Con el advenimiento de la era de la inteligencia y la información, la demanda de electricidad ha aumentado considerablemente. Con el fin de aliviar la presión sobre la contaminación ambiental, el consumo de energía y otros aspectos, todo el mundo está buscando métodos de generación de energía verde, poniendo su esperanza en la generación de energía fotovoltaica. Con el apoyo de las políticas y las ventajas del almacenamiento de energía fotovoltaica para reducir los costos de generación de energía, la generación de energía fotovoltaica doméstica y los sistemas de almacenamiento de energía están ingresando gradualmente a miles de hogares. Para todo el sistema de almacenamiento de energía fotovoltaica del hogar, Jinshengyang proporciona un conjunto completo de soluciones de energía del sistema, comprometidas con la simplificación del diseño del cliente y el aumento de la confiabilidad del sistema.
1. En primer lugar
, con el desarrollo continuo del “Plan del millón de tejados solares” en los Estados Unidos y la “Transición energética” en Alemania, los sistemas de almacenamiento de energía en los hogares, especialmente los altos subsidios del gobierno para el uso privado de la energía fotovoltaica, han permitido a la mayoría de las personas lograr la autosuficiencia en electricidad doméstica. La capacidad de almacenar el exceso de electricidad ha llevado al auge del mercado de almacenamiento de energía doméstica en Alemania e incluso en Europa. El sistema de almacenamiento de energía doméstico es similar a una microcentral eléctrica de almacenamiento de energía y su funcionamiento no se ve afectado por la presión del suministro de energía de la ciudad. Durante los períodos de bajo consumo de energía, el paquete de baterías en el sistema de almacenamiento de energía del hogar puede recargarse para proporcionar respaldo para picos de energía o cortes de energía. Además de utilizarse como fuente de energía de emergencia, los sistemas de almacenamiento de energía domésticos también pueden equilibrar las cargas de electricidad, ahorrando así gastos de electricidad en el hogar.
Aunque la demanda actual del mercado de sistemas de almacenamiento de energía en el hogar se debe más a la necesidad del público de energía de respaldo de emergencia, en opinión de los expertos de la industria, el uso de sistemas de almacenamiento de energía en el hogar se puede combinar con nuevos sistemas de generación de energía como la energía solar, promover la promoción de nuevas energías y construir una red eléctrica inteligente tiene amplias perspectivas de mercado.
2. Requisitos básicos de la estructura y los componentes del sistema de almacenamiento de energía en el hogar Los sistemas de almacenamiento de energía en el hogar se dividen actualmente en dos tipos, uno es el sistema de almacenamiento de energía doméstico conectado a la red y el otro es el sistema
de almacenamiento de energía doméstico fuera de la red.
El sistema de almacenamiento de energía doméstico conectado a la red consta de cinco partes, que incluyen: matriz de células solares, inversor conectado a la red, sistema de gestión BMS, paquete de baterías y carga de CA. El sistema utiliza una fuente de alimentación híbrida de sistemas fotovoltaicos y de almacenamiento de energía. Cuando la alimentación de red es normal, el sistema fotovoltaico conectado a la red y la red eléctrica suministran energía a la carga; Cuando se corta la red eléctrica, el sistema de almacenamiento de energía y el sistema fotovoltaico conectado a la red proporcionan energía conjuntamente. El sistema de almacenamiento de energía doméstico conectado a la red se divide en tres modos de trabajo. Modo 1: La energía fotovoltaica proporciona almacenamiento de energía y la electricidad restante se conecta a la red; Modo 2: La energía fotovoltaica proporciona almacenamiento de energía y algunos usuarios utilizan electricidad; Modo 3: La energía fotovoltaica solo proporciona una parte del almacenamiento de energía.
Los sistemas de almacenamiento de energía domésticos fuera de la red son independientes y no tienen conexión eléctrica a la red. Por lo tanto, todo el sistema no requiere un inversor conectado a la red. Los inversores fotovoltaicos pueden cumplir con los requisitos. Los sistemas de almacenamiento de energía domésticos fuera de la red se dividen en tres modos de trabajo. Modo 1: La energía fotovoltaica proporciona almacenamiento de energía y electricidad al usuario (días soleados); Modo 2: La energía fotovoltaica y las baterías de almacenamiento de energía proporcionan electricidad al usuario (días nublados); Modo 3: Almacenamiento de energía La batería proporciona electricidad a los usuarios (por la noche y los días lluviosos).
