Система накопления энергии

Описание

Выходная мощность в режиме разряда составляет не менее 10 КВт в течение 15 минут. При этом выходное напряжение не достигает значений меньше минимального 2*210В.

Накопитель энергии оборудован системой контроля электрических и энергетических характеристик накопителя, защитой от перегрузки, перезаряда и глубокого разряда. Для его питания будет используется отдельная аккумуляторная батарея со своим зарядным устройством. В устройстве СНЭ в плане методов и средств управления приняты меры по исключению попадания СНЭ в недопустимые состояния, в том числе, и за счёт человеческого фактора. Основным элементом модуля является аккумуляторный блок (выходное напряжение блока составляет 60В).

Для обеспечения необходимого значения выходного напряжения 240В в составе модуля используются 4 последовательно включенных блока.

Соответственно СНЭ состоит из 8 блоков.

Каждый Блок состоит из 20 последовательно соединённых секций. Каждая секция включает в себя 4 аккумуляторных элемента, соединенных параллельно.

Модуль имеет следующие характеристики:

• номинальное выходное напряжение – 240В;
• ёмкость – 24 А*ч;
• запасённая энергия – 5760 Вт*ч

В целях обеспечения процесса балансировки при заряде аккумуляторной батареи и сокращения потерь энергии при балансировке и снижения тепловыделения, в СНЭ происходит поблочная зарядка батарей модуля (для каждого из четырех блоков модуля предусмотрено своё зарядное устройство). Выходы каждого из зарядных устройств с параллельно-последовательными им блоками соединяются последовательно, а входы зарядных устройств соединяются параллельно.

В состав блока входит 80 аккумуляторных элементов. Каждый элемент является литий-железо-фосфатным аккумулятором (LiFePo4) с номинальным напряжением 3В и ёмкостью 6 А*ч. Каждая секция имеет напряжение 3В и ёмкость 24 А*ч. Блок имеет напряжение 60В и ёмкость 24 А*ч.

Управление процессами заряда, разряда и балансировкой секций в процессе заряда осуществляет BMS, входящая в состав блока. BMS включает в себя силовые ключи заряда и разряда на основе MOSFET транзисторов, устройство балансировки и схему управления.

Аккумулятор выдерживает разрядный ток 4С.

В СНЭ предусмотрен запас по энергетическим параметрам с целью предотвращения полного разряда, компенсации разброса характеристик отдельных элементов, а также недопущения разряда АКБ током большим максимально допустимого для литий-железо-фосфатных элементов, составляющим 2С-3С.

В СНЭ обеспечивается два способа заряда:

• от электромеханического преобразователя (основной режим);
• от стандартной однофазной электрической сети (дополнительный режим).

В первом случае, источником питания для обеспечения заряда является постоянное напряжение 240±30В. Во втором случае - переменное напряжение 220В.

В СНЭ используется DC/DC преобразователь. В его состав входят силовые ключи на основе MOSFET или IGBT транзисторов, осуществляющих преобразования входного постоянного напряжения в импульсное. Разработанный преобразователь обеспечивает стабилизацию двукратного (и более) изменения входного напряжения. В СНЭ диапазон изменения напряжения: 240±30В при питании от электромеханического преобразователя и 310±20В при питании от сети.