermings- en controlestrategieën om de veilige en betrouwbare werking van de gehele batterij-energieopslag te garanderen eenheid.Tegelijkertijd kan BMS informatie uitwisselen met andere externe apparaten (PCS, EMS, brandbeveiligingssysteem, enz.) via zijn eigen communicatie-interface en analoge/digitale invoer- en invoerinterface om koppelingscontrole van elk subsysteem in de gehele energieopslag te vormen. elektriciteitscentrale, waardoor de veilige, betrouwbare en efficiënte, op het elektriciteitsnet aangesloten werking van de elektriciteitscentrale wordt gewaarborgd.

Hoe gaan fotovoltaïsche energiecentrales om met hoge temperaturen?Op 5 augustus bleef het Central Meteorological Observatory een oranje waarschuwing voor hoge temperaturen afgeven. Volgens gegevens van het China Weather Network ervaart het zuiden van mijn land een ronde van hevige hoge temperaturen en heet weer. Het grootschalige weer met hoge temperaturen in het zuiden zal aanhouden, waarbij het kerngebied in de gebieden Jiangsu, Zhejiang en Shanghai blijft.Zal bij sterk zonlicht en hoge temperaturen de energieopwekkingsefficiëntie van fotovoltaïsche elektriciteitscentrales die zonne-energie gebruiken om elektriciteit op te wekken ook toenemen?Het antwoord is nee. Onder normale omstandigheden bedraagt de ideale bedrijfstemperatuur van componenten voor de opwekking van fotovoltaïsche energie ongeveer 25℃. Voor elke temperatuurstijging van 1℃ zal het uitgangsvermogen met ongeveer 0,35% afnemen, en de energieopwekking van fotovoltaïsche centrales zal ook met ongeveer 0,35% afnemen. Dat wil zeggen, nadat de temperatuur de 25℃ overschrijdt, hoe hoger de temperatuur, hoe lager het uitgangsvermogen, en de stroomopwekking zal ook dienovereenkomstig afnemen.Naast fotovoltaïsche componenten zal de hoge temperatuur veroorzaakt door het weer er ook voor zorgen dat de efficiëntie van omvormers en andere elektrische componenten afneemt. Over het algemeen bedraagt het bedrijfstemperatuurbereik van elektronische componenten van civiele kwaliteit -35℃~70℃, en de bedrijfstemperatuur van de meeste fotovoltaïsche omvormers is -30~60℃. Onjuiste installatie of warmteafvoer zal ervoor zorgen dat de omvormer en de elektrische componenten een derating-werking gaan gebruiken of zelfs worden uitgeschakeld voor onderhoud, wat resulteert in verlies van stroomopwekking.Door de invloed van verwering en ultraviolette straling verouderen ook buiten geïnstalleerde elektrische componenten snel.Om ervoor te zorgen dat fotovoltaïsche modules bij warm weer een goede stroomopwekking hebben, is het eerste wat je moet doen de luchtcirculatie voor modules, omvormers, verdeelkasten en andere apparatuur in stand houden. Vermijd dat een overmatig aantal modules elkaar blokkeert, wat de ventilatie en warmteafvoer van de fotovoltaïsche array zal beïnvloeden.Zorg er tegelijkertijd voor dat het gebied rond fotovoltaïsche modules, omvormers, verdeelkasten en andere apparatuur open is en vrij van vuil, om te voorkomen dat de warmteafvoer van de elektriciteitscentrale wordt beïnvloed. Als er zich puin ophoopt naast de apparatuur die de elektriciteitscentrale blokkeert of onderdrukt, moet dit op tijd worden verwijderd.Bij het installeren van een fotovoltaïsche elektriciteitscentrale worden de omvormer en de verdeelkast op een schaduwrijke en regendichte plaats geïnstalleerd. Als er geen beschutting in de werkelijke omgeving is, kunnen ze worden uitgerust met een luifel om direct zonlicht te vermijden, waardoor de temperatuur van de apparatuur te hoog wordt en de energieopwekking en de levensduur van de apparatuur worden beïnvloed. Tegelijkertijd kan een koelventilator op de apparatuur worden geïnstalleerd.Om de veiligheid van fotovoltaïsche centrales te garanderen en uitval van apparatuur en mogelijke rampen als gevolg van hoge temperaturen te voorkomen, zijn regelmatige inspecties van fotovoltaïsche centrales ook essentieel.Het is noodzakelijk om aandacht te besteden aan het temperatuurverschilprobleem dat verborgen scheuren in componenten veroorzaakt bij het reinigen van componenten bij hoge temperaturen in de zomer. Het is noodzakelijk om perioden met hoge temperaturen te vermijden en ze in de vroege ochtend of avond schoon te maken als de temperatuur lager is.

