Le système de stockage d'énergie BYD et son application
S'appuyant sur la technologie avancée des batteries en fer, la technologie de commutation bidirectionnelle à haute puissance et la technologie de gestion des batteries pour construire des solutions de systèmes de stockage d'énergie à grande échelle, les systèmes de stockage d'énergie à grande échelle peuvent répondre à divers besoins en matière de stockage d'énergie.
Il permet non seulement de réguler les pics et la fréquence, mais aussi d'atténuer efficacement les fluctuations de production de l'énergie éolienne, de l'énergie solaire et d'autres énergies nouvelles, d'améliorer la qualité de l'énergie sur le réseau et d'assurer la sécurité du réseau électrique.
Différents types de solutions de stockage d'énergie, tels que le type de conteneur et le type de station, sont fournis en fonction des conditions locales pour répondre aux différents besoins d'application des clients. Stockage d'énergie BYD montre également ses avantages techniques supérieurs.
Système de conversion d'énergie BYD
BYD est l'un des les 5 premières entreprises de batteries de stockage d'énergieLe système de conversion d'énergie modulaire (PCS) du système de stockage d'énergie de BYD adopte la technologie d'onduleur à trois niveaux la plus avancée et une conception de structure modulaire, et est principalement utilisé pour la conversion d'énergie, la régulation de puissance et la modulation de fréquence du système de stockage d'énergie de BYD.
Caractéristiques :
1) Circuit principal CC
Le circuit principal CC est principalement composé d'un disjoncteur CC, d'un circuit de précharge, d'un circuit de décharge et d'un filtre CC EMI. Il réalise principalement des fonctions telles que la commande marche-arrêt de l'entrée de la batterie, la suppression du courant d'appel, la protection contre les surintensités et le filtrage de la compatibilité électromagnétique.
2) DC/AC
La partie DC/AC est l'élément clé de la conversion d'énergie du PCS. Elle se compose principalement de condensateurs DC, d'IGBT, de variateurs IGBT et de modules de protection. Grâce à l'activation et à la désactivation à haute fréquence des IGBT, la conversion CA et CC et le flux bidirectionnel d'énergie sont réalisés.
3) Filtre sinusoïdal
Le filtre sinusoïdal filtre principalement les harmoniques à haute fréquence de la tension carrée à haute fréquence produite par le système CC/CA et les convertit en ondes sinusoïdales dont les harmoniques répondent aux exigences.
4) Circuit principal CA
Le circuit principal CA est principalement composé d'un disjoncteur CA, d'un contacteur CA, d'un circuit de précharge CA et d'un filtre CEM CA.
5) Acquisition du signal
La partie acquisition du signal réalise principalement la détection de haute précision de la tension et du courant côté DC, de la tension et du courant côté AC, la fonction de traitement du signal et la fonction de détection du signal de défaut.
6) Section de contrôle
La section de contrôle est la partie centrale du PCS. Le processeur de signal numérique industriel haute performance TMS320F28335 de TI est utilisé comme processeur central. Il prend en charge les opérations à virgule flottante de 32 bits, possède une capacité de traitement à grande vitesse de 150M, une sortie PWM dédiée de haute précision et 16 canaux d'échantillonnage A/N de 12 bits.
7) Section IHM
La partie surveillance et affichage utilise un écran tactile LCD haute résolution de 7 pouces comme interface homme-machine, qui fournit une interface d'interaction homme-machine conviviale et réalise parfaitement la fonction de contrôle local du PCS.
Avantage :
- ● Rendement de conversion élevé et faible contenu harmonique de sortie.
- ● Large gamme de températures ambiantes autorisées
- ● Conception compacte et facilité d'entretien
- ● Équipé d'une interface de fonctionnement à écran tactile humanisé, pratique pour le fonctionnement local et la recherche d'informations.
- ● Le système de surveillance à distance peut être utilisé pour vérifier et modifier les paramètres du système, et la vitesse de réponse de la maintenance est rapide.
Système de gestion de la batterie BYD
Les principales fonctions du système de gestion de la batterie adopté par le système de stockage d'énergie de BYD sont les suivantes :
- Fonction de gestion de la charge et de la décharge ;
- Fonction de protection ;
- Fonction de surveillance ;
- Fonction d'alarme ;
- Fonction d'autodiagnostic ;
- Fonction d'affichage de l'état de fonctionnement local ;
- Fonction de gestion de la sécurité ;
- Fonction de diagnostic des défauts ;
- Fonction de gestion thermique ;
- Fonction de communication.
