Řešení pro spolehlivý provoz bateriových úložišťakumulátorových systémů Akumulace energie je stále důležitější pro udržitelnou elektrifikaci v celosvětovém rozsahu. Spolehlivého provozu takových systémů dosáhnete pomocí našich produktů a řešení.

Kontejner s natisknutým symbolem baterie v zelené krajině

V souvislosti s koncepcí All Electric Society, v níž je stále více přístrojů a systémů provozováno elektricky, jsou akumulátory obzvláště důležité. Pomáhají udržovat stabilní a spolehlivé zásobování energií tím, že vyrovnávají výkyvy v elektrické síti a účinněji využívají obnovitelné zdroje energie, jakými jsou solární a větrná energie. Akumulátorové systémy pomáhají snižovat emise CO₂ a přispívají k podpoře udržitelné energetické budoucnosti.

Akumulátorový systém pro uložení energie má modulární skladbu. Důležitými moduly jsou: systém správy baterie (BMS), systém Power Conversion System (PCS), klimatizace (HVAC) a systém Power Management System (PMS). Pro zajištění bezpečného provozu akumulátorového systému pro uložení energie jsou vestavěny také další moduly. Jedná se například o systém požární signalizace, pomocný zdroj energie pro osvětlení a panel se stejnosměrným proudem, který zajišťuje napájení a nabíjení baterií.

Schematická konstrukční skladba velkokapacitního akumulátoru


Velkokapacitní akumulátorová zařízení s kapacitou několika megawatthodin sehrávají rozhodující roli v oblasti síťových služeb. Vyrovnávají výkyvy v elektrické síti a zvyšují její stabilitu. Při nízké poptávce se přebytečná energie ukládá, aby mohla být opět odebírána v obdobích se špičkovým zatížením. Navíc podporují také integraci obnovitelných zdrojů energie a zvyšují bezpečnost zásobování. Velkokapacitní akumulátory mohou být sestavoveny jako modulární jednotky nebo jako funkční kontejnery.

Interaktivní obrazová mapa: Skladba akumulátorového systému
PMS – Power Managementsystem
Systém PMS je řídicí centrála akumulátorového systému pro uložení energie. Řídí toky energie a zajišťuje bezproblémovou vzájemnou součinnost všech součástí. Navíc systém PMS komunikuje s dalšími systémy, jakými jsou například systémy BMS a PCS, aby shromažďoval důležitá data a přijímal rozhodnutí v reálném čase. Prostřednictvím řízení rozvodu energie mezi bateriemi, sítí a různými zátěžemi zajišťuje systém PMS optimální provoz systému. V průmyslových akumulátorových systémech jsou dílčí systémy PMS a HVAC sloučeny v centrální jednotce.
Příklad řešení dostupnosti systému PMS v zařízeních s velkokapacitními akumulátory
Panel se střídavým proudem
Panel se střídavým proudem připojuje střídavé napětí získávané přeměnou probíhající v systému Power Conversion System (PCS) k napájecí síti.
Příklad řešení pro dostupnost zařízení obsažených v panelu se střídavým proudem
PCS – Power Conversion System
Systém PCS řídí tok proudu mezi baterií a sítí a převádí akumulovaný stejnosměrný proud z baterie na střídavý proud pro využití v síti, a naopak. V průmyslových akumulátorových systémech jsou panel se stejnosměrným proudem, systémem PCS a panel se střídavým proudem sloučeny v centrální jednotce.
BMS – Battery Managementsystem
Systém BMS monitoruje stav a výkon baterií. Kontrolují se napětí, proud a teplota každého bateriového článku a baterie jsou chráněny proti přebíjení, přehřívání a dalšími možnými nebezpečími. Systém BMS přispívá k bezpečnému a efektivnímu provozu a prodlužuje životnost baterie. Současně jsou poskytována rozhodující data pro optimalizaci řízení energie v rámci systému.
Panel se stejnosměrným proudem
Panel se stejnosměrným proudem slouží k připojování zdroje stejnosměrného proudu (např. fotovoltaického zařízení) k akumulátorovému systému pro uložení energie.
Zařízení pro ohlašování a hašení požáru
Zařízení pro ohlašování a hašení požár utváří koncepci ochrany v systému BESS, která sestává z preventivní a obranné protipožární ochrany.
Baterie
Technologie a velikost baterií určují kapacitu a oblast použití akumulátorových systémů pro uložení energie.
Pomocné systémy (vytápění a klimatizace, vzduchotechnika a požární signalizace)
Kromě kontrolních a správních funkcí jsou pro akumulátorové systémy pro uložení energie důležité rovněž bezpečnostní funkce. Přehřáté baterie mohou způsobovat snížení kapacity, vznik požáru nebo, v závažných případech, dokonce i výbuch. Aby se všem těmto rizikům předešlo, jsou používány systémy HVAC, které jsou důležité pro udržení bezpečného a optimálního prostředí.
Přehled komponent pro klimatizaci