Positieve elektrodematerialenDe methode om materialen met uitstekende geleidbaarheid te gebruiken om het oppervlak van het actieve materiaallichaam te bedekken om de geleidbaarheid van het grensvlak van het positieve elektrodemateriaal te verbeteren, de grensvlakimpedantie te verminderen en de nevenreacties tussen het positieve elektrodemateriaal en de elektrolyt te verminderen om het materiaal te stabiliseren structuur.Het materiaallichaam is in bulk gedoteerd met elementen zoals Mn, Al, Cr, Mg en F om de afstand tussen de lagen van het materiaal te vergroten, de diffusiesnelheid van Li+ in het lichaam te vergroten, de diffusie-impedantie van Li+ te verminderen en zo de diffusie-impedantie van Li+ te verbeteren. de prestaties van de batterij bij lage temperaturen.Verklein de deeltjesgrootte van het materiaal en verkort het migratiepad van Li+. Er moet op worden gewezen dat deze methode het specifieke oppervlak van het materiaal zal vergroten en dus de nevenreacties met de elektrolyt zal vergroten. ElektrolytVerbeter de geleidbaarheid van de elektrolyt bij lage temperaturen door de samenstelling van het oplosmiddel te optimaliseren en nieuwe elektrolytzouten te gebruiken.Gebruik nieuwe additieven om de eigenschappen van de SEI-film te verbeteren om de geleiding van Li+ bij lage temperaturen te vergemakkelijken. Negatieve elektrodematerialenHet selecteren van geschikte negatieve elektrodematerialen is een sleutelfactor bij het verbeteren van de prestaties van batterijen bij lage temperaturen. Momenteel worden de prestaties bij lage temperaturen voornamelijk geoptimaliseerd door oppervlaktebehandeling met negatieve elektrodes, oppervlaktecoating, doping om de afstand tussen de lagen te vergroten en het regelen van de deeltjesgrootte.

De PCS (Power Conversion System) energieopslagconverter is een bidirectioneel stroomregelbaar conversieapparaat dat de energie-opslag batterijsysteem en het elektriciteitsnet/de belasting. De kernfunctie ervan is het controleren van het laad- en ontlaadproces van de energieopslagbatterij, het uitvoeren van AC/DC-conversie en het rechtstreeks leveren van stroom aan de AC-belasting zonder elektriciteitsnet.Het werkingsprincipe is een vierkwadrantomzetter die de AC- en DC-zijde kan regelen om bidirectionele conversie van AC/DC-vermogen te bereiken. Het principe is om constant vermogen of constante stroom te regelen via microgrid-monitoringinstructies om de batterij op te laden of te ontladen, terwijl de output van fluctuerende energiebronnen zoals windenergie en zonne-energie wordt afgevlakt.De PCS-energieopslagconverter kan het gelijkstroomvermogen van het batterijsysteem omzetten in wisselstroom die kan worden overgedragen aan het elektriciteitsnet en andere belastingen om de ontlading te voltooien; tegelijkertijd kan het de wisselstroom van het elektriciteitsnet omzetten in gelijkstroom om de batterij op te laden.Het bestaat uit stroom-, controle-, beschermings-, monitoring- en andere hardware- en softwaretoepassingen. Vermogenselektronische apparaten vormen het kernonderdeel van de energieopslagconverter, die voornamelijk de conversie en controle van elektrische energie realiseert. Veel voorkomende vermogenselektronische apparaten zijn onder meer thyristors (SCR), thyristors (BTR), relais, IGBT's, MOSFET's, enz. Deze apparaten realiseren de stroom en conversie van elektrische energie door de schakeltoestand van stroom en spanning te regelen.Het regelcircuit wordt gebruikt om nauwkeurige controle van vermogenselektronische apparaten te bereiken. Het stuurcircuit omvat doorgaans modules zoals signaalacquisitie, signaalverwerking en besturingsalgoritme. De signaalacquisitiemodule wordt gebruikt om ingangs- en uitgangsstroom, spanning, temperatuur en andere signalen te verzamelen. De signaalverwerkingsmodule verwerkt en filtert de verzamelde signalen om nauwkeurige parameters te verkrijgen; de besturingsalgoritmemodule berekent het besturingssignaal op basis van het ingangssignaal en de ingestelde waarde, die wordt gebruikt om de schakelstatus van het vermogenselektronische apparaat te regelen. Elektrische verbindingscomponenten worden gebruikt om energie-elementen en externe systemen aan te sluiten. Veel voorkomende componenten voor elektrische verbindingen zijn onder meer kabels, stekkers en stopcontacten en bedradingsterminals. De elektrische verbindingscomponenten moeten een goede geleidbaarheid en betrouwbare contactprestaties hebben om de effectieve overdracht van elektrische energie te garanderen en veilig en betrouwbaar te zijn. De netgekoppelde modus van de energieopslagconverter PCS is bedoeld om bidirectionele energieconversie tussen het batterijpakket en het elektriciteitsnet te realiseren. Het heeft de kenmerken van een op het elektriciteitsnet aangesloten omvormer, zoals anti-islanding, automatisch volgen van de fase en frequentie van de netspanning, ride-through van lage spanning, enz.Afhankelijk van de vereisten van netdistributie of lokale controle, zet PCS de wisselstroom van het net om in gelijkstroom tijdens de periode van lage belasting van het net om de stroom op te laden. batterijpakket, en heeft de functie van het opladen en ontladen van de batterij; tijdens de piekbelastingsperiode van het elektriciteitsnet zet hij de gelijkstroom van het accupakket om in wisselstroom en levert deze terug aan het openbare elektriciteitsnet; wanneer de stroomkwaliteit slecht is, wordt actief vermogen aan het elektriciteitsnet geleverd of geabsorbeerd en wordt reactief vermogen gecompenseerd.Off-grid modus wordt ook geïsoleerde netwerking genoemd, dat wil zeggen dat het energieconversiesysteem (PCS) kan worden losgekoppeld van het hoofdnet op basis van de werkelijke behoeften en aan de gestelde eisen kan voldoen, en wisselstroom kan leveren die voldoet aan de stroomkwaliteitseisen van het net aan sommigen lokale ladingen. Hybride modus betekent dat het energieopslagsysteem kan schakelen tussen netgekoppelde modus en off-grid modus. Het energieopslagsysteem bevindt zich in het microgrid, dat is aangesloten op het openbare elektriciteitsnet en onder normale werkomstandigheden als een netgekoppeld systeem functioneert. Als het microgrid wordt losgekoppeld van het openbare elektriciteitsnet, zal het energieopslagsysteem off-grid werken om in de hoofdstroomvoorziening voor het microgrid te voorzien. Veel voorkomende toepassingen zijn onder meer filteren, het stabiliseren van het elektriciteitsnet en het aanpassen van de stroomkwaliteit.

