EN
Üleminek madala pingega (LV) kõrga pingega (HV) akupõhisele salvestussüsteemile: millised muutused toimuvad tõhususes, juhtmetes ja pöördurite ühilduvuses
48 V süsteem saavutab võimsuspiiri kiiremini, kui enamik tööstus- ja kaubanduslikke (C&I) projekte eeldab. Siin on 5-punktiline uuenduskontrollnimekiri – alalisvoolu pingueala, pöördurite ühilduvus, juhtmete kaod, akude juhtimissüsteemi (BMS) arhitektuur ja ohutuskaugused – enne kõrgpingelise klasterlahenduse rakendamist.
Peamised märkused
- Vool on peamine skaalautmispiirang. Kui võimsustarve kasvab, suureneb 48 V süsteemis vool kiiresti. Kaablikaod, ühenduste soojenemine ja jahutusvajadus võivad muutuda oluliseks tõhususe takistuseks.
- Madala pingega süsteemist kõrga pingega süsteemini üleminek on süsteemi täielik ümberprojekteerimine. 5-punktiline uuenduskontrollnimekiri hõlmab alalisvoolu pingueala, pöördurite/BMS-i ühilduvust, kaableid ja kaitsevahendeid, BMS-i arhitektuuri ning isoleerimisvahekaugusi. 80–1000 V pingele mõeldud riistvara tuleb ikka sobitada konkreetse akukonfiguratsiooniga.
- Kõrgem pinge tähendab võrdsel võimsusel väiksemat voolu. 144–192 V juures on vool 48 V juures olevast voolust üks kolmandik kuni üks neljandik. 400 V juures on see umbes 12 %: 50 kW nõuab 125 A-d, mitte umbes 1042 A-d, enne teisenduskaod.
- Kontrollige esmalt invertorit. Selle aku vahelduvvoolu sisendvahemik peab hõlmama terve klasteri tööpiirkonda ja selle BMS-protokoll peab sobima õigesti kõrgpingepeaühendusega. Ühendustüüpide vastavus üksi ei piisa.
- Ehitage süsteem ümber sobiva riistvaraplatvormi. JKESS 100 A/200 A kõrgpingepeaühendused ja 4U/6U alamühendused pakuvad modulaarset alust uutele kõrgpingeprojektidele ning tehniliselt läbi mõeldud madalpinge–kõrgpinge uuendustele.
Miks 48 V süsteemid saavutavad võimsuspiiri
48 V madalpinge akuhoidla on levinud elamu- ja väikestes kaubanduslike rakendustes. Kui projektinõudlus tõuseb kümnnete või sadade kilovattideni, muutuvad madalpinge-arhitektuuri praktilised piirid järjest olulisemaks. Piir on määratud invertoriga, juhtmetega, ühendustega, kaitsega ja paigaldustingimustega; iga 48 V süsteemi jaoks ei ole ühtset võimsuspiiri.
Keskne küsimus on vool. Alalisvoolu võimsus võrdub pinge korrutatud vooluga. 50 kW võimsuse ülekanne 48 V juures nõuab umbes 1042 A voolu, samas kui sama alalisvoolu võimsuse ülekanne 400 V juures nõuab 125 A voolu. Suurem vool nõuab suuremaid juhtmeid ja ühendusi ning suurendab soojuslikku koormust antud ahela takistuse korral. Kaablikaod ja jahutuskoormus võivad vähendada süsteemi tõhusust. P = V × I · I = P / V · Kaabli kaod = I²R
Kui omanik soovib suuremat mahtuvust või kõrgemat päikesepaneelide ise tarbimist, valitakse sageli kas rohkem 48 V akusid paralleelselt ühendada või liikuda kõrgpingesüsteemi poole. Paralleelselt lisatud mahtuvus ei suurenda ise voolu fikseeritud koguvõimsuse korral; voolu suurendab ainult võimsuse suurenemine. Seega nõuab otsus rohkem kui lihtsalt akupakkumise saamist: hinnake allolevaid viit süsteemitasandilisi muudatusi.
