1. Analisi dell'attenuazione della capacità della batteria agli ioni di litio Elettrodi positivi e negativi, elettroliti e diaframmi sono componenti importanti delle batterie agli ioni di litio. Gli elettrodi positivi e negativi delle batterie agli ioni di litio subiscono rispettivamente reazioni di inserimento ed estrazione del litio e la quantità di litio inserita negli elettrodi positivo e negativo diventa il fattore principale che influenza la capacità delle batterie agli ioni di litio. Pertanto, è necessario mantenere l'equilibrio tra le capacità degli elettrodi positivi e negativi delle batterie agli ioni di litio per garantire prestazioni ottimali della batteria.   2. Sovraccarico 2.1 Reazione di sovraccarico dell'elettrodo negativo Esistono molti tipi di materiali attivi che possono essere utilizzati come elettrodi negativi delle batterie agli ioni di litio, con materiali per elettrodi negativi a base di carbonio, materiali per elettrodi negativi a base di silicio, a base di stagno, materiali per elettrodi negativi al titanato di litio, ecc. come materiali principali. Diversi tipi di materiali in carbonio hanno proprietà elettrochimiche diverse. Tra questi, la grafite presenta i vantaggi di elevata conduttività, eccellente struttura a strati ed elevata cristallinità, che è più adatta per l'inserimento e l'estrazione del litio. Allo stesso tempo, i materiali in grafite sono convenienti e hanno un ampio stock, quindi sono ampiamente utilizzati. Quando una batteria agli ioni di litio viene caricata e scaricata per la prima volta, le molecole di solvente si decompongono sulla superficie di grafite e formano una pellicola di passivazione chiamata SEI. Questa reazione causerà la perdita di capacità della batteria ed è un processo irreversibile. Durante il processo di sovraccarico di una batteria agli ioni di litio, sulla superficie dell'elettrodo negativo si verificherà un deposito di litio metallico. Questa situazione tende a verificarsi quando il materiale attivo dell'elettrodo positivo è eccessivo rispetto al materiale attivo dell'elettrodo negativo. Allo stesso tempo, la deposizione di litio metallico può verificarsi anche in condizioni di velocità elevata. In generale, le ragioni per la formazione di litio metallico che portano alla variazione del decadimento della capacità della batteria al litio includono principalmente i seguenti aspetti: in primo luogo, porta ad una diminuzione della quantità di litio circolante nella batteria; in secondo luogo, il litio metallico reagisce con elettroliti o solventi per formare altri sottoprodotti; in terzo luogo, il litio metallico si deposita principalmente tra l'elettrodo negativo e il diaframma, causando il blocco dei pori del diaframma, con conseguente aumento della resistenza interna della batteria. Il meccanismo che influenza il decadimento della capacità della batteria agli ioni di litio varia a seconda del materiale di grafite. La grafite naturale ha un'elevata area superficiale specifica, quindi la reazione di autoscarica causerà la perdita di capacità della batteria al litio e anche l'impedenza di reazione elettrochimica della grafite naturale poiché l'elettrodo negativo della batteria è superiore a quella della grafite artificiale. Inoltre, fattori come la dissociazione della struttura stratificata dell'elettrodo negativo durante il ciclo, la dispersione dell'agente conduttivo durante la produzione dell'espansione polare e l'aumento dell'impedenza della reazione elettrochimica durante lo stoccaggio sono tutti fattori importanti che portano alla perdita di capacità della batteria al litio. 2.2 Reazione di sovraccarico dell'elettrodo positivo Il sovraccarico dell'elettrodo positivo si verifica principalmente quando la percentuale di materiale dell'elettrodo positivo è troppo bassa, con conseguente squilibrio nella capacità tra gli elettrodi, causando una perdita irreversibile della capacità della batteria al litio e la coesistenza e l'accumulo continuo di ossigeno e combustibile i gas decomposti dal materiale dell'elettrodo positivo e dall'elettrolito possono comportare rischi per la sicurezza nell'uso delle batterie al litio. 