01Wat is een fotovoltaïsche kabel? Fotovoltaïsche kabels worden voornamelijk gebruikt om verbinding te maken zonnepanelen en divers zonnestelsel apparatuur, en vormen de basis voor de ondersteuning van elektrische apparatuur in zonne-energiesystemen. De basisstructuur van fotovoltaïsche kabels bestaat uit geleiders, isolatielagen en omhulsels. Fotovoltaïsche kabels zijn onderverdeeld in DC-kabels en AC-kabels:Fotovoltaïsche DC-kabels worden voornamelijk gebruikt voor de verbinding tussen modules, de parallelle verbinding tussen strings en tussen strings en DC-verdeelkasten (combinatorboxen), en tussen DC-verdeelkasten en omvormers.Fotovoltaïsche AC-kabels worden voornamelijk gebruikt voor de verbinding tussen omvormers en laagspanningsdistributiesystemen, verbinding tussen laagspanningsdistributiesystemen en transformatoren, en verbinding tussen transformatoren en elektriciteitsnetten of gebruikers. Fotovoltaïsche kabels moeten bestand zijn tegen langdurige erosie door natuurlijke omstandigheden zoals wind en regen, blootstelling aan dag en nacht, vorst, sneeuw, ijs en ultraviolette straling. Daarom moeten ze kenmerken hebben zoals ozonbestendigheid, UV-bestendigheid, zuur- en alkalibestendigheid, hoge temperatuurbestendigheid, ernstige koudebestendigheid, deukbestendigheid, halogeenvrij, vlamvertragend en compatibiliteit met standaard connectoren en verbindingssystemen. De levensduur kan doorgaans meer dan 25 jaar bedragen. 02Wat is een bidirectionele meter? Een bidirectionele meter verwijst naar een bidirectionele meter, een meter die het elektriciteitsverbruik en de stroomopwekking kan meten. In een zonnestelsel hebben zowel stroom als elektrische energie een richting. Vanuit het perspectief van het elektriciteitsverbruik wordt het energieverbruik geteld als positief vermogen of positieve elektrische energie, en wordt energieopwekking geteld als negatief vermogen of negatieve elektrische energie. De meter kan de positieve en omgekeerde elektrische energie via het beeldscherm lezen en de elektrische energiegegevens opslaan.De reden voor het installeren van een bidirectionele meter in een huishoudelijk zonnestelsel is dat de elektriciteit die wordt opgewekt door fotovoltaïsche zonne-energie niet door alle gebruikers kan worden verbruikt, en dat de resterende elektrische energie naar het elektriciteitsnet moet worden getransporteerd, en dat de meter een getal moet meten; Wanneer de opwekking van zonne-energie niet aan de behoeften van de gebruiker kan voldoen, is het noodzakelijk om de stroom van het elektriciteitsnet te gebruiken, waarvoor een ander getal moet worden gemeten. Gewone afzonderlijke meters kunnen niet aan deze eis voldoen, dus is het noodzakelijk om slimme meters met bidirectionele meetfuncties te gebruiken.

Lithium-ion batterijen (LIB's), die energie opslaan door gebruik te maken van de omkeerbare reductie van lithiumionen, voeden de meeste apparaten en elektronica die momenteel op de markt zijn. Vanwege hun brede bereik aan bedrijfstemperaturen, lange levensduur, kleine afmetingen, snelle oplaadtijden en compatibiliteit met bestaande productieprocessen kunnen deze oplaadbare batterijen een grote bijdrage leveren aan de elektronica-industrie, terwijl ze ook de voortdurende inspanningen voor koolstofneutraliteit ondersteunen.  