Rozwiązania zapewniające niezawodne działanie systemów magazynowania energii Magazynowanie energii staje się coraz ważniejsze dla zrównoważonej elektryfikacji świata. Dzięki naszym produktom i rozwiązaniom można osiągnąć niezawodne działanie takich systemów.

Kontener z nadrukiem baterii na tle zielonego krajobrazu

W All Electric Society, gdzie coraz więcej urządzeń i systemów jest zasilanych elektrycznie, systemy magazynowania energii są szczególnie ważne. Pomagają one utrzymać stabilne i niezawodne zasilanie poprzez równoważenie wahań w sieci energetycznej i bardziej efektywne wykorzystanie energii odnawialnej, takiej jak energia słoneczna i wiatrowa. Systemy magazynowania energii pomagają zmniejszyć emisję CO₂ i przyczyniają się do zrównoważonej przyszłości energetycznej.

System magazynowania energii ma budowę modułową. Ważnymi modułami są: system zarządzania akumulatorami (BMS), system konwersji energii (PCS), klimatyzacja (HVAC) i system zarządzania energią (PMS). Montuje się również inne moduły w celu zapewnienia bezpiecznego działania systemu magazynowania energii. Są to na przykład system sygnalizacji pożaru, zasilanie pomocnicze oświetlenia i panel DC, który dba o zasilanie i ładowanie akumulatorów.

Schemat budowy dużego magazynu energii


Duże magazyny o pojemności kilku megawatogodzin odgrywają decydującą rolę w usługach sieciowych. Kompensują one wahania w sieci energetycznej i zwiększają jej stabilność. Gdy zapotrzebowanie jest niskie, nadwyżka energii jest magazynowana i uwalniana ponownie w okresach szczytowego obciążenia. Wspierają one również integrację odnawialnych źródeł energii i poprawiają bezpieczeństwo zasilania. Duże zasobniki mogą być modułowe lub zaprojektowane jako funkcjonalne kontenery.

Interaktywna mapa graficzna: Schemat systemu magazynowania energii
PMS – Power Management System
PMS to centrala sterowania systemem magazynowania energii. Steruje przepływem energii i zapewnia sprawne działanie. Ponadto system PMS komunikuje się z innymi systemami, takimi jak system zarządzania akumulatorami i PCS, w celu gromadzenia ważnych danych i podejmowania decyzji w czasie rzeczywistym. Kontrolując dystrybucję energii między akumulatorami, siecią i różnymi obciążeniami, system PMS zapewnia optymalne działanie systemu. W przemysłowych systemach magazynowania energii system PMS i HVAC są połączone w jednostce centralnej.
Przykład rozwiązania dla dyspozycyjności systemu PMS w dużych magazynach energii
Panel AC
Panel AC łączy napięcie prądu przemiennego przetworzone w systemie konwersji energii (PCS) z siecią zasilającą.
Przykład rozwiązania dla dyspozycyjności systemu panelu AC
PCS – Power Conversion System
PCS steruje przepływem energii elektrycznej między akumulatorem a siecią i przekształca zmagazynowany prąd stały z akumulatora w prąd przemienny do wykorzystania w sieci i odwrotnie. W przemysłowych systemach magazynowania energii panel DC, PCS i panel AC są połączone w jednostkę centralną.
BMS – Battery Management System
System BMS monitoruje stan i wydajność akumulatorów. Napięcie, prąd i temperatura każdego ogniwa baterii są sprawdzane, a baterie są chronione przed przeładowaniem, przegrzaniem i innymi potencjalnymi zagrożeniami. System zarządzania akumulatorami przyczynia się do bezpiecznej i wydajnej pracy oraz wydłuża żywotność akumulatora. Jednocześnie dostarczane są dane kluczowe dla optymalizacji zarządzania energią w systemie.
Panel DC
Panel DC służy do podłączenia źródła prądu stałego (np. systemu PV) do systemu magazynowania energii.
System wykrywania i gaszenia pożarów
System wykrywania i gaszenia pożaru tworzy koncepcję ochrony w systemie magazynowania energii, składającą się z prewencyjnej i obronnej ochrony przeciwpożarowej.
Baterie
Technologia i rozmiar baterii określają pojemność i obszar zastosowania systemów magazynowania energii.
Systemy pomocnicze (ogrzewanie i klimatyzacja oraz systemy sygnalizacji pożaru)
Oprócz funkcji sterowania i zarządzania równie ważne dla systemów magazynowania energii jest bezpieczeństwo. Przegrzane akumulatory mogą prowadzić do zmniejszenia pojemności, pożarów, a w skrajnych przypadkach nawet eksplozji. Aby zapobiec wszystkim tym zagrożeniom, systemy HVAC są ważne dla utrzymania bezpiecznego i optymalnego środowiska.
Przegląd komponentów do klimatyzacji