2.3 L'elettrolita reagisce ad alta tensione Se la tensione di carica della batteria al litio è troppo alta, l'elettrolita subirà una reazione di ossidazione e genererà alcuni sottoprodotti, che bloccheranno i micropori dell'elettrodo e ostacoleranno la migrazione degli ioni di litio, provocando così il ciclo capacità di decadere. L'andamento del cambiamento della concentrazione dell'elettrolita e della stabilità dell'elettrolita è inversamente proporzionale. Maggiore è la concentrazione dell'elettrolito, minore è la stabilità dell'elettrolito, che a sua volta influisce sulla capacità della batteria agli ioni di litio. Durante il processo di ricarica, l'elettrolito verrà consumato in una certa misura. Pertanto, deve essere integrato durante l'assemblaggio, con conseguente riduzione dei materiali attivi della batteria e influenzando la capacità iniziale della batteria. 3. Decomposizione dell'elettrolito L'elettrolito comprende elettroliti, solventi e additivi e le sue proprietà influenzeranno la durata di servizio, la capacità specifica, la velocità di carica e scarica e le prestazioni di sicurezza della batteria. La decomposizione degli elettroliti e dei solventi nell'elettrolito causerà la perdita di capacità della batteria. Durante la prima carica e scarica, la formazione di una pellicola SEI sulla superficie dell'elettrodo negativo da parte di solventi e altre sostanze causerà una perdita di capacità irreversibile, ma ciò è inevitabile. Se nell'elettrolito sono presenti impurità come acqua o acido fluoridrico, l'elettrolito LiPF6 potrebbe decomporsi ad alte temperature e i prodotti generati reagiranno con il materiale dell'elettrodo positivo, compromettendo la capacità della batteria. Allo stesso tempo, anche alcuni prodotti reagiscono con il solvente e influenzano la stabilità della pellicola SEI sulla superficie dell'elettrodo negativo, causando un decadimento delle prestazioni della batteria agli ioni di litio. Inoltre, se i prodotti della decomposizione dell'elettrolita non sono compatibili con l'elettrolita, bloccheranno i pori dell'elettrodo positivo durante il processo di migrazione, con conseguente decadimento della capacità della batteria. In generale, il verificarsi di reazioni collaterali tra l'elettrolita e gli elettrodi positivo e negativo della batteria, nonché i sottoprodotti generati, sono i principali fattori che causano il decadimento della capacità della batteria. 4. Autoscarica Le batterie agli ioni di litio generalmente subiscono una perdita di capacità, un processo chiamato autoscarica, che è suddiviso in perdita di capacità reversibile e perdita di capacità irreversibile. La velocità di ossidazione del solvente ha un impatto diretto sulla velocità di autoscarica. I materiali attivi positivi e negativi possono reagire con il soluto durante il processo di carica, determinando uno squilibrio di capacità e un'attenuazione irreversibile della migrazione degli ioni di litio. Pertanto, si può vedere che la riduzione della superficie del materiale attivo può ridurre il tasso di perdita di capacità e la decomposizione del solvente influirà sulla durata di conservazione della batteria. Inoltre, anche le perdite della membrana possono portare a una perdita di capacità, ma questa possibilità è bassa. Se il fenomeno dell'autoscarica esiste per un lungo periodo, porterà alla deposizione di litio metallico e porterà ulteriormente all'attenuazione delle capacità degli elettrodi positivi e negativi. 5. Instabilità dell'elettrodo Durante il processo di carica, il materiale attivo dell'elettrodo positivo della batteria è instabile, il che lo farà reagire con l'elettrolito e influenzerà la capacità della batteria. Tra questi, i difetti strutturali del materiale dell'elettrodo positivo, l'eccessivo potenziale di carica e il contenuto di nerofumo sono i principali fattori che influenzano la capacità della batteria.