De betaalbare en milieuvriendelijke recycling van gebruikte LIB's is een lang gewild doel in de energiesector, omdat het de duurzaamheid van deze batterijen zou verbeteren. Bestaande methoden zijn echter vaak ineffectief, duur of schadelijk voor het milieu. Bovendien zijn LIB’s sterk afhankelijk van materialen die steeds minder overvloedig aanwezig zijn op aarde, zoals kobalt en lithium. Benaderingen die de betrouwbare en kosteneffectieve extractie van deze materialen uit gebruikte batterijen mogelijk maken, zouden de noodzaak om deze materialen elders te betrekken drastisch verminderen, en zo bijdragen aan het voldoen aan de groeiende LIB-vraag. Onderzoekers van de Chinese Academie van Wetenschappen hebben onlangs een nieuwe aanpak bedacht op basis van zogenaamde contact-elektrokatalyse, die de recycling van gebruikte LIB-cellen mogelijk zou kunnen maken. Hun methode, geïntroduceerd in Nature Energy, maakt gebruik van de overdracht van elektronen die plaatsvindt tijdens contactelektrificatie tussen vloeistoffen en vaste stoffen om vrije radicalen te genereren die gewenste chemische reacties initiëren. "Met de mondiale trend naar koolstofneutraliteit neemt de vraag naar LIB's voortdurend toe", schreven Huifan Li, Andy Berbille en hun collega's in hun paper. "De huidige recyclingmethoden voor gebruikte LIB's moeten echter dringend worden verbeterd in termen van milieuvriendelijkheid, kosten en efficiëntie. We stellen een mechano-katalytische methode voor, genaamd contact-elektro-katalyse, waarbij radicalen worden gebruikt die worden gegenereerd door contactelektrificatie om de metaaluitloging te bevorderen onder de ultrasone golf. We gebruiken daarbij ook SiO2 als recycleerbare katalysator." Als onderdeel van hun recente onderzoek wilden Li, Berbille en hun collega's de mogelijkheid onderzoeken dat contact-elektrokatalyse chemische middelen zou kunnen vervangen die doorgaans worden gebruikt om LIB's te recyclen. Om dit te doen, gebruikten ze de techniek om continu vast-vloeistofcontact en scheiding uit te lokken door middel van cavitatiebellen, onder ultrasone golven. Dit maakte de constante generatie van reactieve zuurstof mogelijk door de elektrificatie van contacten. Vervolgens beoordeelden ze de effectiviteit van deze strategie voor het recyclen van lithium en kobalt in versleten LIB's. "Voor lithiumkobalt (III) oxide-batterijen bereikte de uitlogingsefficiëntie binnen zes uur 100% voor lithium en 92,19% voor kobalt bij 90 ° C", schreven Li, Berbille en hun collega's in hun artikel. "Voor ternair lithium batterijenbereikte de uitloogefficiëntie van lithium, nikkel, mangaan en kobalt binnen zes uur respectievelijk 94,56%, 96,62%, 96,54% en 98,39% bij 70°C. Bij de eerste tests heeft de door dit team van onderzoekers voorgestelde aanpak veelbelovende resultaten opgeleverd, wat het potentieel ervan benadrukt voor het ondersteunen van de goedkope, duurzame en grootschalige recycling van de dure en zeer gewilde materialen in LIB's. Toekomstige studies zouden kunnen helpen deze methode te perfectioneren, terwijl de voordelen en beperkingen ervan verder kunnen worden beoordeeld, waardoor mogelijk de weg kan worden geëffend voor de toepassing ervan in de praktijk. "We verwachten dat deze methode een groene, zeer efficiënte en economische benadering kan bieden voor LIB-recycling, waarmee tegemoet kan worden gekomen aan de exponentieel groeiende vraag naar LIB-producties", schreven de onderzoekers in hun paper.  