48 V madalpingesüsteem vs kõrgpinge BESS: süsteemitasandiline võrdlus
| Mõõtmed | 48 V madalpingesüsteem | Kõrgpingesüsteem (80–1000 V seadmete pingeraadius) |
|---|---|---|
| Praegune sama võimsusega | Kõrgem: umbes 1042 A 50 kW juures / 48 V juures. | Madalam: 125 A 50 kW juures / 400 V juures. |
| Kaabel ja vasakaotused | Kõrgem vool nõuab suuremaid juhtmeid, suuremaid ühendusi ja rohkem ruumi kaablite paigaldamiseks. | Madalam vool võib vähendada juhtme suurust, vasakaotusi ja ruumi kaablite paigaldamiseks; kõrgpingeisolatsioon on siiski vajalik. |
| Süsteemi effektiivsus | 88–91 % kasutegur illustratiivses alljärgnevas võrdluses; ei ole universaalne madalpinge klassifikatsioon. | 94–96 % kasutegur illustratiivses alljärgnevas võrdluses; ei ole universaalne kõrgpinge klassifikatsioon. |
| Laiendusmeetod | Rööpsuunas lisatavad 48 V moodulid. Suurem võimsus suurendab kogu voolu; üksnes mahtuvuse suurendamine seda ei tee. | Järjestikus ühenduses olevad moodulid tõstavad pinge ja energiat; heakskiidetud rööpsuunas ühendatud kõrgpinge klasterid suurendavad sama pingega mahtuvust. |
| Puhvri sobivus | Nõuab invertorit, mis on disainitud valitud madalpingelise aku vahemiku ja protokolli jaoks. | Invertori aku vahemikku DC-pingel peab hõlmama klasteri tegelikku miinimum- kuni maksimumpinget. |
| BMS arhitektuur | Sageli integreeritud mooduli BMS koos koordineerimisega rööpsuunas ühendatud moodulite vahel, kui see on vajalik. | Tavaliselt peamoodul koos mitme alistumismooduliga (BMU), koordineeritud kaitse ja isoleerimisjälgimisega, kui see on vajalik. |
| Turvalisuse disain | Madalam pinge, kuid jätkuvad olulised rikkevoolu, ühenduste soojenemise ja tuleoht. | Kõrgemad löökmä ja kaarutamisohtude tõttu on vajalikud sobivad isoleerimisomadused, eel-laadimine, kaitse ja lukustussüsteemid, kui need on rakendatavad. |
| Tüüpilised rakendused | Elamuenergia salvestus, väikesed varuvalmiskaitse süsteemid ja väiksema võimsusega rakendused. | Tööstus- ja kaubanduslik energia salvestus, võrgupoolsete projektide jaoks ning kõrgema võimsusega laadimise ja tühjendamise rakendused. |
Tõhususe võrdlus: 88–91 % ja 94–96 % on näitlikud planeerimisvahemikud, mitte mõõdetud tulemused ega garantiid kõigi madalpinge- (LV) ja kõrgpinge- (HV) süsteemide kohta. Võrdle ümberpöördumistõhusust sama AC- või DC-mõõtmispiiri, võimsuse, temperatuuri, laadimisastme vahemiku ja abilülituste tingimuste juures. Madalam kaablikaotus üksi ei taga kogu süsteemi tõhusust.
5-punktiline täienduskontrollnimekiri enne HV-süsteemi kasutuselevõttu
-
Kinnita olemasoleva invertori alalisvoolu sisendvahemik
Valitud akuhulga täispingevahemik – selle madalaimast lubatud lahtilaadimispingest kuni kõrgaimani laadimispingeni – peab sobima invertori/PCS aku alalisvoolu vahemikku. Kontrolli käivituspinget, voolupiiranguid ja võimsusvõimet kogu selles vahemikus. See, et peaseade on märgistatud vahemikuga 80–1000 V, ei tähenda, et iga akuhulk töötab kogu selles vahemikus.