Schemat budowy przemysłowego systemu magazynowania energii


W przeciwieństwie do dużych zasobników, przemysłowe rozwiązania do magazynowania energii spełniają określone wymagania, które są dostosowane do systemu przemysłowego. Nacisk kładziony jest tutaj na optymalizację kosztów energii poprzez przesunięcie obciążeń lub poprawę efektywności energetycznej w procesach produkcyjnych. Różnią się one konstrukcją i doborem komponentów i często są mniejsze niż duże zasobniki.

Interaktywna mapa: wizualizacja 3D przemysłowego systemu magazynowania energii
PCS – Power Conversion System
Power Conversion System w magazynach przemysłowych ma bardziej kompaktową konstrukcję. Konwersja napięcia AC na DC, jak również zasilanie i zasilanie systemów akumulatorowych zwykle odbywa się w jednej szafie sterowniczej.
Schemat budowy PCS w przemysłowych zasobnikach energii
Akumulatory / system zarządzania akumulatorami (BMS)
W zależności od pojemności, kilka szaf akumulatorowych jest ze sobą połączonych i monitorowanych przez system zarządzania akumulatorami.
PMS – Power Management System
System zarządzania energią spełnia kilka funkcji w tego typu zasobnikach energii. Oprócz całej dystrybucji energii pomocniczej znajduje się tu również zasilanie klimatyzacji, oświetlenia, wideomonitoringu itp.
Schemat budowy PMS w przemysłowych zasobnikach energii

Rozwiązania do systemów zarządzania energią


PMS w dużych magazynach energii

PMS jest niezbędną jednostką w zasobniku energii. Tutaj łączą się wszystkie sygnały z podsystemów. Dlatego wymagania dotyczące dostępności są szczególnie wysokie. Skuteczna ochrona przed przepięciami chroni wszystkie komponenty PMS. Zasilanie sterownika i komunikacji jest podtrzymywane bateryjnie. Zasilacz UPS zapewnia działanie w przypadku awarii podsystemu lub zasilania AC. Ochrona urządzenia zapobiega awariom spowodowanym przeciążeniem lub zwarciem. Do monitorowania danych dotyczących wydajności w ramach systemu PMS służą mierniki parametrów sieci.