PrefazioneEssendo un'apparecchiatura importante nel campo della moderna conversione e trasmissione dell'energia, l'attenta progettazione e la composizione ragionevole del silo integrato con inverter e boost sono la chiave per ottenere un funzionamento efficiente e stabile.IL inverter-Boost Integrated Cabin, come suggerisce il nome, integra le due funzioni chiave di PCS e Boost in una cabina compatta ed efficiente. Questo design integrato porta molti vantaggi significativi. Di seguito viene preso come esempio un silo integrato con inverter-boost da 2 MW per analizzarne la composizione interna e il design.1. Composizione del magazzino integrato inverter-boost Il magazzino integrato inverter-boost adotta un design di container standard, flessibile nell'implementazione e conveniente per il funzionamento e la manutenzione. Generalmente può adattarsi a convertitori di accumulo di energia PCS da 500 kW e 630 kW. Il trasformatore integrato può adattarsi a livelli di tensione pari o inferiori a 35 kV e supporta il monitoraggio locale e remoto.Il magazzino integrato inverter-boost integra convertitori di accumulo di energia, trasformatori boost, armadi di rete ad anello ad alta tensione, scatole di distribuzione a bassa tensione e altre apparecchiature in un unico contenitore. Ha un elevato grado di integrazione, riduce la difficoltà di costruzione in loco ed è facile da trasportare, installare, utilizzare e manutenere.Dispone di sistema di illuminazione di emergenza integrato, sistema di protezione antincendio, sistema di controllo degli accessi e sistema di dissipazione del calore. All'interno della scatola sono presenti divisori ignifughi, aperture di ventilazione su entrambi i lati della scatola e condotti di dissipazione del calore appositamente progettati per PCS, che possono garantire efficacemente il normale funzionamento e la sicurezza delle apparecchiature all'interno del magazzino integrato Boost.2. Progettazione del circuito principale del magazzino integrato inverter-boost Dal punto di vista dell'utilizzo dello spazio, la cabina integrata consente di risparmiare notevolmente lo spazio necessario per l'installazione delle apparecchiature. Rispetto ai tradizionali inverter distribuiti e apparecchiature boost, integra circuiti e componenti complessi in una cabina, che non solo riduce le linee di collegamento tra le apparecchiature e riduce le perdite di linea, ma rende anche l'intero sistema più conciso e bello ed è facile da disporre in uno spazio limitato.Il sistema di trasformatore boost per accumulo di energia containerizzato da 2 MW è costituito principalmente da un corpo del container, quattro convertitori bidirezionali per accumulo di energia da 500 kW, un trasformatore da 1250 kVA, 10 kV/0,38 kV, un trasformatore da 1250 kVA, 10 kV/0,38 kV, un trasformatore da 250 kVA, 10 kV /0,38 kV trasformatore di isolamento e supporto di armadi elettrici ad alta tensione, armadi di distribuzione a bassa tensione e armadi del sistema di monitoraggio locale. Vengono utilizzati in gruppo due convertitori bidirezionali per l'accumulo di energia. Il lato CC di ciascun gruppo di convertitori bidirezionali per l'accumulo di energia è collegato al sistema di accumulo dell'energia, mentre il lato CA è collegato al lato secondario del trasformatore da 1250 kVA, 10 kV/0,38 kV. Il lato alta tensione di due trasformatori da 1250 kVA è collegato in parallelo a un quadro ad alta tensione da 10 kV. La potenza totale del sistema è di 2 MW, 10 kV CA trifase e l'energia può fluire in entrambe le direzioni sul lato CC e sul lato CA.3. Il lato ad alta tensione del sistema ad alta tensione utilizza un quadro elettrico ad alta tensione da 10 kV per accedere alla sbarra collettrice da 10 kV del parco, con una entrata e due uscite. Un modo è fornire alimentazione a due trasformatori da 1250 kVA in parallelo tramite un interruttore automatico ad alta tensione, mentre l'altro modo è fornire alimentazione a un trasformatore di isolamento da 250 kVA tramite un interruttore di isolamento del carico più un fusibile.L'armadio della rete ad anello è dotato di un