Kui olemasolev invertor toetab ainult 48 V või muud madala pinge akusid, ei saa see otse vastu võtta kõrgpinge (HV) akut. Planeerige sobiv invertor või eraldi projekteeritud ja heaks kiidetud kahepoolne alalisvoolu-alalisvoolu (DC/DC) liides. Fotovoltailise (PV) sisendpinge klassifikatsioon ei taga akupordi ühilduvust.
-
Kinnitage BMS suhtlusprotokolli vastavus
Modulaarses kõrgpingesüsteemis suhtleb peamine BMS invertoriga liideste kaudu, näiteks CAN või RS485 kaudu. Kinnitage elektriline liides, kontaktide paigutus, isoleerimine ja suhtluse kiirus, sealhulgas toetatud CAN-kiirused, näiteks 250 kbit/s või 500 kbit/s.
Liidese ja bittkiiruse sobivuse kontrollimine on ainult esimene samm. Kontrollige sõnumi ID-sid või registrikaarte, skaalat, laadimisprotsenti (SoC), laadi-/tühjenda-piire, häireid, ajalõppumise käitumist ning käivitusprotokolli. Selgitage välja, kas enne riistvarale investeerimist on vajalik heaks kiidetud tarkvarakaart või protokolli ühendusseade.
-
Arvutage uuesti kaablid ja kaitseehitised
Kõrgem pinge vähendab sama võimsuse korral voolu, kuid suurendab ahela nõutavat pingeklassi. Valige uuesti kaabli isoleerimine, ühendused, alalisvoolu lülitid, sulgurid, kontaktorid ja isoleerimisseadmed maksimaalse tööpinge, oodatava rikkevoolu ja nõutava alalisvoolu katkestusvõime järgi.
Määrake juhtmete läbimõõt maksimaalse voolu jaoks minimaalse aku pingega, paigaldustingimustega, pingekao, soojuspiirangutega ja lühikestesse ühendustesse vastupidavusega. Ärge eeldage, et olemasolevad madalpingelised kaablid ja kaitse seadmed saavad kasutada uuesti lihtsalt seetõttu, et uus töövool on väiksem.
-
Hinnake BMS-i arhitektuuri ja isoleerimisjälgimist
Modulaarne kõrgpinge klaster vajab tavaliselt peakontrollerit, et koordineerida mitmeid alluvaid BMU-sid, hallata eel-laadimist ja kontaktorite järjestust ning edastada PCS-ile tööpiiranguid. Määrake süsteemi maanduskorralduse ja kaitseprojekteerimisega nõutavad isoleerimisjälgimise ja kõrgpinge lukustuse funktsioonid.
Olemasolev madalpinge mooduli BMS ei pruugi neid funktsioone ega sarjasse ühendatud ploki jaoks nõutavat isoleerimist toetada. Kinnitage vastutuse jagunemine peamooduli, alammoodulite, väliste kaitseseadmete ja invertori vahel ning kontrollige nõutavaid veareageerimisi seadistamise ajal.
-
Kinnitage vahemaa, pinnalt mööda liikumise vahemaa ja maanduse pidevus
Ülevaatuses olemasolevast akuruumist või -kappist tuleb hinnata õhuvahemaid, isoleerivatel pindadel mööda liikumise vahemaid, kaitsemaa pidevust, takistusi, kaablite paigutust ja hooldusjuurdepääsu. 48 V juures töötanud kapp ei pruugi automaatselt sobida kõrgpingeploki jaoks.
Nõutavad vahemaa sõltuvad tööpingest, transientide kokkupuutest, saastumisastmest, isoleermaterjalidest, kõrgusest merepinnast ja kohaldatavatest seadmete standarditest. Paluge ettepaneku kujundust üle vaadata tegeliku paigalduse jaoks, mitte kasutada üht üldist vahemäärtust.
