Stærðar BESS lausnir fyrir öflugar hleðslustöðvar fyrir rafbíla

Fljótlegt svar

Sveigjanleiki er helsta verkfræðilega áskorunin í hleðslumiðstöðvum fyrir öflug rafknúin ökutæki: Fjögurra hleðslustöðvar nútímans verða að sextán megavatta hleðslustöð morgundagsins án þess að þurfa að endurbyggja þær í einu og öllu. Einfaldar BESS-lausnir svara þessu með þremur formþáttum sem vaxa saman — skápaeiningar (120–300 kWh), samþættar BESS hleðslutæki (200–625 kWh með innbyggðri hleðslu) og gámakerfi (1–2 MWh+) — allt stjórnað af einu EMS-kerfi sem meðhöndlar geymslu, hleðslutæki og tengingu við raforkukerfið sem eina auðlind. Þar sem rafhlöðugeta og aflgjafaeiningar eru bættar við í skrefum á meðan stöðin er í gangi geta rekstraraðilar stigvaxið fjárfestingar með aukinni umferð, haldið tengingunni við raforkukerfið lítilli og hraðað umskiptunum frá 120 kW í 960 kW og meira yfir í MCS megavatta hleðslu. Þumalputtareglan: aðlagaðu tenginguna við raforkukerfið fyrir umferð dagsins í dag, aðlagaðu BESS-arkitektúrinn fyrir umferð morgundagsins.

Lykilatriði

• Einingarþættir — skápur, samþættur, ílát — gera miðstöðvum kleift að stækka afköst í kW og kWh þrepum án þess að stöðva rekstur.
• Stigskipt innleiðing BESS samræmir fjárfestingarútgjöld við umferðarvöxt og kemur í veg fyrir ofbyggingu á fyrsta degi.
• Sameiginlegt orkukerfi (EMS) er burðarás stigstærðar: eitt stjórnunarplan fyrir geymslu, hleðslutæki og netþjónustu á hvaða mælikvarða sem er.
• Öflugar miðstöðvar (480 kW–2 MW) þurfa vökvakældar aflgjafaeiningar og hitastýringu rafhlöðunnar til að viðhalda nafnafköstum.
• Staðir með takmarkað rafmagn á raforkukerfi nota BESS til að stækka hleðsluafl án þess að bíða eftir uppfærslum á spennubreytum.

Vandamálið með stærðargráðu í hleðslu með mikilli afköstum

Eftirspurn eftir almenningshleðslustöðvum vex ekki línulega - hún eykst stigvaxandi. Hraðbrautarmiðstöð sem opnar með fjórum 120 kW hleðslustöðvum gæti þrefaldað nýtingu innan 24 mánaða þegar aðliggjandi flotar rafmagnast, sem neyðir til stækkunar í tólf eða sextán hafnir. Hefðbundna viðbrögðin, stærri spenni og fleiri hleðslustöðvar, rekast á tvo veruleika: uppfærslur á spenni kosta 50.000–200.000 Bandaríkjadali með 12–18 mánaða afhendingartíma, og samningar um tengingu við veitur eru endursamdir með sársaukafullum hætti. Rekstraraðilar sem byggja fyrir umferð dagsins í dag setja strik í reikninginn; rekstraraðilar sem byggja fyrir umferð morgundagsins sóa fjármagni á óvirka afkastagetu.

BESS aftengir hleðsluorku frá rafmagni raforkukerfisins. Miðstöðin getur sett upp háaflshleðslutæki strax, keyrt þau frá rafhlöðutæmingu á hámarksárangri og dregið stöðuga hleðslutengingu frá raforkukerfinu. Þegar umferð eykst bætir rekstraraðilinn við rafhlöðuskápum eða ílátum og aflgjafaeiningum - ekki spennubreytum. Þetta er stigstærðarlíkanið sem megavatta-miðstöðvar í Evrópu og Norður-Ameríku eru að sameinast og það er einmitt ástæðan fyrir því að vörulína MIDA nær yfir skápa, samþættar stöðvar og ílát sem eru byggð í kringum algengar aflgjafaeiningar.

Þrír formþættir, ein saga um sveigjanleika

BESS lausnir fyrir öfluga miðstöðvar eru fáanlegar í þremur samhæfðum formþáttum. Að velja á milli þeirra er ekki annað hvort/eða ákvörðun — þroskaðar miðstöðvar keyra allar þrjár:

Sameinandi hugmyndin: allir formþættir tala sama EMS tungumálið og nota sömu byggingareiningarnar - tvíátta AC-DC umbreytingu, vökvakældar rafhlöðurekki og einingabundnar DC aflgjafaeiningar. Rekstraraðili getur byrjað með tveimur [samþættum BESS hleðslutækjum](https://www.midapower.com/integrated-bess-charger/), bætt við [BESS hleðslutækisskáp](https://www.midapower.com/bess-charger-cabinet/) þegar samningur um flota rennur út og sett inn [2 MWh gám](https://www.midapower.com/bess-charger-container/) þegar miðstöðin nær megavattastærð, með einum stjórnunarpalli og einni viðhaldshæfni fyrir allt kerfið.