Nr.1Het symbool voor de scheidingsschakelaar is QS en het symbool voor de stroomonderbreker is QF. Qua functie en structuur zijn de belangrijkste verschillen tussen scheidingsschakelaars en stroomonderbrekers als volgt:1. Functie: De stroomonderbreker heeft een boogblusapparaat en kan werken met belasting, inclusief belastingsstroom en foutstroom; De scheidingsschakelaar heeft geen boogdovend apparaat en wordt meestal gebruikt om de stroomtoevoer te isoleren en kan niet worden gebruikt om belastingsstromen en fouten boven een bepaalde capaciteit af te sluiten of in te schakelen. huidig.2. Structuur: De structuur van de stroomonderbreker is relatief complex en bestaat meestal uit contacten, bedieningsmechanisme, uitschakelapparaat, enz.; de structuur van de isolatieschakelaar is relatief eenvoudig en bestaat voornamelijk uit een messchakelaar en een bedieningsmechanisme.Nr.2 Wat betreft gebruiksmomenten en bedieningsmethoden zijn de belangrijkste verschillen tussen scheidingsschakelaars en stroomonderbrekers als volgt:1. Gebruiksgelegenheden: stroomonderbrekers worden meestal gebruikt in hoogspanningssystemen, zoals onderstations, transmissielijnen, enz.; scheidingsschakelaars worden meestal gebruikt in laagspanningssystemen, zoals verdeelkasten, schakelkasten, enz.2. Bedrijfsmodus: De meeste stroomonderbrekers worden bediend met een elektrische afstandsbediening; de meeste scheidingsschakelaars worden bediend door lokale handmatige bediening. Samenvattend kan worden gezegd dat de stroomonderbreker krachtiger functioneert en bescherming tegen overbelasting en kortsluiting kan bieden, terwijl de scheidingsschakelaar voornamelijk wordt gebruikt om de stroomtoevoer te isoleren om de veiligheid tijdens inspectie, onderhoud of andere werkzaamheden te garanderen. 

AchtergrondBrandrisico: Brand is het grootste economische verlies van fotovoltaïsche energiecentrales. Als het op het dak van een fabrieks- of woongebouw wordt geïnstalleerd, kan dit de persoonlijke veiligheid gemakkelijk in gevaar brengen.In algemene gecentraliseerde fotovoltaïsche systemen bevinden zich tientallen meters hoogspanningsgelijkstroomlijnen tussen 600 V en 1000 V tussen de fotovoltaïsche modulearray en de omvormer, wat kan worden beschouwd als een potentieel veiligheidsrisico voor mensen en gebouwen. Er zijn veel factoren die brandongevallen in fotovoltaïsche elektriciteitscentrales veroorzaken. Volgens statistieken wordt meer dan 80% van de brandongevallen in fotovoltaïsche elektriciteitscentrales veroorzaakt door DC-zijdige fouten, en DC-boogvorming is de belangrijkste reden.2. RedenenIn het gehele fotovoltaïsche systeem is de DC-zijdespanning gewoonlijk zo hoog als 600-1000V. DC-boogvorming kan gemakkelijk optreden als gevolg van losse verbindingen van fotovoltaïsche moduleverbindingen, slecht contact, vocht in de draden, gescheurde isolatie, enz.DC-boogvorming zorgt ervoor dat de temperatuur van het contactgedeelte sterk stijgt. Continue boogvorming zal een hoge temperatuur van 3000-7000 ℃ produceren, vergezeld van carbonisatie op hoge temperatuur van omliggende apparaten. In het minste geval zullen zekeringen en kabels doorbranden. In het ergste geval zullen componenten en apparatuur verbranden en brand veroorzaken. Momenteel stellen de UL- en NEC-veiligheidsvoorschriften verplichte vereisten voor boogdetectiefuncties voor DC-systemen boven 80V.Omdat een brand in een fotovoltaïsch systeem niet direct met water kan worden geblust, zijn vroegtijdige waarschuwing en preventie erg belangrijk. Vooral bij gekleurde stalen pannendaken is het voor onderhoudspersoneel moeilijk om foutpunten en verborgen gevaren te controleren. Daarom is het noodzakelijk om een omvormer met boogdetectiefunctie te installeren. Erg nodig.3. OplossingenNaast dat hoogspanningsgelijkstroom gemakkelijk brand veroorzaakt, is het