現在、バッテリーコンパートメントには2つの主要な構造があります。コンテナ化されたキャビネットタイプです。エネルギー貯蔵システムの最も基本的なユニットはバッテリーセルであり、複数のバッテリーセルが合わせてバッテリーモジュールを形成します。複数のバッテリーモジュールは、ケーシングBMSと組み合わされ、バッテリーパックはワイヤリングハーネス、熱散逸などで構成されています。複数のバッテリーパックが一緒に張られ、バッテリー管理BCU、構造、熱散逸、ワイヤーハーネスなどと組み合わせてバッテリークラスターを形成します。 1つ以上のバッテリークラスター、エネルギー管理システムEMS、熱管理システム、火災安全システムなどは、DCサイドエネルギー貯蔵バッテリーコンパートメントを形成します。双方向PCと組み合わせて、AC出力エネルギー貯蔵バッテリーコンパートメントを形成できます。
1バッテリーコンパートメントの基本構造
バッテリーコンパートメントの形状に応じて、コンテナタイプと産業用および商業キャビネットタイプの2つの構造タイプに分けることができます。エネルギー貯蔵容器は、一般的にMWHを超える容量で、並行して接続された複数のバッテリークラスターを使用します。産業および商業的なエネルギー貯蔵キャビネットは、一般にクラスター1つのPCS管理方法を使用し、一般にMWHを下回る容量を使用します。
1.1コンテナタイプ
集中型エネルギー貯蔵とも呼ばれるコンテナ化されたエネルギー貯蔵は、耐火性、防水性、耐衝撃性を組み合わせた高強度の鋼シェルを備えた標準または非標準の容器を使用して、輸送と迅速な輸送と展開を容易にします。大規模なエネルギー貯蔵電力ステーションと分散エネルギープロジェクトに適しています。コンテナタイプのエネルギー貯蔵は一般にDCサイドエネルギー貯蔵であり、箱の中にバッテリーが取り付けられ、少数のPCがインストールされています。このタイプの容量は、約500kW/1000kWhの容量を持つ20フィートの容器など、比較的小さいです。
10フィート、20フィート、40フィート、15フィートと30フィートのキャビネットの3つの一般的に使用されるキャビネットサイズがあります。
標準の20フィートの容器サイズは6058 * 2438 * 2896mmで、これはバッテリーで満たされた容器で、重量は約32-45トンです。標準の40フィートのキャビネットサイズは12192 * 2438 * 2896mmです。
1.2キャビネットスタイル
キャビネットタイプのエネルギー貯蔵は、ストリングタイプのエネルギー貯蔵、分散エネルギー貯蔵、モジュラーエネルギー貯蔵とも呼ばれます。一般に、クラスター管理アプローチを使用して、内部または外部のPCが接続された独立したキャビネットと呼ばれます。キャビネットタイプのエネルギー貯蔵コンパートメントは、主に産業および商業エネルギー貯蔵プロジェクトで使用され、50kW/100kWh、100kW/215kWh、110kW/233kWh、125kW/250kWh、372kWh、その他のモデルの単一単位容量があります。
商業エネルギー貯蔵キャビネットの主な利点：
システム効率が高い：1つのクラスター1つの管理を実装すると、バッテリーパックのバランスと充電と排出効率が向上します。
簡単なメンテナンス：単一のクラスター全体の操作とメンテナンス、システム障害の場合の単一クラスターの正確な位置決め。
高い安全性：各バッテリークラスターは、循環電流の影響を避け、断層分離を達成するために、充電と排出のために個別に制御されます。良好な温度均一性、長いバッテリー寿命、安定したシステム操作を備えたクラスターベースの効率的な熱管理システムの採用
強い柔軟性：単一のキャビネットサイズが少ないため、産業および商業用ユーザー、共有エネルギー貯蔵、新しいエネルギー分布と貯蔵など、さまざまなアプリケーションシナリオに適した輸送と設置に便利です。このシステムは、古いバッテリーと新しいバッテリーの混合をサポートし、実際のニーズに応じて柔軟に拡張または再充電することができ、システムの柔軟性と保守性を大幅に改善します。
2つの主要機器