Schematická skladba průmyslového akumulátorového systému


Na rozdíl od velkokapacitních akumulátorů splňují řešení, která jsou založena na použití průmyslových akumulátorů, specifické požadavky, které jsou přesně přizpůsobeny příslušnému průmyslovému zařízení. Důraz je zde kladen na optimalizaci nákladů na energii přesunem zátěže nebo zlepšením energetické účinnosti výrobních procesů. Liší se konstrukcí a výběrem komponent a často jsou menší než velkokapacitní akumulátory.

Interaktivní obrazová mapa: 3D vizualizace průmyslového akumulátorového systému
PCS – Power Conversion System
Systém PCS má v průmyslových akumulátorech kompaktnější konstrukční skladbu. Přeměna střídavého napětí na stejnosměrné, jakož i zásobování a napájení bateriových systémů se většinou uskutečňuje pouze v jednom rozvaděči.
Schematická skladba systému PCS v průmyslových akumulátorech
Baterie / Battery Managementsystem (BMS)
V závislosti na kapacitě může být systémem BMS vzájemně propojeno a monitorovánoněkolik bateriových stojanů.
PMS – Power Managementsystem
Systém PMS plní u tohoto druhu akumulátorů několik funkcí. Kromě veškerých rozvodů pomocné energie se zde nachází i napájení klimatizace, osvětlení, kamerového systémuvideomonitorování atd.
Schematická skladba systému PMS v průmyslových akumulátorech

Řešení pro systémy řízení napájení


PMS ve velkokapacitních akumulátorech

Systém PMS je základní jednotkou obsaženou v akumulátoru. Zde se sbíhají všechny signály ze subsystémů. Proto jsou požadavky na dostupnost obzvláště vysoké. Výkonná přepěťová ochrana chrání všechny komponenty systému PMS. Napájení řídicí jednotky a komunikace jsou zálohovány prostřednictvím baterií. Zdroj nepřerušovaného napájení zajišťuje provoz v případě poruchy předřazeného subsystému nebo výpadku napájení střídavým proudem. Přístrojová ochrana zabraňuje výpadkům způsobeným přetížením nebo zkratem. K monitorování výkonových dat se v rámci systému PMS používají přístroje pro měření energie.