sezionatore, un fusibile, un interruttore automatico, un dispositivo di protezione contro i fulmini, un dispositivo di indicazione di tensione, un dispositivo di indicazione di guasto, un trasformatore di corrente e un dispositivo di protezione completo. Il dispositivo di protezione completo controlla l'intervento dell'interruttore monitorando i parametri del sistema per ottenere il funzionamento locale e remoto.4. Sistema di monitoraggio locale Il sistema di monitoraggio locale è installato nell'armadio di monitoraggio locale, con un controller programmabile come nucleo, e viene utilizzato per realizzare l'acquisizione dello stato e la comunicazione di sistema di trasformatori, interruttori di alta e bassa tensione, convertitori, apparecchiature antincendio, condizionatori d'aria, apparecchiature di illuminazione, apparecchiature di sicurezza, ecc. Dispone di un'interfaccia di interazione uomo-computer per visualizzare lo stato e i parametri del sistema booster di accumulo di energia di tipo container da 2 MW.5. Stoccaggio dell'energia Convertitore bidirezionale Il convertitore bidirezionale per l'accumulo di energia è il componente principale ed è una garanzia importante per ottenere un funzionamento efficiente, stabile, sicuro e affidabile del sistema di convertitore boost di accumulo di energia containerizzato da 2 MW e massimizzare l'utilizzo dell'energia eolica e solare. In combinazione con l'ambiente di utilizzo in loco e i requisiti operativi effettivi, il convertitore bidirezionale per l'accumulo di energia è progettato per ottenere funzioni di funzionamento connesse alla rete e fuori rete. Il convertitore bidirezionale per l'accumulo di energia è collegato alla grande rete elettrica per un lungo periodo. Il sistema batteria viene caricato quando il carico di parcheggio è piccolo e la batteria viene scaricata quando il carico di parcheggio è elevato. Il convertitore bidirezionale per l'accumulo di energia deve avere la funzione di funzionamento connesso alla rete, realizzare un controllo di disaccoppiamento indipendente della potenza attiva e della potenza reattiva ed essere in grado di coordinarsi con il sistema di monitoraggio superiore per realizzare varie applicazioni del sistema di rete elettrica nel parco .

Il nome completo del batteria di accumulo dell'energia Il sistema di gestione BMS è il sistema di gestione della batteria.IL batteria di accumulo dell'energia Il sistema di gestione BMS è uno dei sottosistemi principali del sistema di accumulo dell'energia della batteria, responsabile del monitoraggio dello stato operativo di ciascuna batteria nell'unità di accumulo dell'energia della batteria per garantire il funzionamento sicuro e affidabile dell'unità di accumulo dell'energia.L'unità del sistema di gestione della batteria BMS comprende un sistema di gestione della batteria BMS, un modulo di controllo, un modulo di visualizzazione, un modulo di comunicazione wireless, apparecchiature elettriche, un pacco batterie per alimentare apparecchiature elettriche e un modulo di raccolta per raccogliere informazioni sulla batteria del pacco batterie. Generalmente, il BMS si presenta come un circuito stampato, ovvero una scheda di protezione BMS o una scatola hardware.La struttura di base del sistema di gestione della batteria (BMS) comprende un alloggiamento del pacco batteria e un modulo hardware sigillato, una scatola di analisi ad alta tensione (BDU) e un controller BMS.1. Controller principale della BMUBattery Management Unit (in breve BMU) si riferisce a un sistema per il monitoraggio e la gestione dei pacchi batteria. Cioè, la scheda madre BMS, come si dice spesso, la sua funzione è raccogliere le informazioni di adozione da ciascuna scheda slave. Le unità di gestione BMU vengono solitamente utilizzate nei veicoli elettrici, nei sistemi di accumulo dell'energia e in altre applicazioni che richiedono pacchi batterie.La BMU monitora lo stato del pacco batteria raccogliendo dati su tensione, corrente, temperatura e altri parametri correlati.La BMU può monitorare il processo di carica e scarica della batteria, nonché