ook moeilijk om branden te blussen wanneer er brand ontstaat. Volgens de nationale norm GB/T18379 DC-spanningsspecificatie voor het bouwen van elektrische apparatuur, wordt voor fotovoltaïsche systemen op daken van woningen de voorkeur gegeven aan systeemoplossingen met een DC-zijdespanning van niet meer dan 120 V.Voor fotovoltaïsche systemen met een DC-zijdespanning van meer dan 120 V wordt aanbevolen om beveiligingsapparatuur te installeren, zoals boogfoutonderbrekers (AFCI) en DC-schakelaars; Als de DC-kabel van de fotovoltaïsche module naar de omvormer langer is dan 1,5 meter, wordt aanbevolen om een apparaat voor snelle uitschakeling toe te voegen of Optimizer te gebruiken, zodat wanneer er brand ontstaat, de hoogspanningsgelijkstroom op tijd kan worden afgesloten om te blussen het vuur.AFCI: (Arc-Fault Circuit-Interrupter) is een beveiligingsapparaat dat het stroomcircuit verbreekt voordat de boogfout zich tot brand ontwikkelt of er kortsluiting optreedt, door het karakteristieke signaal van de boogfout in het circuit te identificeren.Als circuitbeveiligingsapparaat is de belangrijkste functie van AFCI het voorkomen van brand veroorzaakt door vlambogen en kan het effectief losse schroeven en slechte contacten in de DC-lus detecteren. Tegelijkertijd heeft het de mogelijkheid om normale bogen en foutbogen te detecteren en te onderscheiden die door de omvormer worden gegenereerd bij het starten, stoppen of schakelen, en sluit het circuit onmiddellijk af na het detecteren van foutbogen.Daarnaast heeft AFCI de volgende kenmerken:1. Het heeft een effectieve DC-boogidentificatiecapaciteit, waardoor de maximale gelijkstroom 60A kan bereiken;2. Het heeft een gebruiksvriendelijke interface en kan op afstand worden aangesloten om stroomonderbrekers of connectoren te bedienen;3. Het heeft een RS232 tot 485-communicatiefunctie en kan de modulestatus in realtime volgen;4. LED en zoemer kunnen worden gebruikt om snel de werkstatus van de module te identificeren en geluids- en lichtalarmen te geven;5. Functionele modularisatie, eenvoudig te transplanteren naar verschillende productseriesOp het gebied van vlamboogbeveiliging van fotovoltaïsche systemen spelen we de rol van fotovoltaïsche schone energie ten volle in en ontwikkelen we speciale AFCI voor fotovoltaïsche DC-systemen, waarbij serie-DC-boogbeveiliging van fotovoltaïsche omvormers, combinerboxen en fotovoltaïsche batterijmodules betrokken is.Om te voldoen aan de nieuwe eisen van smart grid voor het schakelen van apparaten en om de communicatie en netwerken van AFCI te realiseren, zullen intelligentie en aanverwante bustechnologie, communicatie en netwerken en andere technologieën een grotere rol spelen. In termen van AFCI-productserialisatie en -standaardisatie zullen AFCI's serialisatie, standaardisatie en modulaire accessoires het toepassingsgebied ervan in de stroomdistributie van terminals aanzienlijk vergroten.

Ongrid-zonne-omvormers hebben een hoge werkefficiëntie en betrouwbare prestaties. Ze zijn geschikt voor installatie in afgelegen gebieden waar niemand onderhoud uitvoert of dienst heeft. Ze kunnen het gebruik van zonne-energie maximaliseren, waardoor de efficiëntie van het systeem wordt verbeterd. Hieronder zal ik u de installatievoorzorgsmaatregelen voorstellen voor het installeren van op het elektriciteitsnet aangesloten omvormers. 