Interaktivní obrazová mapa: Topologie systému PMS v zařízeních s velkokapacitními akumulátory
Ochrana před bleskem a přepěťová ochrana
Přepěťová ochrana typu 1 chrání Power Management System před bleskovými proudy a spínacími přepětími, která mohou vzniknout při napájení střídavým proudem. Doporučujeme naši přepěťovou ochranu s technologií uhlíkového jiskřiště.
FLT-MB-T1-264/25-3+1-UT-R
Ochrana před bleskem a přepěťová ochrana
Napájecí zdroj 24 V DC
Dostupnost systému PMS má pro akumulátorový systém zásadní význam a napájecí zdroj QUINT POWER je pro tento účel správným řešením. Jedinečná technologie SFB Technology a preventivní kontrola funkce napájecího zdroje zvyšují dostupnost vaší aplikace. Zde vám ukážeme řešení sestávající ze samostatných modulů na příkladu napájecího zdroje QUINT POWER.
QUINT4-PS/1AC/24DC/10/+
Napájecí zdroj 24 V DC
Baterie
V případě výpadku napájení stejnosměrnám napětím 24 V určuje odpovídající dimenzování baterie možnou dobu záložního napájení do odstranění poruchy nebo do obnovení napájení ze sítě. Pro různé produktové řady nabízíme baterie s rozdílnými technologiemi i kapacitami. Zde, v našem příkladu doporučujeme olověnou baterii s kapacitou 7 Ah.
UPS-BAT/PB/24DC/7AH
Baterie
Přepěťová ochrana pro signální rozhraní
Také signální a datová vedení představují mnoho možností, jak ochromit systém účinkem přepětí. Proto je nutno opatřit také všechna signální a datová vedení odpovídající přepěťovou ochranou. Naše doporučení: Chraňte jak vstupní, tak i výstupní stranu pomocí odpovídajících ochranných přístrojů. V našem příkladu používáme úzkou přepěťovou ochranu z řady TERMITRAB complete.
TTC-6P-4X1-24-PT-I
Přepěťová ochrana pro signální rozhraní
Přístroje pro měření energie
Přístroje pro měření spotřeby energie pomáhají přesně měřit spotřebu energie v systémech typu Power Management System. Prostřednictvím průběžného zaznamenávání parametrů, jakými jsou napětí, proud a výkon, přispívají k optimalizaci energetické účinnosti. Přesná detekce harmonických složek podporuje zabezpečení funkcí systému. K tomuto účelu jsou vhodné elektroměry řady EMpro EEM-MA370.
EMpro EEM-MA370
Přístroje pro měření energie
Zdroj nepřerušovaného napájení
Zdroj nepřerušovaného napájení (UPS) zajišťuje dostatek energie v případě poklesu napětí, např. pro bezpečné vypnutí řídicí jednotky. Ihned přebírá zásobování energií z připojené baterie. Všechny provozní parametry baterie jsou průběžně monitorovány prostřednictvím integrovaného komunikačního rozhraní.
QUINT4-UPS/24DC/24DC/10
Zdroj nepřerušovaného napájení
Přístrojová ochrana
Pro ochranu koncových zařízení a napájecích zdrojů před přetížením nebo zkratem je důležité používat přístrojové jističe. Doporučujeme systém přístrojových jističů CAPAROC, který díky komunikačním rozhraním vytváří vysokou úroveň transparentnosti systému, zejména při ochraně většího počtu přístrojů.
Systém přístrojových jističů CAPAROC
Přístrojová ochrana
Odrušovací filtry
Abychom minimalizovali elektromagnetická rušení, např. pocházející z transformátoru, a optimalizovali celkový výkon a spolehlivost napájecího systému, používáme zde odrušovací filtr.
Odrušovací filtry
Odrušovací filtry

Systém PMS v zařízeních s průmyslovými akumulátory

Průmyslové akumulátory a velkokapacitní akumulátory se liší kapacitou, složitostí a bezpečnostními požadavky. Průmyslové akumulátory jsou menší, jsou určeny pro specifické aplikace a mají jednodušší systém PMS. Oba systémy však musí být možno bez problémů integrovat do stávající infrastruktury.

