Enerji depolama sistemleri sektörleri birbirine bağlıyor ancak enerji depolama sistemlerini birbirine bağlayan nedir? Enerji depolama sistemlerinin güvenli çalışması ve All Electric Society'nin gerçekleştirilmesi için yenilikçi bağlantı teknolojisinin önemi.

Konteyner tasarımında batarya enerji depolama sistemi

Kısa özet

Sabit enerji depolama sistemleri sektör entegrasyonu için önemli bir bağlantıdır. Bu sistemlerin güvenliği ve güvenilirliği yalnızca kullanılan elektrik bağlantı teknolojisine bağlı değildir. Bu, kesintisiz güç ve veri iletimi sağlar.

All Electric Society'de enerji depolama

İklim değişikliğinin hafifletilmesi ve jeopolitik bağımlılıkların azaltılması çağımızın önemli konuları arasında yer alıyor. Sektör entegrasyonlu All Electric Society fikri, çözümler sağlıyor. Bu, toplumumuzu, binalarımızı, üretim tesislerimizi, mobilitemizi ve altyapımızı enerji ve bilgi teknolojisi aracılığıyla entegre etmekle ilgilidir. All Electric Society'de bu, sınırsız ve zararlı emisyonlar üretmeyen yenilenebilir enerji kaynakları kullanılarak gerçekleştirilir.

Rüzgâr enerjisi ve güneş enerjisi sürekli olarak mevcut değildir. Ancak modern toplumun günün 24 saati sürekli bir enerji açığı vardır. İstikrarlı bir besleme, ancak fazla enerjinin, daha sonra ihtiyaç duyulduğunda tekrar kullanıma hazır hale getirilebilmesi için yeterli miktarda depolanması durumunda (örneğin, batarya depolama sistemleri kullanılarak) elde edilebilir.

Pil hücreli ve dengeleyici PCB'li batarya modülü

Yapı ve çalışma yöntemi

Kapasiteye bağlı olarak bu sabit sistemler cihaz muhafazalarına, kontrol panolarına ve hatta konteynerlere kurulabilir. Ancak temel modüler yapı daima benzerdir. Üç farklı elektrik bağlantısı türü vardır: enerji akışının, izleme ve kontrol için analog sinyallerin ve dijital sinyallerin iletilmesine eşdeğer olan güç bağlantısı, sinyal bağlantısı ve veri bağlantısı.

Bir batarya depolama sisteminin en küçük birimi, asıl depolama elemanı olan pil hücresidir. Bu hücrelerin çoğu bir batarya modülünde birleştirilir ve elektriksel olarak birbirine bağlanır. Bir elektronik devre, tüm hücrelerin dengeli şekilde şarj/deşarj olmasını sağlar. Buna hücre dengeleme (sinyaller) adı verilir. Sıcaklık sensörleri hücrelerin termal davranışını (sinyaller) izler.

Güç kontrol üniteli ve batarya modüllü batarya rafı

Üstte bir güç kontrol ünitesi ve birkaç batarya modülünden oluşan batarya rafı

Bir depolama panosu oluşturmak için çeşitli batarya modülleri birleştirilir ve güç seviyesinde bağlanır. Modüllerin tümü birbirleriyle ve depolama panosunun güç kontrol ünitesi (PCU) olarak bilinen kontrol ünitesiyle bilgi (veri) alışverişinde bulunur. Örneğin harici sensörlerin bağlanabilmesi için hem batarya modülleri hem de PCU, güç ve veri bağlantılarına ek olarak çoğunlukla sinyal arayüzlerine de sahiptir.

Enerji depolama sisteminin modüler yapısı

Sistemde, birkaç depolama panosu yukarıda belirtilen üç seviyede birbirine bağlanır: güç, sinyal ve veri. En üst düzey kontrolör, sistem yönetimini temsil eder. Depolama panolarının tüm elektrik bağlantıları yine burada birleşir. Aynı zamanda enerji depolama sisteminin harici arayüzlerini de içerir. Enerji, güç elektroniği aracılığıyla şebekeyle paylaşılır. Çeşitli yardımcı ünitelerden gelen sinyaller, örneğin yangın söndürme sistemi için sistem yönetiminde birleşir. Sistem yönetimi, ilgili veri bağlantıları aracılığıyla depolama sistemine erişebilen şebeke operatörü ve hizmet sağlayıcılarla haberleşir.