Almacenamiento de energía doméstico fuera de la red:
En resumen, los equipos de almacenamiento de energía que se demandan actualmente son principalmente el sistema de gestión de baterías BMS, el inversor fotovoltaico conectado a la red y el inversor de almacenamiento de energía. En respuesta a las necesidades anteriores de equipos de almacenamiento de energía domésticos, combinadas con las características de aislamiento de seguridad de los circuitos de cada unidad del sistema fotovoltaico, Jinshengyang propuso un conjunto completo de soluciones de energía para unidades de control.
3. Sistema de gestión de la batería Solución
de fuente de alimentación de la unidad BMS Como dispositivo de almacenamiento de energía del sistema, la batería necesita monitorear el estado en línea de la batería en tiempo real, por lo que la importancia de BMS es evidente. En el sistema BMS, el módulo BCU se comunica con el módulo BMU en tiempo real a través del bus CAN para obtener parámetros del sistema como el voltaje de la unidad, la temperatura de la caja y la resistencia de aislamiento. Recopila corrientes de carga y descarga a través de sensores de corriente, calcula dinámicamente el SOC y muestra datos relevantes a través de la pantalla táctil. Después de que el BCU calcula y analiza la información completa del paquete de baterías, realiza una gestión inteligente del sistema: interacción inteligente a través de un bus CAN independiente; Al mismo tiempo, la protección secundaria de carga y descarga también se puede lograr a través de relés para garantizar un aislamiento efectivo de corrientes fuertes y débiles y cumplir con los requisitos de control de seguridad de diversificación del cliente para garantizar el funcionamiento estable y eficiente del sistema.
La unidad de control principal se basa principalmente en un sistema de 24 V CC y la potencia de toda la unidad de control principal es inferior a 5 W. El LDO convierte el voltaje de entrada de 5 V CC en un voltaje de salida de 3,3 V para alimentar el MCU. Las fuentes de alimentación aisladas 6P en el sistema se utilizan para alimentar los 4 módulos de comunicación CAN, los circuitos de detección de voltaje y aislamiento y los circuitos de detección de corriente. Al mismo tiempo, pueden aislar el circuito de alimentación del circuito de señal y el módulo de comunicación para reducir la interferencia y mejorar la estabilidad y la confiabilidad.
4. Solución
de suministro de energía de la unidad de monitoreo del inversor fotovoltaico Los módulos solares fotovoltaicos recolectan electricidad y la convierten en el inversor para convertir CC en CA. Durante el funcionamiento del inversor, también necesita monitoreo, control y comunicación del proceso de conversión para garantizar que el voltaje del inversor cumpla con los requisitos del índice. Esta parte de la unidad de monitoreo puede extraer energía directamente de la red eléctrica para funcionar.
Como se muestra en la Figura 4, la fuente de alimentación del módulo toma directamente la energía de la red eléctrica y la convierte en una salida de 24 V, y luego emite voltaje de 5 V CC a través del módulo de conversión no aislado K7805-500R3; B0503XT-2WR2 proporciona a la MCU un voltaje de trabajo de 3.3V que cumple con el voltaje soportado de aislamiento funcional; El módulo de comunicación TD501D485H aislado y de alta velocidad puede suprimir la interferencia electromagnética y eliminar los bucles de tierra, protegiendo los circuitos del sistema de las redes externas. Además, Jinshengyang ha desarrollado un controlador de aislamiento con fuente de alimentación CC-CC integrada específicamente para IGBT de puente completo con inversor. QP12W08S-37 simplifica el diseño de los circuitos de control de accionamiento del cliente y mejora la fiabilidad.
5. Solución de suministro de energía de la unidad de monitoreo del inversor fotovoltaico conectado a la red El inversor fotovoltaico conectado a la red también se denomina inversor de almacenamiento de energía bidireccional e inversor todo en uno.
El sistema consta de una unidad de CA-CC, una unidad de CC-CC, una unidad de control, una unidad de comunicación y una unidad de relé de transferencia. Los inversores de almacenamiento de energía bidireccionales se dividen en dos dispositivos de suministro de energía, uno suministra energía a la red eléctrica y el otro suministra energía al panel de baterías.
6. Resumen
La ampliación gradual y la popularización del almacenamiento de energía en los hogares es una tendencia de desarrollo saludable y racional que se enfrenta a las necesidades energéticas futuras. La competencia se encuentra en una etapa feroz. No sigas ciegamente la tendencia de la inversión.