Interaktivní obrazová mapa: Schéma zapojení systému PMS v zařízeních s průmyslovými akumulátory
Ochrana před bleskem a přepěťová ochrana
Přepěťová ochrana typu 1 chrání Power Management System před bleskovými proudy a spínacími přepětími, která mohou vzniknout při napájení střídavým proudem. Doporučujeme náš výměnný svodič bleskových proudů typu 1 z řady SEC.
FLT-SEC-P-T1-3S-350/25-FM
Ochrana před bleskem a přepěťová ochrana
Napájecí zdroj 24 V DC
Pro napájení řídicích nebo komunikačních jednotek můžete používat vysoce funkční napájecí zdroj QUINT POWER se samostatným modulem UPS z řady QUINT.
QUINT4-PS/1AC/24DC/10/+
Napájecí zdroj 24 V DC
Odrušovací filtry
Abychom minimalizovali elektromagnetická rušení, např. pocházející z transformátoru, a optimalizovali celkový výkon a spolehlivost napájecího systému, používáme zde odrušovací filtr.
Odrušovací filtry
Odrušovací filtry
Zdroj nepřerušovaného napájení
Zdroj nepřerušovaného napájení (UPS) zajišťuje dostatek energie v případě poklesu napětí, např. pro bezpečné vypnutí řídicí jednotky. Ihned přebírá zásobování energií z připojené baterie. Všechny provozní parametry baterie jsou průběžně monitorovány prostřednictvím integrovaného komunikačního rozhraní.
QUINT4-UPS/24DC/24DC/10
Zdroj nepřerušovaného napájení
Baterie
V případě výpadku napájení stejnosměrnám napětím 24 V určuje odpovídající dimenzování baterie možnou dobu záložního napájení do odstranění poruchy nebo do obnovení napájení ze sítě. Pro různé produktové řady nabízíme baterie s rozdílnými technologiemi i kapacitami. Zde, v našem příkladu doporučujeme olověnou baterii s kapacitou 7 Ah.
UPS-BAT/PB/24DC/7AH
Baterie
Přístrojová ochrana
Přístrojové jističe slouží k tomu, aby zabraňovaly výpadkům přístrojů a napájecích zdrojů v důsledku přetížení nebo zkratů. Doporučujeme systém CAPAROC, zejména tehdy, pokud chcete chránit více přístrojů. Díky svým komunikačním rozhraním dokáže tento systém vynikajícím způsobem komunikovat s napájecími zdroji QUINT POWER.
Systém přístrojových jističů CAPAROC
Přístrojová ochrana
Přístroje pro měření energie
Přístroje pro měření spotřeby energie pomáhají přesně měřit spotřebu energie v systémech typu Power Management System. Prostřednictvím průběžného zaznamenávání parametrů, jakými jsou napětí, proud a výkon, přispívají k optimalizaci energetické účinnosti. Přesná detekce harmonických složek podporuje zabezpečení funkcí systému. K tomuto účelu jsou vhodné elektroměry řady EMpro EEM-MA370.
EMpro EEM-MA370
Přístroje pro měření energie
Přepěťová ochrana pro signální rozhraní
Také signální a datová vedení představují různé možnosti, jak ochromit systém účinkem přepětí. Proto je nutno opatřit všechna signální a datová vedení odpovídající přepěťovou ochranou.
TTC-6P-4X1-24-PT-I
Přepěťová ochrana pro signální rozhraní
Napájecí zdroj 48 V DC
Napájecí zdroj, která dodává stejnosměrné napětí 48 V, poskytuje vysokou míru účinnosti, flexibility a bezpečnosti. Snižuje ztráty výkonu a je mnohostranně použitelný, např. pro napájení zařízení PoE, jakými jsou monitorovací kamery nebo síťové směrovače. V této souvislosti doporučujeme napájecí zdroj UNO POWER.
UNO2-PS/1AC/48DC/240W
Napájecí zdroj 48 V DC

Řešení pro systémy Power Conversion System


Systém PCS v průmyslovém akumulátoru

Systém PCS převádí elektrickou energii. Přitom se uskutečňuje přeměna stejnosměrného proudu (DC) z baterií na střídavý proud (AC) určený pro síť. Při nabíjení baterií je postup obrácený. Systém PCS řídí proces nabíjení a vybíjení, zlepšuje stabilitu sítě a zvyšuje účinnost systému akumulace energie.

