TheSistim konversi kakuatan(PCS) nyaéta panganteur antara batré jeung grid kakuatan atawa beban AC. Éta henteu ngan ukur nangtukeun kualitas kakuatan sareng ciri dinamis tina kaluaran sistem panyimpen énergi batré, tapi ogé mangaruhan sacara signifikan kasalametan sareng umur batre. Dumasar topologi sirkuit jeung konfigurasi trafo, tipe dasar PCS bisa dibagi jadi tipe-frekuensi step{3}}up jeung tipe sambungan-tegangan langsung-tinggi, saperti ditémbongkeun dina gambar.
Ayeuna, tingkat tegangan klaster batré konvensional henteu ngaleuwihan 1500V, sarta aya rentang turun naek tangtu gumantung kana kaayaan muatan (SOC). Ku alatan éta, pikeun adaptasi jeung sarat tegangan tina grids kakuatan béda atawa beban, trafo frékuénsi kakuatan mindeng ngonpigurasi dina sisi AC tina PCS (Power Conversion System). Ieu henteu ngan ukur ningkatkeun atanapi régulasi tegangan AC, tapi ogé ngamungkinkeun pikeun nyiptakeun sistem kawat tilu-fase opat-di luar-sistem grid pikeun nyadiakeun beban fase tunggal-. Salajengna, éta ningkatkeun panyalindungan sareng suprési kasaluyuan éléktromagnétik tina sistem panyimpen énergi.
Dumasar kana jumlah tahapan, hambalan frékuénsi daya -tipe PCS bisa dibagi jadi topologi -tahap tunggal jeung ganda-tahap.
Daya-Lengkah frékuénsi-kaluhuran-tunggal tahap PCS nawarkeun efisiensi luhur jeung struktur basajan; kumaha oge, eta kakurangan tina kapasitas batré lemah sareng kalenturan kawates dina pilihan tegangan. Saterusna, gangguan sirkuit pondok -di sisi DC tina PCS bisa gampang ngakibatkeun lonjakan arus badag dina pak batré, posing resiko signifikan. PCS tahap-tunggal oge tiasa digolongkeun kana dua-sistem tingkat, tilu-atawa multi-tingkat dumasar kana tingkat tegangan kaluaran. Nalika jumlah tingkat nambahan, tingkat tegangan DC sareng kualitas kakuatan kaluaran PCS tiasa langkung ningkat, sapertos anu dipidangkeun dina gambar.
Kakuatan-frékuénsi naekeun-tipe dua-PCS tahap, sakumaha ditémbongkeun dina Gambar 2-22, dikonpigurasi ku konverter DC/DC dua arah dina terminal input batré, nu ngaronjatkeun kapasitas pak batré jeung ningkatkeun kalenturan pilihan tegangan, sarta bisa ngahontal kontrol mandiri tina sababaraha bungkus batré. Sanajan kitu, eta boga ongkos tinggi, kontrol rélatif kompléks, sarta efisiensi low. Dumasar kana struktur béda tina konverter DC/DC, dua-PCS tahap bisa dibagi jadi tipe non-terasing jeung terasing. Dua{10}}PCS tahapan terasing tiasa langkung ningkatkeun rasio transformasi tegangan sareng gaduh daya adaptasi tegangan batré anu langkung lega, tapi desain konverter DC/DC dua arah anu ageung ngaisolasi kapasitas ageung{13}}konverter bidirectional DC/DC anu ageung. Kasulitan utama kaasup desain trafo tegangan tinggi{14}}, insulasi sistem, shift-fase atawa switch lemes résonansi runtuyan, jeung desain dénsitas daya luhur.
Pikeun batré litium-ion, nu ilahar dipaké dina sistem panyimpen énergi -kapasitas badag, tegangan kaluaran teu béda-béda lamun kaayaan muatanana (SOC) dina rentang 15% nepi ka 85%. Ku alatan éta, sabagéan ageung -sistem panyimpen énérgi kapasitas anu ayeuna dianggo di nagara kuring nganggo sistem konversi daya (PCS) tahap tunggal. Tapi, nalika tegangan DC ngadeukeutan 1500V, struktur topologi tilu-tingkat bakal beuki diadopsi. Sistem panyimpen énergi batré 1500V ngirangan tapak suku anu diperyogikeun sareng pamakean alat-alat listrik sapertos kotak saklar sareng kabel DC, sahingga ngirangan biaya sistem dugi ka sababaraha tingkat. Tapi, kusabab jarak anu pondok antara batré sareng PCS, éta henteu nawiskeun pangurangan anu signifikan dina karugian transmisi DC anu katingali dina pembangkit listrik photovoltaic skala ageung-. Saterusna, eta nempatkeun tungtutan kinerja luhur dina komponén kayaning bidirectional DC circuit breakers na bidirectional DC contactors. Kaamanan listrik sareng desain panyalindungan sirkuit DC mangrupikeun tantangan inti dina palaksanaan sistem ieu.
Pikeun ngaktifkeun aplikasi stasion listrik panyimpen énérgi batré skala ultra -skala-, sarta pikeun ngahindarkeun sambungan paralel tina loba teuing pak batré, kitu ogé pikeun ngahindarkeun karugian disababkeun ku trafo frékuénsi kakuatan sarta ngurangan biaya, tinggi -tegangan langsung{3}}PCS disambungkeun jeung struktur cascaded modular geus jadi arah panalungtikan utama. Sarupa jeung hambalan frékuénsi kakuatan-up PCS, luhur -tegangan langsung{7}}PCS disambungkeun ogé bisa dibagi jadi hiji-tahap jeung dua-topologi tahap nurutkeun jumlah tahap konversi kakuatan.
PCS tahap -tunggal anu kaskade tiasa kaluaran tegangan luhur tanpa trafo frekuensi daya, langsung nyambung ka jaringan listrik tegangan -tinggi, sahingga cocog pikeun ngawangun sistem panyimpen énergi skala ultra-badag. Struktur cascaded ngahontal kaluaran multi-tingkat, mastikeun harmonik tegangan kaluaran low sanajan frékuénsi switching low dina modul individu, sahingga ngurangan karugian switching. Tapi, PCS tahap tunggal -cascaded merlukeun insulasi silih di sisi DC, hasilna stress insulasi tinggi pikeun tegangan kaluaran low, merlukeun desain husus. Aya jalan umum-mode ayeuna antara unggal pak batré jeung taneuh, merlukeun solusi pikeun modeu{10}}suprési ayeuna umum.
Arus ngecas sareng ngecas batre ngandung -ripple harmonis kadua, anu mangaruhan négatif jalan batré ayeuna sareng ningkatkeun biaya. Cascaded single-PCSs tahap bisa utamana dibagi kana H-bridge cascaded jeung modular multilevel converter (MMC) jenis cascaded, sakumaha ditémbongkeun dina gambar.
Gemblengna, tinggi-tegangan langsung-PCS sambungan (Power Conversion System) mangrupakeun solusi konci pikeun ngajawab tantangan kaamanan jeung efisiensi nu dibawa ku ultra--kapasitas badag sistem panyimpen énergi. Tapi, éta nempatkeun syarat insulasi anu luhur dina bungkus batré sareng konverter DC / DC terasing, anu ngabatesan adopsi sareng aplikasi anu nyebar. Saterusna, aya tangtangan dina tumpukan konséntrasi, sambungan listrik, jeung desain kaamanan sistem batré ultra{5}}kapasitas badag.