Interaktywna mapa graficzna: Topologia systemu PMS w dużych magazynach energii
Ochrona odgromowa i ochrona przed przepięciami
Ochrona przed przepięciami typu 1 chroni system zarządzania energią przed prądami piorunowymi i przepięciami łączeniowymi, które mogą wystąpić w sieci zasilającej AC. Polecamy naszą ochronę przed przepięciami z karbonową technologią iskiernikową.
FLT-MB-T1-264/25-3+1-UT-R
Ochrona odgromowa i ochrona przed przepięciami
Zasilacz 24 V DC
Dyspozycyjność PMS jest niezbędna dla systemu magazynowania energii, a odpowiednim rozwiązaniem jest zasilacz QUINT POWER. Unikalna SFB Technology i funkcja prewencyjnego monitorowania w zasilaczach zwiększą dyspozycyjność każdej aplikacji. Tutaj pokazujemy rozwiązania z oddzielnych modułów na przykładzie zasilacza QUINT POWER.
QUINT4-PS/1AC/24DC/10
Zasilacz 24 V DC
Akumulator
W przypadku awarii zasilania 24 V DC dobrany odpowiednio akumulator zapewni wymagany czas podtrzymania do momentu usunięcia awarii lub przywrócenia zasilania sieciowego. Oferujemy akumulatory o różnych technologiach i pojemnościach dla różnych rodzin produktów. W naszym przykładzie zalecamy akumulator kwasowo-ołowiowy o pojemności 7 Ah.
UPS-BAT/PB/24DC/7AH
Akumulator
Ochrona przed przepięciami dla interfejsów sygnałowych
Linie sygnałowe i linie danych również mogą sparaliżować system z powodu przepięcia. Dlatego należy również chronić wszystkie linie sygnałowe i linie danych za pomocą odpowiedniej ochrony przed przepięciami. Nasza rekomendacja: zabezpiecz zarówno stronę wyjściową, jak i wejściową za pomocą odpowiednich urządzeń zabezpieczających. W naszym przykładzie używamy wąskiej ochrony przed przepięciami z serii TERMITRAB complete.
TTC-6P-4X1-24-PT-I
Ochrona przed przepięciami dla interfejsów sygnałowych
Mierniki parametrów sieci
Mierniki parametrów sieci pomagają precyzyjnie mierzyć zużycie energii w systemie zarządzania energią. Dzięki ciągłemu rejestrowaniu parametrów, takich jak napięcie, prąd i moc, pomagają zoptymalizować efektywność energetyczną. Precyzyjne wykrywanie harmonicznych wspomaga ochronę funkcji systemu. Do tego celu nadają się mierniki parametrów sieci EMpro EEM-MA370.
EMpro EEM-MA370
Mierniki parametrów sieci
Moduł UPS
Moduł zasilania awaryjnego (UPS) zapewnia wystarczającą ilość energii w przypadku spadku napięcia, np. w celu bezpiecznego wyłączenia systemu sterowania. Natychmiast przejmuje zasilanie z podłączonego akumulatora. Wszystkie parametry pracy akumulatora są stale monitorowane za pośrednictwem zintegrowanego interfejsu komunikacyjnego.
QUINT4-UPS/24DC/24DC/10
Moduł UPS
Ochrona urządzeń
Aby chronić urządzenia końcowe i zasilacz przed przeciążeniem lub zwarciem, ważne jest stosowanie wyłączników. Polecamy system wyłączników CAPAROC, który dzięki interfejsom komunikacyjnym zapewnia wysoki poziom przejrzystości systemu, szczególnie w przypadku ochrony wielu urządzeń.
System wyłączników CAPAROC
Ochrona urządzeń
Filtr EMC
Aby zminimalizować wszelkie zakłócenia elektromagnetyczne, np. pochodzące z transformatora, oraz zoptymalizować ogólną wydajność i niezawodność systemu zasilania, stosujemy filtr przeciwzakłóceniowy.
Filtr EMC
Filtr EMC

PMS w przemysłowych systemach magazynowania

Przemysłowe magazyny energii i duże zasobniki różnią się pod względem pojemności, złożoności i wymogów bezpieczeństwa. Magazyny przemysłowe są mniejsze, przeznaczone do konkretnych zastosowań i mają prostszy system PMS. Oba systemy muszą jednak płynnie integrować się z istniejącą infrastrukturą.