Enerji depolamanın kardiyovasküler sistemi

Benzetmek gerekirse, enerji depolama sistemi içindeki elektriksel bağlantılar, onun kardiyovasküler ve sinir sistemi olarak tanımlanabilir. Enerji akışları hayati enerjinin taşındığı dolaşım sistemini, sinyaller ise sıcaklık, gazlar ve görsel izlenimler gibi duyularımızı temsil eder. Veri hatları tıpkı sinirler gibi bilgi alışverişinde kullanılır. Dolaşım sisteminizde veya sinir sisteminizde bir sorun varsa kendinizi iyi hissetmezsiniz. Aynı şey enerji depolama sistemi için de geçerlidir. Elektrik bağlantılarındaki arızalar sistem hatalarına ve arızalara yol açmakta, hatta bazı durumlarda sistemin tamamı tahrip olabilmektedir.

Bağlantı teknolojisindeki hatalara örnekler

Üç örnek, güç kablolamasından itibaren bağlantı teknolojisinin ne kadar önemli olduğunu göstermektedir:

Çoğu durumda batarya modüllerini güç seviyesinde bağlamak için klasik vidalı bağlantı kullanılır. Koşullar uygun olmadığında vida bağlantıları gevşeyebilir. Başlangıçta veya bakım sırasında düzgün şekilde bağlanmazsa, bu durum kontak direncinin yükselmesine yol açar. En iyi ihtimalle bu, ısı kaybıyla kendini gösterir; ancak en kötü senaryoda aşırı ısınma depolama sisteminde yangına neden olabilir ve onu tamamen yok edebilir.
Tipik sinyal bağlantısı, akım sensörü kablosunun baskılı devre kartına bağlanmasıdır. Bu bağlantılar genellikle doğrudan lehimlenir; bu da serbest kablo uçlarıyla birlikte soğuk lehim noktaları riski doğurur. Bu, akım ölçümlerinin çok düşük olması gibi yanlış sinyal bilgilerine neden olur. Bunun bir sonucu olarak, aşırı yüksek şarj ve deşarj akımları, bataryanın büyük ölçüde erken yaşlanmasına neden olacaktır.
Veri bağlantıları genellikle patch kablolar, yani geçmeli kablolar kullanılarak oluşturulur. Burada kaliteye dikkat etmezseniz (örneğin sıkı boyut toleransları ve yüksek kaliteli kontak yüzeyleri), veri aktarımı sırasında hatalar meydana gelebilir. Bunlar sistem hatalarına, hatta sistem arızasına neden olur ve en kötü durumda donanıma zarar verebilir.

Enerji depolama sistemleri için bağlantı teknolojisi

Enerji depolama sistemlerinde kullanılmak üzere güç, sinyal ve verilere yönelik yenilikçi bağlantı teknolojileri

Bağlantı teknolojisini seçmeye yönelik öneriler

Enerji depolama sistemlerini işleten herkes için tanımlanan arızalar her zaman mali kayıplarla sonuçlanır. Peki bunlardan nasıl kaçınabilirsiniz? Güç bağlantıları için, tanımlanmış montaj koşullarının sağlanamadığı durumlarda geçmeli konnektörler kullanılmalıdır. Dolayısıyla bu, montaj ve bakım sırasında oluşturulması gereken güç bağlantıları için geçerlidir.

Serbest kablo uçlarını baskılı devre kartlarına bağlarken yenilikçi bağlantı teknolojileri lehimlemeden daha iyidir. Örneğin izolasyon kaydırmalı bağlantılar, kablo ucunda herhangi bir işlem gerektirmez ve yaylı bağlantı teknolojileri gibi, yüksek düzeyde rahatlık ve maksimum güvenilirlik sunar. Veri bağlantıları durumunda gereksinimler ortam koşullarına göre tanımlanır. IP korumalı veri konnektörleri bu nedenle yüksek kirlilik sınıfları veya nemli ortamlar için idealdir; zorlu mekanik koşullar durumunda endüstriyel sınıf veri bağlantıları kullanılmalıdır.

Özet

Enerji depolama sistemleri söz konusu olduğunda, ilk yatırımın eksik yapılması, işletme sırasında maliyetli hale gelir. Ayrıca bu cihaz ve sistemler sıklıkla sistemle ilgili uygulamalarda çalıştırılmaktadır. Bu nedenle güvenilirlik, All Electric Society vizyonunu gerçekleştirmede önemli bir faktördür. Elektrik bağlantıları burada belirleyici rol oynar. Bu nedenle onlara hak ettikleri önem verilmelidir.