Grâce à ces fonctions, le BMS du système de stockage d'énergie BYD peut réaliser la surveillance de l'état de la batterie, le contrôle du fonctionnement, la surveillance de l'isolation, l'équilibrage de la gestion, la protection et la communication, afin d'assurer le fonctionnement normal, stable et sûr du système grâce à la détection en temps réel de l'état de la batterie, et la cohérence de la batterie est maintenue par l'équilibrage de la batterie afin d'assurer l'efficacité et la durée de vie du système de la batterie.
Le système de gestion de la batterie comprend une structure à trois niveaux : module de gestion du bloc-batterie (BMU), unité de contrôle de l'énergie de la batterie (BECU) et unité de module de stockage de la batterie (BSMU).
Stratégie de contrôle de la mise en veille du BMS
1) Stratégie générale de contrôle des temps d'arrêt :
Pendant le fonctionnement du système, si l'état de la batterie atteint la valeur limite définie, telle que la valeur limite de tension ou la valeur limite SOC, le système de batterie de stockage d'énergie BYD entrera automatiquement en état de veille.
2) Stratégie de contrôle de l'arrêt d'urgence :
Si la défaillance actuelle du système (détecteur de fumée, etc.) provoque des accidents tels qu'un incendie ou une électrocution, le système de gestion des bâtiments transmet immédiatement les informations relatives à la défaillance au système de surveillance local et commande au PCS d'arrêter le fonctionnement du système.
Si le PCS ne répond pas dans le délai spécifié, le système de gestion de la batterie contrôle le système pour arrêter le fonctionnement de l'unité de stockage d'énergie afin d'assurer la sécurité du fonctionnement du système.
Balance passive en ligne BMS
Au cours de la production de masse de piles individuelles, en raison des fluctuations naturelles des matières premières et des processus de production, la capacité, la résistance interne, la tension et le taux d'autodécharge des piles individuelles présentent certains écarts.
Pendant l'utilisation, avec l'augmentation du nombre de cycles de charge et de décharge et l'influence du temps de stockage et de la température, l'affaiblissement de la capacité de la batterie unique sera également irrégulier, ce qui entraînera l'irrégularité de la batterie unique dans la même chaîne de batteries, ce qui réduira la capacité de l'ensemble de l'unité de batterie de stockage d'énergie BYD.
Il est donc nécessaire d'équilibrer la batterie pour en améliorer la consistance. Le dispositif d'égalisation de la batterie effectue l'égalisation de la décharge par le BMU. Le circuit d'égalisation de décharge connecte la résistance de décharge en parallèle avec les éléments de la batterie par l'intermédiaire du commutateur de commutation de la batterie, et réalise l'équilibre de décharge de la batterie en déchargeant les éléments de la batterie.
Batterie au phosphate de fer lithié BYD
La batterie lithium-fer-phosphate utilisée dans le système de stockage d'énergie de BYD peut répondre à la demande d'une puissance de sortie de l'ordre du mégawatt. La batterie lithium-fer-phosphate de BYD a été utilisée avec succès dans les véhicules électriques purs E6 et K9 de BYD.
Sécurité des batteries
La batterie lithium-fer-phosphate du système de stockage d'énergie BYD adopte la technologie de soudage au laser pour la valve antidéflagrante spéciale et la plaque de couverture, et la pression de démarrage de la valve antidéflagrante est stable.
Selon les différentes normes de sécurité test de batterie les données de l'essai de pression interne, une pression de démarrage raisonnable est fixée pour garantir que la batterie unique n'explosera pas dans diverses conditions extrêmes, telles que l'acupuncture, l'impact, le court-circuit, la surcharge/décharge, l'incendie, la pressurisation, etc.
Sécurité des chaînes de batteries
La conception du circuit principal de la chaîne de batteries lithium-fer-phosphate utilisée dans le système de stockage d'énergie de BYD adopte plusieurs méthodes de protection, comme suit :
1) Interrupteur d'isolement de la charge :
Il est principalement utilisé pour réaliser l'isolation des chaînes de batteries.