Interaktywna mapa: Podstawowy schemat połączeń systemu PMS w magazynach przemysłowych
Ochrona odgromowa i ochrona przed przepięciami
Ochrona przed przepięciami typu 1 chroni system zarządzania energią przed prądami piorunowymi i przepięciami łączeniowymi, które mogą wystąpić w sieci zasilającej AC. Polecamy nasz wtykowy ogranicznik przepięć typu 1 z rodziny SEC.
FLT-SEC-P-T1-3S-350/25-FM
Ochrona odgromowa i ochrona przed przepięciami
Zasilacz 24 V DC
Do zasilania sterowników lub jednostek komunikacyjnych można użyć zasilacza QUINT POWER o wysokiej funkcjonalności z oddzielnym modułem UPS z rodziny QUINT.
QUINT4-PS/1AC/24DC/10
Zasilacz 24 V DC
Filtr EMC
Aby zminimalizować wszelkie zakłócenia elektromagnetyczne, np. pochodzące z transformatora, oraz zoptymalizować ogólną wydajność i niezawodność systemu zasilania, stosujemy filtr przeciwzakłóceniowy.
Filtr EMC
Filtr EMC
Moduł UPS
Moduł zasilania awaryjnego (UPS) zapewnia wystarczającą ilość energii w przypadku spadku napięcia, np. w celu bezpiecznego wyłączenia systemu sterowania. Natychmiast przejmuje zasilanie z podłączonego akumulatora. Wszystkie parametry pracy akumulatora są stale monitorowane za pośrednictwem zintegrowanego interfejsu komunikacyjnego.
QUINT4-UPS/24DC/24DC/10
Moduł UPS
Akumulator
W przypadku awarii zasilania 24 V DC dobrany odpowiednio akumulator zapewni wymagany czas podtrzymania do momentu usunięcia awarii lub przywrócenia zasilania sieciowego. Oferujemy akumulatory o różnych technologiach i pojemnościach dla różnych rodzin produktów. W naszym przykładzie zalecamy akumulator kwasowo-ołowiowy o pojemności 7 Ah.
UPS-BAT/PB/24DC/7AH
Akumulator
Ochrona urządzeń
Wyłączniki zapobiegają uszkodzeniu urządzeń i zasilacza w wyniku przeciążenia lub zwarcia. Polecamy system CAPAROC, szczególnie do ochrony kilku urządzeń. Dzięki interfejsom komunikacyjnym system ten może doskonale komunikować się z zasilaczami QUINT POWER.
System wyłączników CAPAROC
Ochrona urządzeń
Mierniki parametrów sieci
Mierniki parametrów sieci pomagają precyzyjnie mierzyć zużycie energii w systemie zarządzania energią. Dzięki ciągłemu rejestrowaniu parametrów, takich jak napięcie, prąd i moc, pomagają zoptymalizować efektywność energetyczną. Precyzyjne wykrywanie harmonicznych wspomaga ochronę funkcji systemu. Do tego celu nadają się mierniki parametrów sieci EMpro EEM-MA370.
EMpro EEM-MA370
Mierniki parametrów sieci
Ochrona przed przepięciami dla interfejsów sygnałowych
Linie sygnałowe i linie danych również mogą potencjalnie sparaliżować system z powodu przepięcia. Dlatego należy również chronić również wszystkie linie sygnałowe i linie danych za pomocą odpowiedniej ochrony przed przepięciami.
TTC-6P-4X1-24-PT-I
Ochrona przed przepięciami dla interfejsów sygnałowych
Zasilacz 48 V DC
Zasilacz 48 V DC zapewnia wydajność, elastyczność i bezpieczeństwo. Zmniejsza straty mocy i jest wszechstronny, np. do zasilania urządzeń PoE, takich jak kamery monitorujące lub routery sieciowe. Zalecamy tutaj zasilacz UNO POWER.
UNO2-PS/1AC/48DC/240W
Zasilacz 48 V DC

Rozwiązania dla systemów konwersji energii


PCS w przemysłowym systemie zasobniku energii

PCS przetwarza energię elektryczną. Przekształca prąd stały (DC) z akumulatorów w prąd przemienny (AC) dla sieci. Aby naładować baterie, proces jest odwrotny. PCS steruje procesem ładowania i rozładowywania, poprawia stabilność sieci i zwiększa wydajność systemu magazynowania energii.