1. Controleer vóór de installatie eerst of de omvormer tijdens het transport is beschadigd.2. Zorg er bij het selecteren van een installatielocatie voor dat er geen interferentie is van andere elektronische apparatuur in de omgeving.3. Voordat u elektrische aansluitingen maakt, moet u de fotovoltaïsche panelen bedekken met ondoorzichtige materialen of de stroomonderbreker aan de gelijkstroomzijde loskoppelen. Bij blootstelling aan zonlicht genereren fotovoltaïsche panelen gevaarlijke spanningen.4. Alle installatiewerkzaamheden mogen uitsluitend door professionele technici worden uitgevoerd.5. De kabels die worden gebruikt in het energieopwekkingssysteem van het fotovoltaïsche systeem moeten stevig zijn aangesloten, goed geïsoleerd zijn en de juiste specificaties hebben.6. Alle elektrische installaties moeten voldoen aan de lokale en nationale elektrische normen.7. De omvormer kan alleen op het elektriciteitsnet worden aangesloten na toestemming van de plaatselijke energieafdeling en nadat professionele technici alle elektrische aansluitingen hebben voltooid.8. Voordat u onderhoudswerkzaamheden uitvoert, moet u eerst de elektrische verbinding tussen de omvormer en het elektriciteitsnet verbreken en vervolgens de elektrische aansluiting aan de DC-zijde loskoppelen.9. Wacht minimaal 5 minuten totdat de interne componenten zijn ontladen voordat u onderhoudswerkzaamheden uitvoert.10. Elke fout die de veiligheidsprestaties van de omvormer beïnvloedt, moet onmiddellijk worden verholpen voordat de omvormer opnieuw kan worden ingeschakeld.11. Vermijd onnodig printplaatcontact.12. Houd u aan de elektrostatische beschermingsvoorschriften en draag een antistatische armband.13. Let op de waarschuwingslabels op het product en volg deze op.14. Voer vóór gebruik een voorafgaande visuele inspectie van de apparatuur uit op schade of andere gevaarlijke omstandigheden.15. Let op het hete oppervlak van de omvormer. De radiator van vermogenshalfgeleiders zal bijvoorbeeld nog een tijdje een hoge temperatuur behouden nadat de omvormer is uitgeschakeld.

De DC-ingang van de fotovoltaïsche netgekoppelde omvormer omvat voornamelijk de maximale ingangsspanning, startspanning, nominale ingangsspanning, MPPT-spanning en het aantal MPPT's.Onder hen bepaalt het MPPT-spanningsbereik of de spanning nadat de fotovoltaïsche strings in serie zijn aangesloten, voldoet aan het optimale ingangsspanningsbereik van de omvormer. Het aantal MPPT's en het maximale aantal invoerstrings voor elke MPPT bepalen de serie-parallelle ontwerpmethode van fotovoltaïsche modules. De maximale ingangsstroom bepaalt de maximale stringingangsstroomwaarde van elke MPPT en is een belangrijke bepalende voorwaarde voor de selectie van fotovoltaïsche modules.De AC-uitgang van de fotovoltaïsche, op het elektriciteitsnet aangesloten omvormer omvat voornamelijk het nominale uitgangsvermogen, het maximale uitgangsvermogen, de maximale uitgangsstroom, de nominale netspanning, enz. Het uitgangsvermogen van de omvormer kan onder normale werkomstandigheden het nominale vermogen niet overschrijden. Als er voldoende zonlicht is, kan de output van de omvormer gedurende een korte periode binnen het maximale uitgangsvermogen werken.Bovendien is de arbeidsfactor van de omvormer de verhouding tussen het uitgangsvermogen en het schijnbaar vermogen. Hoe dichter deze waarde bij 1 ligt, hoe hoger het rendement van de omvormer.De beveiligingsfuncties van fotovoltaïsche, op het elektriciteitsnet aangesloten omvormers omvatten voornamelijk DC-beveiliging tegen omgekeerde polariteit, AC-kortsluitbeveiliging, eilandbeveiliging, overspanningsbeveiliging, AC- en DC-overspannings- en onderspanningsbeveiliging, lekstroombeveiliging, enz.1. Beveiliging tegen omgekeerde DC-aansluiting: voorkom AC-kortsluiting wanneer de positieve ingangsterminal en de negatieve ingangsterminal van de omvormer omgekeerd zijn aangesloten.2. AC-kortsluitbeveiliging: Voorkom kortsluiting aan de AC-uitgangszijde van de omvormer. Tegelijkertijd beschermt de omvormer zichzelf wanneer er kortsluiting optreedt in het elektriciteitsnet.3. Anti-eilandbeveiliging: wanneer het elektriciteitsnet stroom verliest en spanning verliest, stopt de omvormer met werken vanwege spanningsverlies.4. Overspanningsbeveiliging: beschermt de omvormer tegen tijdelijke overspanning.