JKESS-i kõrgpingetooteid uute ehituste ja moderniseerimiste jaoks
| Toode | Mudel | Täienduse roll | Põhiparameetrid |
|---|---|---|---|
| 100 A kõrgpinge peajuhtseade | HV-BC150-100A | Keskmine juhtseade keskmise voolutugevusega kõrgpingeklasterite jaoks. | 100 A pidevalt; 80–1000 V alalisvoolus; 33S–270S. |
| 200 A kõrgpinge peajuhtseade | HV-BC250 | Keskmine juhtseade suurema voolutugevusega kõrgpingeklasterite jaoks. | 200 A pidevalt; 80–1000 V alalisvoolus; 32S–273S. |
| 6U alistatud akujaamakomplekt | HV Slave 6U komplektid | 16S alistatud moodul integreeritud CCS-koostisega. | 16S LiFePO4; BMU-H5-16. Kinnitage 2 A aktiivse tasakaalustamise konfiguratsioon. |
| 4U alistatud aku kastikomplekt | HV Slave 4U komplektid | Kompaktne 16S alistatud moodul ilma CCS-iga; eraldi projekteeritud rakukontaktide jaoks. | 16S LiFePO4; pinge- ja temperatuuriandurite juhtmed; rakud pole kaasatud. |
| Modulaarne kihistatud süsteem | Kõrgpinge BMS peamoodul + alistatud moodulite komplektid | Üks peamoodul + 4–16 alistatud moodulit; umbes 64–256 kWh koos ligikaudu 16 kWh moodulitega. | 80–1000 V DC peamooduli pingeraam; võrgusse ühendatud/ühendamata toimimiseks on vajalik sobiv PCS ja süsteemiprojekt. |
Planeerige laiendamist klaster-tasandil. JKESS modulaarne platvorm toetab 4–16 alistatud kasti ahelasüsteemi haldamist heakskiidetud konfiguratsioonides. Alustage väiksemast ja laiendage valitud peamooduli piirides ning invertori DC-pingeraamis. Näidislik 64–256 kWh vahemik eeldab ligikaudu 16 kWh mooduli kohta; tegelik nimivõimsus ja kasutatav energiatihedus sõltuvad rakukapatsiivist, moodulite arvust ja töötingimuste piirangutest.
Määrake BMU konfiguratsioon. Modulaarsüsteemi tehnilistes andmetes on märgitud BMU-H5-16 alamjuhtimine, kuni 2 A aktiivne tasakaalustamine ja ±0,005 V täpsus rakupinge mõõtmisel. Kinnitage need väärtused täpselt tellitud komplekti ja riistvaraversiooni jaoks, sest avaldatud komplektide tehnilised andmed võivad erineda.
Allikarakud ostetakse kohapealt. Kõik loetletud komplektid ei sisalda akurakke. Kliendid saavad sobivate LiFePO4-rakkude ostmiseks kasutada kohalikke tarnijaid, et haldada tarneketi ja monteerimiskulusid. 6U konfiguratsioon sisaldab CCS-i; 4U konfiguratsioon kasutab sensoorite ja temperatuuri kaabelsüsteemi ilma CCS-ita.
Valiku kontroll: Sobitage pinge, pidev vool, rakkude järjestusarv, alamjuhtimiste arv, tarkvara versioon ja kaitse täieliku konfiguratsioonina. Kõik piirangud kehtivad ühiselt; toetatud rakkude arv ei ületa maksimaalset süsteemipinget. Võrguga ühendatud ja võrgust eraldatud funktsioonid sõltuvad täielikust PCS/EMS disainist.
3 levinumat viga madala pingega (LV) süsteemilt kõrgema pingega (HV) süsteemile üleminekul
Viga 1: Akupinge kontrollimine, kuid invertori tööpiirkonna ignoreerimine
HV-akutu ostmiseks enne invertori kontrollimist võib süsteem kaotada töövõime. Kontrollige esmalt akupordi alalisvoolu (DC) pingeraamistik, voolu piirangud ja suhtlustingimused. Nimipinge üksi ei ole piisav.
Viga 2: Madalpingeliste (LV) kaablite ja kaitse seadmete kasutamine uuesti ilma ülevaata
Kaabli isoleerimine, ühenduspesade pingeklassifikatsioon ning alalisvoolu (DC) katkesti või sulguritüübi katkestusvõime peavad sobima kõrgpingelise (HV) arhitektuuriga. Madalam vool ei tee madalpingelist kaitseahelat sobivaks kõrgema pinge süsteemile.