Interaktywna mapa: Topologia systemu konwersji energii w przemysłowym magazynie energii
Zasilanie DC/DC
Efektywna energoelektronika do montażu w szafie rack umożliwia ekonomiczną pracę magazynu energii. Ten modułowy i skalowalny system jest zoptymalizowany do ładowania DC o wysokim napięciu i natężeniu prądu.
CHARX PS-M2/825DC/1000DC/30KW
Zasilanie DC/DC
Ochrona przed przepięciami typu 3
Zastosowanie ochrony przed przepięciami typu 3 gwarantuje, że zasilanie i komponenty znajdujące się za nim będą nadal działać niezawodnie i nie zostaną uszkodzone nawet w przypadku nagłych skoków napięcia. Zwiększa to żywotność urządzeń i całego panelu AC.
PLT-SEC-T3-230-FM-PT
Ochrona przed przepięciami typu 3
Zasilanie AC/DC
Energoelektronika do montażu w szafie rack 19" umożliwia wydajne ładowanie i rozładowywanie magazynów energii. Ten modułowy i skalowalny system jest zoptymalizowany do dwukierunkowego przekształcania mocy o wysokim napięciu i natężeniu prądu. Dzięki połączeniu kilku modułów możliwe jest uzyskanie mocy wyjściowej do 960 kW.
TRIO-HP/3AC/1KDC/20KW/BI
Zasilanie AC/DC
Ochrona przed przepięciami DC
Ochrona przed przepięciami VAL-MB-DC zapewnia bezpieczną pracę w uziemionych, jednobiegunowych systemach zasilania DC. Kompaktowa konstrukcja umożliwia elastyczną instalację. Ponadto mechaniczno-optyczny wskaźnik statusu i zestyk komunikacji zdalnej na bieżąco informują użytkownika o stanie systemu.
VAL-MB-T2-750DC-2+V-R
Ochrona przed przepięciami DC

Rozwiązania do paneli AC


Panel AC w dużym zasobniku energii

Panel AC przekształca prąd stały (DC) w prąd przemienny (AC) w dużym zasobniku sieciowym. Panel stabilizuje również napięcie sieciowe i częstotliwość. Wszystkie przepływy energii są monitorowane w panelu AC w celu rejestrowania dostarczania i odbierania energii oraz utrzymania ich wydajności.

Interaktywna mapa: Topologia panelu AC w dużych zasobnikach
Ochrona odgromowa i ochrona przed przepięciami
Bezpośrednio za transformatorem znajduje się ogranicznik przepięć typu 1, który chroni panel AC przed zniszczeniem i awarią spowodowaną przepięciem. Polecamy tu nasz wtykowy ogranicznik przepięć typu 1 z rodziny SEC.
FLT-SEC-P-T1-3S-350/25-FM
Ochrona odgromowa i ochrona przed przepięciami
Zasilacz 110 V DC
Do zasilania 110 V DC zalecamy zasilacz jednofazowy z rodziny QUINT. Zasilacz QUINT POWER jest idealny do zasilania obciążeń w zakresie od 110 do 125 V DC.
QUINT4-PS/1AC/110DC/4
Zasilacz 110 V DC
Ochrona urządzeń
Wyłączniki zapobiegają uszkodzeniu urządzeń i zasilacza w wyniku przeciążenia lub zwarcia. Polecamy system CAPAROC, szczególnie do ochrony kilku urządzeń. Dzięki interfejsom komunikacyjnym system ten może doskonale komunikować się z zasilaczami QUINT POWER.
System wyłączników CAPAROC
Ochrona urządzeń
Zasilacz 24 V DC
W zastosowaniach redundantnych zalecamy stosowanie wariantów QUINT POWER Plus. Wyróżniają się one zintegrowanym odsprzęgającym tranzystorem MosFET, bezpieczną ochroną przed przepięciami obciążeń DC i dużym pakietem dopuszczeń, zatem są idealne do redundantnego okablowania w wymagających aplikacjach.
QUINT4-PS/1AC/24DC/10/+
Zasilacz 24 V DC
Moduły redundancyjne
Moduły redundancyjne zwiększają niezawodność systemu. Odłączają one dwa zasilacze w przypadku awarii i zapewniają niezawodne zasilanie obciążenia w przypadku awarii jednego zasilacza. ACB Technology zapewnia symetryczny rozkład obciążenia obu zasilaczy, a tym samym zwiększa żywotność systemu zasilania.
QUINT4-S-ORING/12-24DC/1x40
Moduły redundancyjne
Ochrona przed przepięciami dla interfejsów sygnałowych
Niebezpieczne przepięcia mogą być wprowadzane nie tylko przez linie zasilające, ale również linie sygnałowe i linie danych. Może to sparaliżować system z powodu przepięcia. Dlatego należy również chronić również wszystkie linie sygnałowe i linie danych za pomocą odpowiedniej ochrony przed przepięciami. W naszym przykładzie używamy wąskiej ochrony przed przepięciami z serii TERMITRAB complete.
TTC-6P-3-HF-F-12DC-PT-I
Ochrona przed przepięciami dla interfejsów sygnałowych
Mierniki parametrów sieci
Jeśli konieczne są pomiary energii do celów rozliczeniowych, liczniki energii z certyfikatem MID umożliwiają precyzyjne rejestrowanie i przechowywanie danych dotyczących energii w panelu AC. Przykładem może być nasz licznik energii z rodziny produktów EMpro z dopuszczeniem MID.
EEM-EM377
Mierniki parametrów sieci
Filtr EMC
Aby zminimalizować wszelkie zakłócenia elektromagnetyczne, np. pochodzące z transformatora, oraz zoptymalizować ogólną wydajność i niezawodność systemu zasilania, stosujemy filtr przeciwzakłóceniowy.
Filtr EMC
Filtr EMC