Interaktivní obrazová mapa: Topologie systému Power Conversion System v průmyslovém akumulátoru
Stejnosměrný napájecí zdroj
Vysoce účinná výkonová elektronika pro montáž do stojanu umožňuje hospodárný provoz vašeho akumulátoru. Modulární systém umožňující odstupňování je optimalizován k nabíjení stejnosměrným proudem s vysokými napětími a proudy.
CHARX PS-M2/825DC/1000DC/30KW
Stejnosměrný napájecí zdroj
Přepěťová ochrana typu 3
Použití přepěťové ochrany typu 3 zajišťuje, že napájecí zdroj a navazující komponenty budou i nadále spolehlivě fungovat a nebudou poškozeny ani v případě náhlých napěťových špiček. Tím se prodlužuje životnost přístrojů a celého panelu pracujícího se střídavým proudem.
PLT-SEC-T3-230-FM-PT
Přepěťová ochrana typu 3
Střídavý/stejnosměrný napájecí zdroj
Výkonová elektronika pro montáž do 19" stojanu umožňuje efektivní nabíjení a vybíjení akumulátorů. Systém, který je modulární a škálovatelný, je optimalizován pro obousměrné převýdění výkonu při vysokých napětích a proudech. Kombinací vícero modulů lze dosahovat výstupního výkonu až 960 kW.
TRIO-HP/3AC/1KDC/20KW/BI
Střídavý/stejnosměrný napájecí zdroj
Stejnosměrná přepěťová ochrana
Přepěťová ochrana VAL-MB-DC zajišťuje bezpečný provoz v uzemněných jednopólových stejnosměrných napájecích systémech. Kompaktní provedení umožňuje prostorově úspornou instalaci. Mechanicko-optický ukazatel stavu a kontakt dálkového hlášení navíc zajistí, že budete trvale informováni o stavu systému.
VAL-MB-T2-750DC-2+V-R
Stejnosměrná přepěťová ochrana

Řešení pro panely se střídavým proudem


Panel se střídavým proudem v zařízení s velkokapacitním akumulátorem

Panel se střídavým proudem převádí ve velkokapacitním akumulátoru připojeném k rozvodné síti stejnosměrný proud (DC) na střídavý proud (AC). Panel navíc stabilizuje síťové napětí a frekvenci. Veškeré toky energie jsou v panelu se střídavým proudem monitorovány tak, aby bylo možné zaznamenávat napájení energií a odběr energie a udržovat odpovídající účinnost.

Interaktivní obrazová mapa: Topologie systému panelu se střídavým proudem v zařízeních s velkokapacitními akumulátory
Ochrana před bleskem a přepěťová ochrana
Bezprostředně za transformátorem se nachází svodič bleskových proudů typu 1, který chrání panel se střídavým proudem před zničením a výpadky způsobenými přepětím. V této souvislosti doporučujeme náš výměnný svodič bleskových proudů typu 1 z řady SEC.
FLT-SEC-P-T1-3S-350/25-FM
Ochrana před bleskem a přepěťová ochrana
Napájecí zdroj 110 V DC
Pro napájení stejnosměrným napětím 110 V doporučujeme jednofázový napájecí zdroj z řady QUINT. Napájecí zdroj QUINT POWER je dokonale vhodný pro napájení zátěží stejnosměrným napětím v rozsahu 110 až 125 V.
QUINT4-PS/1AC/110DC/4/+
Napájecí zdroj 110 V DC
Přístrojová ochrana
Přístrojové jističe slouží k tomu, aby zabraňovaly výpadkům přístrojů a napájecích zdrojů v důsledku přetížení nebo zkratů. Doporučujeme systém CAPAROC, zejména tehdy, pokud chcete chránit více přístrojů. Díky svým komunikačním rozhraním dokáže tento systém vynikajícím způsobem komunikovat s napájecími zdroji QUINT POWER.
Systém přístrojových jističů CAPAROC
Přístrojová ochrana
Napájecí zdroj 24 V DC
V redundantních aplikacích doporučujeme použití variant QUINT POWER Plus. Tyto napájecí zdroje se vyznačují integrovaným tranzistorem MosFET pro přerušení vazby, bezpečnou přepěťovou ochranou stejnosměrných zátěží a velkým homologačním paketem a jsou ideální pro redundantní zapojení v náročných aplikacích.
QUINT4-PS/1AC/24DC/10/+
Napájecí zdroj 24 V DC
Moduly redundance
Moduly redundance zvyšují spolehlivost vašeho zařízení. V případě poruchy jednoho zdroje napájení zajišťují vzájemné oddělení obou předřazených zdrojů napájení a v případě výpadku poskytují spolehlivé napájení zátěže. Technologie ACB zajišťuje symetrické rozložení zatížení obou napájecích zdrojů, a tím prodlužuje předpokládanou životnost napájecího systému.
QUINT4-S-ORING/12-24DC/1x40
Moduly redundance
Přepěťová ochrana pro signální rozhraní
Nebezpečná přepětí se mohou přenášet nejen přes napájecí vedení, jelikož také signální a datová vedení poskytují dostatek příležitostí k ochromení zařízení v důsledku přepětí. Proto je nutno opatřit všechna signální a datová vedení odpovídající přepěťovou ochranou. V našem příkladu používáme úzkou přepěťovou ochranu z řady TERMITRAB complete.
TTC-6P-3-HF-F-12DC-PT-I
Přepěťová ochrana pro signální rozhraní
Přístroje pro měření energie
V případě požadavku na zúčtovatelné měření energie umožňují elektroměry s certifikací MID přesné zaznamenávání a ukládání údajů o spotřebě energie v panelu se střídavým proudem. K tomuto účelu můžete používat například náš elektroměr EMpro se schválením MID.
EEM-EM377
Přístroje pro měření energie
Odrušovací filtry
Abychom minimalizovali elektromagnetická rušení, např. pocházející z transformátoru, a optimalizovali celkový výkon a spolehlivost napájecího systému, používáme zde odrušovací filtr.
Odrušovací filtry
Odrušovací filtry