Viga 3: BMS-arhitektuuri erinevuste ignoreerimine
Madalpingelise (LV) mooduli BMS ei asenda automaatselt kõrgpingelist (HV) peale-ja-alam-süsteemi. Puuduv isolatsiooni jälgimine, ebasobiv isoleerimine või mittesobiv suhtlus võib põhjustada ebaõnnestunud käivituse või teha vajalikud kaitsefunktsioonid mittekättesaadavaks.
Tavaliselt esinevad küsimused
Kas ma saan üle minna kõrgpingelisele (HV) akule ilma oma invertori vahetamata?
Ainult siis, kui teie olemasoleva invertori aku vahelduvvoolu sisendpiirkond hõlmab valitud kõrgpingeaku täielikku tööpiirkonda ja selle suhtlusprotokoll vastab kõrgpingepea-BMS-ile. 80–1000 V märgistus on pea riistvara tööpiirkond, mitte iga akuklasteri pingevariatsoon. Kui teie invertor on mõeldud 48 V või madalpingeakudele, asendage see sobiva üksusega või kasutage eraldi projekteeritud ja heaks kiidetud kahepoolset vahelduvvoolu/vahelduvvoolu lahendust; konverter ei ole lihtsalt pistikuga ühendatav ühilduvuslahendus.
Mis on tõhususerinevus 48 V ja kõrgpinge BESS-i vahel?
Kõrgem vahelduvvoolu pinge vähendab sama võimsuse korral voolu ja võib vähendada kaabelkaod. Näidisvõrdlus 88–91 % madala pingega ja 94–96 % kõrga pingega süsteemide puhul ei ole universaalne ega garanteeritud ümberpöördumise tõhususe vahemik. Tegelikud tulemused sõltuvad invertorist/PCS-ist, akurakettidest, kaablite takistusest, töötamisvõimsusest, temperatuurist, abitarbujatest ja mõõtmise piiridest. Enne tõhususnäitaja kasutamist ärijuhtumis võrrelge testitulemusi samades tingimustes.
Kas saan oma olemasolevaid 48 V akumoduleid kõrgpingesüsteemis uuesti kasutada?
Ei saa otse, välja arvatud juhul, kui mooduli tootja on selgelt heaks kiitnud seeriasüsteemi kasutamise kavatsetud pinge puhul. Paljud 48 V moodulid on disainitud paralleelühenduseks ja neil puudub isolatsioon, lülitusvõime või suhtluskujundus, mida kõrgpingelise seeriasüsteemi jaoks vajatakse. Kasutage heaks kiidetud kõrgpingemooduleid ja nendega ühilduvat BMS-i või laske täielik arhitektuur enne taaskasutamise kaalumist hinnata.
Millist BMS-arhitektuuri nõuab kõrgpingesüsteem?
Modulaarne kõrgpingelise BESS-i kasutab tavaliselt pealise-alus-BMS-arhitektuuri: ülemaise juhtimiskasti abil haldavad mitu alam-BMU-d igaüks oma rühma akurakke. Ülemäine juhtimiskast koordineerib kontaktorite juhtimist, eel-laadimist, isoleerimise jälgimist ning suhtlust pöördvooliku/PCS-ga. Kinnitage, millised funktsioonid on valitud disainis integreeritud ja milliste jaoks on vajalikud väline seadmed.
Kas JKESS pakub kõrgpingelisi aku-konteineri komplekte ilma akurakkudeta?
Jah. JKESS kõrgpingelised alus-6U ja alus-4U komplektid tarnitakse ilma akurakkudeta, mis võimaldab klientidel osta sobivaid LiFePO4-rakke kohapeal. 6U komplekt sisaldab CCS-kogumit; 4U komplekt ei sisalda CCS-i ja kasutab pingetunde ja temperatuuri kaablit. Enne kokkupanekut kinnitage materjalide nimekiri ja heakskiidetud rakukujud.