Stærðarvalsaðferðafræði: Frá fjórum hleðslutækjum upp í tuttugu og fjögur

Sú hagnýta spurning sem allir rekstraraðilar spyrja sig er „hversu mikið rafhlaða og hvenær?“ Stærðaraðferðin hér að neðan hefur reynst áreiðanleg á bátastöðvum flota, þjóðvegamiðstöðvum og áfangastöðum:

1. Gerðu líkan af álagsferlinum.Gerðu grein fyrir 12 mánaða væntanlegum lotum: lotur á dag, meðalorka á lotu og komuþyrping. Hámarkstími (venjulega 16:00–20:00 eða hádegi fyrir flota) skilgreinir losunargluggann. 2.Stærð raforkutengingarinnar fyrir daginn í dag.Samningsbundið aðeins 60–70% af hámarkshleðsluþörf sem afkastagetu raforkukerfisins. Rafhlaðan sér fyrir mismuninum á hámarkshleðslutíma. 3.Stærð rafhlöðunnar fyrir vaxtarstigið.Hver aukning á afkastagetu (t.d. +200 kWh) ætti að ná yfir næstu 18–24 mánaða álagsvöxt. Þetta er kjörpunkturinn á milli fjármagnsnýtingar og tíðni endurútboða. 4.Bætið við afli í einingarþrepum.Aflgjafaeiningar (30–60 kW staðalbúnaður, 40–125 kW vökvakældir) mælikvarða á hleðslutæki. Þar sem einingar eru hægt að skipta út undir berum himni í MIDA-skápum, þarf ekki að uppfæra aflgjafaeiningar fyrir nýjar hleðslutæki. 5.Endurmetið ársfjórðungslega.Umferðargögn eru tengd við reglulegt innkaupaferli; hægt er að bæta við gámum innan venjulegs innkaupaferlis þegar nýting fer yfir þröskuldinn.

Taflan hér að neðan sýnir dæmigerð miðstöðvastig í BESS-stillingum:

Megawatt-landamærin: 960 kW til 2 MWh og meira

Rafvæðing stórra rafstöðva ýtir hleðslustöðvum yfir 1 MW markið, þar sem tvær breytingar breyta verkfræðinni: afl hleðslutækja nær nú 600 kW–1,5 MW á tengi (MCS fyrir vörubíla) og hitastýring verður takmörkun á hleðslu. Við þessi aflstig eru 500 A+ vökvakældir kaplar og vökvakældir aflgjafareiningar nauðsynlegar — loftkæling getur einfaldlega ekki hafnað hitaþéttleikanum. [Vökvakældar aflgjafareiningar](https://www.midapower.com/liquid-cooled-power-module/) (40–125 kW) og 1.000 V breiðspennuarkitektúr MIDA styðja stillingar í megavattaflokki, með heildstæðum [BESS hleðslustöðvum](https://www.midapower.com/bess-charging-station/) eins og 960 kW/2 MWh einingunni og 480 kW/1 MWh kerfum sem eru hönnuð nákvæmlega fyrir þessa skyldu.

Fyrir rekstraraðila miðstöðva styrkir megavattabreytingin meginregluna um stigstærð: 2 MWh gámur er ekki stærri skápur, heldur annar flokkur orkugjafa sem knýr alla jafnstraumsrútu miðstöðvarinnar. Rafmagnsstjórnunarkerfið skiptir á milli gáma, skápa og tengdra ökutækja, sem tryggir að jaðarkostnaðurinn við að bæta við einni 600 kW innstungu í viðbót er aflgjafaeining og kapall - ekki spennistöð.

Netþvinganir: Þegar BESS er eina útvíkkunarleiðin

Margar af verðmætustu miðstöðvum raforkuneta — þéttbýlishverfi, iðnaðargarðar, þjónustusvæði þjóðvega — eru staðsettar á mettuðum tengipunktum þar sem veitufyrirtækið getur ekki ábyrgst aukna afkastagetu í mörg ár. Á þessum stöðum er BESS ekki hagkvæm hagræðing; það er virkjandi tækni. Staðurinn notar samningsbundna afkastagetu sína stöðugt, geymir orku á tímabilum með litla umferð (þar á meðal á nóttunni) og afhendir hleðsluafl langt umfram tengigildi fyrir varanlega glugga. Rekstraraðilar búa í raun til einkarekið örnet ofan á takmarkaða raforkuþjónustu.

Þessi rekstrarháttur breytir áhættusniði rekstraraðilanum í hag: engin bið eftir tengingu, engin rof á eftirspurn eftir hleðslu og tryggð afköst fyrir viðskiptavini, jafnvel við hámarksálag í raforkukerfinu. Hönnunin verður þó að innihalda öfluga vernd gegn eyðingu tenginga og invertera sem uppfylla reglur raforkukerfisins, svo að miðstöðin aftengist hreinlega við atvik í veitum og tengist aftur sjálfkrafa — samræmi sem svæðisbundin vottun (CE, UL, staðbundnar reglur raforkukerfisins) staðfestir.