Řešení pro klimatizaci (HVAC)


HVAC ve velkokapacitních akumulátorech

Systémy HVAC (vytápění, větrání, klimatizace) ve velkých akumulátorech jsou nezbytné pro regulaci teploty a vlhkosti, která zajišťuje optimální provozní podmínky. Zabraňují přehřívání a poškození způsobenému vlhkostí, zvyšují účinnost a prodlužují životnost baterií. Zvyšují také bezpečnost tím, že snižují riziko požárů a výpadků.

Interaktivní obrazová mapa: schematická skladba klimatizace velkého akumulátoru energie
24V napájecí zdroj s výkonem aý 2,5 kW
Pro napájení čerpadel a ventilátorů v akumulátorových systémech doporučujeme napájecí zdroj z řady TRIO POWER. Díky svému plochému provedení pro přímou montáž na stěnu šetří místo ve vašem zařízení a představuje flexibilní řešení.
TRIO-PM/1AC/24DC/2500W
24V napájecí zdroj s výkonem aý 2,5 kW
Přepěťová ochrana pro signální rozhraní
Také signální a datová vedení představují rozmanité možnostíi, jak ochromit systém účinkem přepětí. Proto je nutno opatřit všechna signální a datová vedení odpovídající přepěťovou ochranou.
TTC-6P-3-HF-F-12DC-PT-I
Přepěťová ochrana pro signální rozhraní
Přepěťová ochrana typu 3
Použití přepěťové ochrany typu 3 zajišťuje, že napájecí zdroj, čerpadla a ventilátory budou i nadále spolehlivě fungovat a nebudou poškozeny ani v případě náhlých napěťových špiček. Tím se prodlužuje životnost přístrojů.
PLT-SEC-T3-230-FM-PT
Přepěťová ochrana typu 3

Dostupnost zařízení v akumulátorových systémech


Přehled produktů z portfolia určeného pro oblast Power Reliability

Akumulátorové systémy pro uložení energie jsou důležité pro vyrovnávání výkyvů v dodávkách energie a pro efektivní využívání obnovitelné energie. Stabilizují elektrickou síť a pomáhají zvládat špičková zatížení.

Díky našim produktům a řešením můžete zajistit, aby vaše akumulátorové systémy pro uložení energie fungovaly spolehlivě a účinně, a to optimalizovaným využíváním triády sestávající z napájení, ochrany a měření v téměř všech modulech vašeho akumulátoru. Tímto způsobem aktivně přispějete ke stabilizaci elektrické sítě a k účinnému využívání obnovitelné energie.