Millised ohutusnõuded on erilised kõrgpingeliste BESS-ide puhul?
Kõrgema pinge akusüsteem nõuab koordineeritud isoleerimist, vahemaid, kaitsvat maandamist, puutumiskaitset, eellaadimist ning pidevvoolumuundurite jaoks mõeldud lülitus- ning veakaitsevahendeid. Määrake isoleerimisjälgimine ja kõrgpinge ühendused vastavalt maandusviisile, seadme konstruktsioonile ja kehtivatele standarditele. Laske kvalifitseeritud insenerid kontrollida tervet süsteemi; madalpingelise paigalduskaabi ei saa automaatselt kasutada teisendamiseks.
Kuidas arvutada kaabli suurust kõrgpingelise aku süsteemi jaoks?
Arvuta maksimaalne vool madalaimal tööpingel, kaasa arvatud teisenduskaod ja ajutised nõuded. Seejärel vali juhtme läbimõõt vastavalt voolukandevõimele, paigaldusviisile, ümbritsevale temperatuurile, juhtmete rühmitusele, kaabli pikkusele, lubatud pingelangule ja lühise vastupidavusele. Isolatsioon ja ühendused peavad olema märgistatud kõrgeima süsteemipingega. Kõrgem pinge võimaldab sama võimsuse korral väiksemat juhet, kuid vool üksi ei määra kaabli suurust. Järgi kehtivaid elektrikoodiksi ja seadmete nõudeid.
Kas saan alustada väiksest kõrgpingesüsteemist ja laiendada seda hiljem?
Jah, lubatud konfiguratsioonis. JKESS-i modulaarne platvorm sisaldab 4–16 alistatud ühikut ühe juhtiva ühiku kohta, sõltuvalt valitud juhtivast ühikust, tarkvaraversioonist ja pöördvooluversiooni pingepiirangutest. Nelja umbes 16 kWh suuruse mooduli kasutamine annab illustratiivse algse mahtuvuse umbes 64 kWh; tegelik mahtuvus sõltub akurakenditest. Moodulite järjestikku ühendamine suurendab nii pinge kui ka energiat, seega tuleb iga laiendamisel uuesti kontrollida alalisvoolu tööpiirkonda, moodulite ühilduvust, kaitse- ja käivitustingimusi.
Mis on tüüpiline tarneaeg JKESS-i kõrgpinge juhtivatele ja alistatud komplektidele?
Tarneaeg sõltub mudelist, lao asukohast, kogusest ja konfiguratsioonist. 100 A juhtiva ühiku tooteleheküljel on märgitud, et see on saadaval Poola ladust ja laos olevate tellimuste tarneaeg on 3–7 tööpäeva, samas kui 200 A juhtiva ühiku leheküljel on standardtellimuste jaoks märgitud 15–20 tööpäeva. Alistatud komplektide ja eritellimuste graafikud võivad erineda. Kinnitage praegune laos olemasolu ja tarneaeg oma pakkumuses.
Kas JKESS pakub tehnilist tuge madalpingelt kõrgpingele üleminekul?
Jah. Jagage oma olemasolevaid invertorite spetsifikatsioone, koormusprofuili ja kohapiirkonna piiranguid JKESS insenermeeskonnaga sobivuse ülevaatuseks. Paluge juhtimis- ja allüksuste (HV master ja slave) valitud mudelite jaoks ühendusjooniseid, protokollinõudeid ja käivitamise juhiseid ning kinnitage oma projekti jaoks pakutav tugi.
Kavatsete madalpingelise akusüsteemi moderniseerimist kõrgpingeliseks?
Jagage oma olemasoleva invertori mudel, alalisvoolu sisendvahemik ja koormusprofiil meie insenermeeskonnaga. Me aitame teil kindlaks teha, kas kõrgpingeline moderniseerimine sobib teie arhitektuurile – või pakkuda etappide kaupa rakendatavat lahendust.
Taotlege kohandatud pakkumist →