バッテリーコンパートメントは通常、キャビンボディ、バッテリーシステム、温度制御システム、防火システム、電気システムなど、いくつかの部品で構成されています。キャビンは、密閉と地震抵抗を良好なコンテナ化された設計を採用し、内部環境の影響から効果的に保護できます。バッテリーシステムは、電気エネルギーの保管と放出を担当するリチウムイオン電池の複数のセットで構成されるプレハブキャビンの中核です。温度制御システムにより、バッテリーシステムがエアコンと換気装置を通じて適切な温度範囲内で動作し、バッテリーの熱的な暴走を防ぎます。防火システムには、煙探知器、消火器、その他のデバイスが装備されています。火災が発生すると、消火プログラムを迅速に活性化して、最小範囲内の火災を制御できます。電気システムには、PC、BMS、電気接続、通信などが含まれます。プレハブキャビンを外部電力網に接続し、電気エネルギーの入力と出力を達成する責任があります。
2.1バッテリーシステム
リチウムイオン電池（リチウム鉄リン酸リチウムなど）または並列でナトリウムイオン電池で構成され、コアエネルギー貯蔵機能を提供するためにモジュールまたはバッテリークラスターを形成します。
2.2電気システム
バッテリー管理システム（BMS）。 3つのレベルアーキテクチャ（モジュールレベル、クラスターレベル、システムレベル）、電圧、温度、SOC/SOHなどのパラメーターのリアルタイム監視、充電戦略と排出戦略の最適化、障害の警告。
電力変換システム（PCS）は、ACとDCの電力間の双方向変換を実現します。充電中に、AC電源をDC電源に整理し、バッテリーに保存します。放電中、荷重で使用するためにAC電源を反転および出力します。
バスバーと流通キャビネットは、電流伝送の安定性を保証します。
2.3防火システム
エネルギー貯蔵バッテリーコンパートメントに使用される消火施設は、一般に次のとおりです。まず、換気装置。第二に、可燃性ガス検出器。第三に、消火器。 4番目はファイヤーサンドボックスです。 5番目は火災警報システムです。 6番目は、ガス自動消火システムです。
ガス自動消火システムは、ガスキャビネット、パイプライン、ノズル、圧力緩和装置、火災警報器、およびその他の施設で構成されています。キャビネットは通常、キャビンの一方の端にあり、パイプネットワークを介してキャビンの上部に設置されたすべてのガスノズルに接続されており、自動ガス火災消滅システムを形成します。同時に、ヘプタフルオロプロパンは注射後に液体からガスに変化し、キャビン内の圧力が急速に増加しました。プレハブのバッテリーコンパートメントで電気火災が発生すると、ガス火災消滅システムが最初に作動し、すべてのガスノズルが消火剤を噴霧して、完全に水没した用途を介して最初の火災を消滅させます。
2.4熱管理システム
エネルギー貯蔵コンパートメントの熱管理システムは、主に空調システム、液体冷却システム、およびBMS温度制御システムで構成されています。
熱管理の目的は、高エネルギーバッテリーが適切な温度範囲内で動作し、比較的均一な温度分布を確保することであり、それによりバッテリーの効率と寿命を改善し、安全性の発生を引き起こすのを防ぎ、バッテリーの異常な加熱を防ぐことです。したがって、熱管理の最初のステップは、バッテリーセルの液体冷却システムだけでなく、適切に設計されたエアコンと換気システムを設計することです。バッテリーコンパートメント内のレイアウトに基づいて、効率的なエアフロー組織は、バッテリーの安全で安定した動作を確保するために、熱シミュレーションソフトウェアを使用して設計されています。
バッテリーコンパートメントは通常、空調システムを採用しています。これは通常、バッテリーコンパートメントの周囲温度が室温にあることを保証するために使用されます。液体冷却ユニットは、空気と水の間を熱を交換してバッテリーセルから熱を除去し、バッテリー間の温度差も5度以内に制御できるようにします。
3コアロール
3.1シェービングと谷の詰め物
低負荷期間中の充電と、電力網のピーク期間中の放電、電源と需要のバランス、および電力コストの削減。
3.2再生可能エネルギーグリッド接続
太陽光/風力の揮発性を安定させ、クリーンエネルギー消費の割合を増やし、炭素中立の目標を達成するのに役立ちます。
3.3緊急電源
病院やデータセンターなどの重要な場所のバックアップ電源として、突然の停電が発生した場合に電力の継続性を保証します。
3.4グリッドピークシェービング、周波数調整、ブラックスタートなど
周波数の変動にすばやく応答し、電力網の動作の安定性を改善し、従来の熱電力ユニットの周波数調節圧力を低減します。