La nostra soluzione integrata di sistema fotovoltaico, accumulo di energia e ricarica energetica cerca di affrontare in modo intelligente l'ansia da autonomia dei veicoli elettrici combinandocolonnine di ricarica per veicoli elettrici, fotovoltaico e tecnologie di accumulo di energia a batteria. Promuove la mobilità sostenibile per i veicoli elettrici attraverso la nuova energia fotovoltaica, mentre il supporto all'accumulo di energia allevia la pressione sulla rete causata da carichi pesanti. Completa la filiera del settore delle batterie attraverso un utilizzo a più livelli, garantendo un sano sviluppo del settore. La costruzione di questo sistema energetico integrato promuove l'elettrificazione e lo sviluppo intelligente del settore, consentendo la conversione di energia pulita, come l'energia solare, in energia elettrica attraverso il fotovoltaico e l'accumulo nelle batterie. Le stazioni di ricarica per veicoli elettrici trasferiscono quindi questa energia elettrica dalle batterie ai veicoli elettrici, risolvendo il problema della ricarica.
I. Topologia del sistema di microrete fotovoltaica-accumulo-carica
Come mostrato nel diagramma sopra, di seguito vengono descritte le principali apparecchiature della topologia del sistema microgrid integrato fotovoltaico, di accumulo di energia e di ricarica:
1. Convertitore di accumulo di energia fuori rete: il lato CA di un convertitore da 250 kW è collegato in parallelo a un bus CA da 380 V, mentre il lato CC è collegato in parallelo a quattro convertitori CC/CC bidirezionali da 50 kW, consentendo il flusso di energia bidirezionale, ovvero la carica e la scarica della batteria.
2. Convertitori CC/CC bidirezionali: il lato ad alta tensione di quattro convertitori CC/CC da 50 kW è collegato al terminale CC del convertitore, mentre il lato a bassa tensione è collegato al pacco batterie. Ogni convertitore CC/CC è collegato a un pacco batterie.
3. Sistema di batterie di potenza: sedici celle da 3,6 V/100 Ah (1P16S) costituiscono un modulo batteria (57,6 V/100 Ah, capacità nominale 5,76 kWh). Dodici moduli batteria sono collegati in serie per formare un cluster di batterie (691,2 V/100 Ah, capacità nominale 69,12 kWh). Il cluster di batterie è collegato al terminale di bassa tensione del convertitore CC/CC bidirezionale. Il sistema di batterie è composto da quattro cluster di batterie con una capacità nominale di 276,48 kWh.
4. Modulo MPPT: il lato ad alta tensione del modulo MPPT è collegato in parallelo al bus CC da 750 V, mentre il lato a bassa tensione è collegato al campo fotovoltaico. Il campo fotovoltaico è costituito da sei stringhe, ciascuna contenente 18 moduli da 275 Wp collegati in serie, per un totale di 108 moduli fotovoltaici e una potenza totale di 29,7 kWp.
5. Stazioni di ricarica: il sistema comprende tre stazioni di ricarica da 60 kWstazioni di ricarica per veicoli elettrici a corrente continua(Il numero e la potenza delle stazioni di ricarica possono essere regolati in base al flusso del traffico e al fabbisogno energetico giornaliero). Il lato CA delle stazioni di ricarica è collegato al bus CA e può essere alimentato da pannelli fotovoltaici, sistemi di accumulo di energia e dalla rete elettrica.
6. EMS e MGCC: questi sistemi svolgono funzioni quali il controllo della carica e della scarica del sistema di accumulo di energia e il monitoraggio delle informazioni SOC della batteria in base alle istruzioni del centro di controllo di livello superiore.
II. Caratteristiche dei sistemi energetici integrati fotovoltaici, di accumulo e di ricarica
1. Il sistema adotta un'architettura di controllo a tre livelli: il livello superiore è il sistema di gestione dell'energia, il livello intermedio è il sistema di controllo centrale e il livello inferiore è il livello delle apparecchiature. Il sistema integra dispositivi di conversione delle grandezze, dispositivi di monitoraggio e protezione del carico, rendendolo un sistema autonomo in grado di autocontrollo, protezione e gestione.
2. La strategia di distribuzione dell'energia del sistema di accumulo è regolata/impostata in modo flessibile in base ai prezzi dell'elettricità di picco, di valle e di picco costante della rete elettrica e allo stato di carica (SOC) (o tensione terminale) delle batterie di accumulo. Il sistema accetta la distribuzione dal sistema di gestione dell'energia (EMS) per un controllo intelligente della carica e della scarica.