Rekstraratriði í stórum stíl

Að stækka vélbúnað án þess að stækka rekstur er hvernig arðsemi miðstöðva lekur. Fjórar rekstrarlegar stoðir halda vaxandi miðstöð heilbrigðri:

1. Ein sjúkraflutningaþjónusta, einn sannleikur.Ein orkustjórnunarpallur safnar saman hleðslustöðu BESS, álag hleðslutækis, mældri eftirspurn og merkjum frá raforkukerfinu. Sundurliðuð stjórnun milli söluaðila er algengasta bilunarformið í stærðargráðum miðstöðvum. 2.OCPP 2.0.1 og opnar samskiptareglur.Hleðslutæki og geymsla verða að bjóða upp á þau stýringar- og fjarmælingaviðmót sem sjúkraflutningaþjónustan þarfnast. SmartCharging og tækjastjórnunarmöguleikar OCPP 2.0.1 eru hagnýt grunnlína fyrir samhæfingu margra eigna. 3.Hitastjórnun sem fyrsta flokks kerfi.Vökvakæling fyrir bæði rafhlöðurekki og öflug einingar verður að vera hönnuð inn í arkitektúrinn, ekki boltuð á. Við 960 kW mælikvarða þýðir varmabreyting jafnvel 10% sex stafa tekjutaps á ári. 4.Afgangur vegna tekna.Á hleðslustöðvum er bilun í einu hleðslutæki mikilvægur þáttur í upplifun viðskiptavina, en bilun í raforkukerfi er tekjutap. Setjið upp afrit af stýringum, skiptið jafnstraumsrútunni yfir ílát og hafið varaaflgjafaeiningar á staðnum — einingar sem hægt er að skipta út án hleðslutækis gera 15 mínútna viðgerð á þriggja daga bilun.

Algengar spurningar

1. Hvernig gerir BESS hleðslustöð stigstærðanlega?BESS aftengir hleðsluafl frá rafmagni sem tengist raforkukerfinu. Rekstraraðilar bæta við hleðslutækjum og rafhlöðugetu í skrefum á meðan þeir teikna upp takmarkaða netsnið, til að forðast uppfærslur á spennubreytum og tafir á tengingu sem venjulega leiða til stækkunar.

2. Hvaða BESS stærðir eru í boði fyrir öfluga miðstöðvar?Rafræna úrvalið nær frá skápaeiningum á 120–300 kWh, í gegnum samþætta BESS hleðslutæki á 200–625 kWh, til gámakerfa á 800 kWh–2 MWh. Lína MIDA nær yfir alla þrjá formþætti á algengum aflgjafapöllum.

3. Get ég stækkað BESS-miðstöð án þess að stöðva reksturinn?Já. Einingaskápar, ílát og aflgjafaeiningar sem hægt er að skipta út án hleðslu gera kleift að bæta við afkastagetu á meðan hleðslustöðin heldur áfram. Stækkun er innkaupaviðburður, ekki byggingarverkefni.

4. Hvaða stærð af tengingu við raforkukerfið þarf ég fyrir 480 kW miðstöð með BESS?480 kW miðstöð með 625 kWh–1 MWh BESS tengingu starfar venjulega á 250–400 kVA tengingu. Rafhlaðan sér um hámarksnotkun á meðan raforkunetið nær meðaltalsspennu.

5. Hvers vegna er vökvakæling nauðsynleg á megavatta skala?Við 600 kW–1,5 MW á hverja innstungu getur loftkæling ekki haldið frá hitaþéttleika rafeindabúnaðar og rafhlöðurekka. Vökvakældar einingar og kaplar viðhalda nafnafköstum og endingu við miklar umhverfisaðstæður — sem er nauðsynlegt yfir um það bil 480 kW afli miðstöðvar.

6. Hvernig vel ég á milli skápa, samþættra stöðva og gáma?Aðlaga formþátt að vaxtarstigi: samþættar BESS hleðslutæki fyrir stigvaxandi uppsetningu í hylkjaformi, skápar fyrir aukna afkastagetu við hlið núverandi hleðslutækja og ílát fyrir orkuforða á miðstöðvastigi og netþjónustu á 1 MWh+ skala.

7. Hvaða hlutverki gegnir sjúkraflutningaþjónustan í stórum miðstöð?Stjórnunarkerfið (EMS) er stjórnunarplanið sem samhæfir afhleðslu rafhlöðu, álag hleðslutækja, mælda eftirspurn og merki frá raforkukerfinu fyrir allar eignir. Það er það sem gerir það að verkum að fjölíláta- og fjölhleðslumiðstöðvar hegða sér eins og eitt áreiðanlegt og tekjubjartsýnt kerfi frekar en safn af hlutum.