2) Contacteur principal :
Sous le contrôle du BMS, les fonctions de connexion automatique au réseau, de mise hors réseau, d'isolation des défauts et de rétablissement de la connexion au réseau après un défaut. Lorsque le système de batterie fonctionne et que le système de gestion des bâtiments détecte un signal d'erreur, l'unité envoie un message d'alarme et contrôle en même temps l'arrêt de l'appareil, de sorte que le système s'arrête de fonctionner.
3) Fusible DC :
Le fusible DC ultra-rapide est adopté. Lorsqu'un accident ou un court-circuit se produit dans le circuit primaire de la batterie, la valeur du courant du circuit principal augmente instantanément, et le courant important peut rapidement faire sauter le fusible, coupant ainsi le circuit primaire, protégeant efficacement la batterie et empêchant l'expansion du défaut.
Champ d'application du système de stockage d'énergie BYD
Basé sur la technologie avancée de BYD en matière de batteries au phosphate de fer lithié, de gestion des batteries, de conversion de l'énergie et de gestion du contrôle, le système de stockage d'énergie de BYD peut fournir de l'énergie à grande échelle. solutions de stockage de l'énergie qui répondent à différents besoins.
Les principales applications du système de stockage d'énergie de BYD sont les suivantes :
- La production d'énergie, comme la production régulière d'énergie nouvelle.
- Côté réseau de transport et de distribution, comme la régulation de la fréquence du réseau et la régulation des pics.
- Côté distribution d'énergie/côté utilisateur, comme l'écrêtement des pointes et le remplissage des vallées, l'alimentation électrique indépendante.
Lissage de la production d'énergie nouvelle (production d'électricité)
Face à la demande croissante d'approvisionnement en énergie et à la pollution de l'environnement, les nouvelles sources d'énergie telles que l'énergie solaire, en tant que source d'énergie propre, sont de plus en plus appréciées par les pays du monde entier. En raison de la nature intermittente et aléatoire de l'énergie solaire, la production d'électricité sur le réseau du système de stockage d'énergie de BYD varie en temps réel, ce qui a un certain impact sur la stabilité du réseau électrique.
En contrôlant la charge et la décharge du stockage d'énergie BYD pour stabiliser la production d'énergie solaire, réduire l'abandon de la lumière et maintenir la puissance sur le réseau dans une fourchette stable, afin de garantir la qualité de l'alimentation électrique.
Modulation de la fréquence du réseau (côté réseau de transmission et de distribution)
La modulation de fréquence peut être divisée en modulation de fréquence primaire et modulation de fréquence secondaire. Le système de stockage d'énergie par batterie appartient à la régulation de fréquence secondaire. Par rapport à la régulation de fréquence de l'énergie traditionnelle, il a une vitesse de réponse et une précision de contrôle inégalées, et son effet de régulation de fréquence dépasse de loin celui de l'équipement de production d'énergie rotatif traditionnel.
Le système de stockage d'énergie BYD peut devenir une ressource de répartition de haute qualité et accomplir des tâches de régulation de la fréquence en acceptant les instructions de répartition du réseau. La fluctuation de la fréquence du réseau électrique est contrôlée dans la plage autorisée grâce à la modulation de fréquence.
Élimination des pointes et remplissage des vallées (côté utilisateur)
Avec le développement de l'économie, l'importance de l'équilibre offre-demande entre la production et la consommation d'électricité dans le système électrique est de plus en plus grande. Le secteur de l'électricité recherche activement diverses méthodes pour garantir la sécurité et la fiabilité du système électrique.
Parmi elles, le prix de l'électricité en fonction de l'heure de pointe est une méthode relativement courante. Sur la base du prix de l'électricité de la vallée de pointe, le transfert d'énergie peut être réalisé par le biais du stockage de l'énergie, et des avantages en termes d'économie d'énergie peuvent être obtenus en même temps.
Bénéfice lié aux économies d'énergie = quantité de décharge en période de pointe × prix unitaire de l'électricité en période de pointe - quantité de charge en période de vallée × prix unitaire de l'électricité en période de vallée - quantité de charge en période normale × prix unitaire de l'électricité en période normale + autres revenus (tels que les subventions).