Rozwiązania dla klimatyzacji (HVAC)


HVAC w dużych zasobnikach

Systemy HVAC (ogrzewanie, wentylacja, klimatyzacja) w dużych magazynach energii są niezbędne do kontrolowania temperatury i wilgotności w celu zapewnienia optymalnych warunków pracy. Zapobiegają one przegrzaniu i uszkodzeniom spowodowanym wilgocią, zwiększają wydajność i wydłużają żywotność akumulatorów. Zwiększają również bezpieczeństwo, zmniejszając ryzyko pożarów i awarii.

Interaktywna mapa: Schemat budowy klimatyzacji dużego zasobnika energii
Zasilacz 24 V do 2,5 kW
Do zasilania pomp i wentylatorów w systemach magazynowania energii zalecamy zasilacz z rodziny TRIO POWER. Dzięki płaskiej konstrukcji umożliwiającej bezpośredni montaż naścienny, oszczędza miejsce w systemie i zapewnia elastyczne rozwiązanie.
TRIO-PM/1AC/24DC/2500W
Zasilacz 24 V do 2,5 kW
Ochrona przed przepięciami dla interfejsów sygnałowych
Linie sygnałowe i linie danych również mogą w różny sposób sparaliżować system z powodu przepięcia. Dlatego należy również chronić również wszystkie linie sygnałowe i linie danych za pomocą odpowiedniej ochrony przed przepięciami.
TTC-6P-3-HF-F-12DC-PT-I
Ochrona przed przepięciami dla interfejsów sygnałowych
Ochrona przed przepięciami typu 3
Zastosowanie ochrony przed przepięciami typu 3 gwarantuje, że zasilanie, pompy i wentylatory będą nadal działać niezawodnie i nie zostaną uszkodzone nawet w przypadku nagłych skoków napięcia. Zwiększa to żywotność urządzeń.
PLT-SEC-T3-230-FM-PT
Ochrona przed przepięciami typu 3

Dyspozycyjność systemu w systemach magazynowania energii


Przegląd produktów z portfolio Power Reliability

Systemy magazynowania energii są ważne dla równoważenia wahań mocy i efektywnego wykorzystania energii odnawialnej. Stabilizują one sieć energetyczną i pomagają zarządzać obciążeniami szczytowymi.

Dzięki naszym produktom i rozwiązaniom można zapewnić niezawodną i wydajną pracę systemów magazynowania energii poprzez optymalizację zasilania, ochrony i pomiarów w niemal wszystkich modułach magazynu energii. W ten sposób aktywnie przyczyniasz się do stabilizacji sieci energetycznej i efektywnego wykorzystania energii odnawialnej.