3. Il sistema è dotato di funzioni complete di comunicazione, monitoraggio, gestione, controllo, allerta precoce e protezione, garantendo un funzionamento continuo e sicuro per lunghi periodi. Lo stato operativo del sistema può essere monitorato tramite un computer host e dispone di avanzate capacità di analisi dei dati.
4. Il sistema di gestione della batteria (BMS) comunica con il sistema di gestione dell'energia (EMS), caricando le informazioni sul pacco batteria e, in collaborazione con EMS e PCS, realizzando funzioni di monitoraggio e protezione per il pacco batteria.
Il progetto utilizza un convertitore di accumulo di energia a torre PCS, che integra dispositivi di commutazione e armadi di distribuzione on-grid e off-grid. Il sistema consente la commutazione fluida tra on-grid e off-grid in zero secondi, supporta due modalità di ricarica: on-grid a corrente costante e a potenza costante, e accetta la programmazione in tempo reale dal computer host.
III. Controllo e gestione del sistema di accumulo e ricarica fotovoltaica
Il controllo del sistema adotta un'architettura a tre livelli: EMS è il livello di pianificazione superiore, il controller di sistema è il livello di coordinamento intermedio e CC-CC e le pile di ricarica sono il livello delle apparecchiature.
L'EMS e il controller di sistema sono componenti chiave che lavorano insieme per gestire e programmare il sistema di accumulo e ricarica fotovoltaico:
1. Funzioni EMS
1) Le strategie di controllo della distribuzione dell'energia possono essere regolate in modo flessibile e le modalità di carica e scarica dell'accumulo di energia e i comandi di potenza possono essere impostati in base ai prezzi dell'elettricità nei periodi di picco, valle e stabilità della rete elettrica locale.
2) L'EMS esegue la telemetria in tempo reale e il monitoraggio della sicurezza della segnalazione remota delle principali apparecchiature all'interno del sistema, inclusi, a titolo esemplificativo ma non esaustivo, PCS, BMS, inverter fotovoltaici e colonnine di ricarica, e gestisce gli eventi di allarme segnalati dalle apparecchiature e l'archiviazione dei dati storici in modo unificato.
3) L'EMS può caricare i dati di previsione del sistema e i risultati delle analisi di calcolo sul centro di distribuzione di livello superiore o sul server di comunicazione remoto tramite comunicazione Ethernet o 4G e ricevere istruzioni di distribuzione in tempo reale, rispondendo alla regolazione della frequenza AGC, alla riduzione dei picchi e ad altre operazioni di distribuzione per soddisfare le esigenze del sistema elettrico.
4) Il sistema EMS realizza il controllo del collegamento con i sistemi di monitoraggio ambientale e di protezione antincendio: assicurando che tutte le apparecchiature vengano spente prima che si verifichi un incendio, emettendo allarmi acustici e visivi e caricando gli eventi di allarme nel backend.
2. Funzioni del controller di sistema:
1) Il controller di coordinamento del sistema riceve le strategie di programmazione dall'EMS: modalità di carica/scarica e comandi di programmazione della potenza. In base alla capacità SOC della batteria di accumulo di energia, allo stato di carica/scarica della batteria, alla generazione di energia fotovoltaica e all'utilizzo della pila di ricarica, regola in modo flessibile la gestione del bus. Gestisce la carica e la scarica del convertitore CC-CC, ottenendo il controllo della carica/scarica della batteria di accumulo di energia, massimizzando l'utilizzo del sistema di accumulo di energia.
2) Combinando la modalità di carica/scarica DC-DC e lapila di ricarica per auto elettrichestato di carica, deve regolare la limitazione di potenza dell'inverter fotovoltaico e la generazione di energia del modulo fotovoltaico. Deve inoltre regolare la modalità di funzionamento del modulo fotovoltaico e gestire il bus di sistema.
3. Livello apparecchiatura – Funzioni CC-CC:
1) Attuatore di potenza, che realizza la conversione reciproca tra energia solare e accumulo di energia elettrochimica.
2) Il convertitore CC-CC ottiene lo stato del BMS e, in combinazione con i comandi di pianificazione del controller di sistema, esegue il controllo del cluster CC per garantire la coerenza della batteria.
3) Può raggiungere l'autogestione, il controllo e la protezione in base a obiettivi predeterminati.
—FINE—
Data di pubblicazione: 28-11-2025