controllare la velocità e il metodo di carica e scarica per garantire il funzionamento sicuro della batteria. BMU può anche diagnosticare e risolvere i guasti nel pacco batteria e fornire varie funzioni di protezione, come protezione da sovraccarico, protezione da scarica eccessiva e protezione da cortocircuito.2. Controller asservito CSCIl controller slave CSC viene utilizzato per monitorare i problemi di tensione e temperatura della singola cella del modulo, trasmettere informazioni alla scheda principale e dispone di una funzione di bilanciamento della batteria. Comprende il rilevamento della tensione, il rilevamento della temperatura, la gestione del bilanciamento e la diagnosi corrispondente. Ogni modulo CSC contiene un chip front-end analogico (Analog Front End, AFE).3. Unità di distribuzione dell'energia della batteria BDUL'unità di distribuzione dell'energia della batteria (BDU in breve), chiamata anche scatola di giunzione della batteria, è collegata al carico ad alta tensione e al cablaggio di ricarica rapida del veicolo tramite un'interfaccia elettrica ad alta tensione. Include un circuito di precarica, un relè totale positivo, un relè totale negativo e un relè di ricarica rapida ed è controllato dalla scheda principale.4. Controller ad alta tensioneIl controller ad alta tensione può essere integrato nella scheda madre o può essere indipendente, monitorare in tempo reale le batterie, la corrente, la tensione e includere anche il rilevamento della precarica.Il sistema di gestione BMS può monitorare e raccogliere i parametri di stato della batteria di accumulo dell'energia in tempo reale (inclusi ma non limitati a tensione della singola cella, temperatura dei poli della batteria, corrente del circuito della batteria, tensione del terminale del pacco batteria, resistenza di isolamento del sistema batteria, ecc.) ed eseguire l'analisi e i calcoli necessari sui parametri di stato rilevanti per ottenere più parametri di valutazione dello stato del sistema e realizzare un controllo efficace del corpo della batteria di accumulo di energia secondo specifiche strategie di protezione e controllo per garantire il funzionamento sicuro e affidabile dell'intero accumulo di energia della batteria unità.Allo stesso tempo, il BMS può scambiare informazioni con altri dispositivi esterni (PCS, EMS, sistema di protezione antincendio, ecc.) attraverso la propria interfaccia di comunicazione e l'ingresso analogico/digitale e l'interfaccia di ingresso per formare il controllo del collegamento di ciascun sottosistema nell'intero accumulo di energia. centrale elettrica, garantendo il funzionamento sicuro, affidabile ed efficiente della centrale collegata alla rete.

Come affrontano le alte temperature le centrali fotovoltaiche?Il 5 agosto, l’Osservatorio meteorologico centrale ha continuato a emettere un’allerta arancione di alta temperatura. Secondo i dati della China Weather Network, il sud del mio paese sta vivendo una serie di forti temperature elevate e clima caldo. Continueranno le temperature elevate su larga scala nel sud, con le aree centrali che rimarranno nelle aree di Jiangsu, Zhejiang e Shanghai.Con la forte luce solare e le alte temperature, aumenterà anche l’efficienza della produzione di energia delle centrali fotovoltaiche che utilizzano l’energia solare per generare elettricità?La risposta è no. In circostanze normali, la temperatura operativa ideale dei componenti di generazione di energia fotovoltaica è di circa 25 ℃. Per ogni aumento di 1°C della temperatura, la potenza in uscita diminuirà di circa lo 0,35% e anche la produzione di energia delle centrali fotovoltaiche diminuirà di circa lo 0,35%. Cioè, dopo che la temperatura supera i 25 ℃, maggiore è la temperatura, minore è la potenza di uscita e anche la produzione di energia diminuirà di conseguenza.Oltre ai componenti fotovoltaici, l'elevata temperatura causata dagli agenti atmosferici farà diminuire l'efficienza anche degli inverter e di altri componenti elettrici. Generalmente, l'intervallo di temperatura operativa dei componenti elettronici di livello civile è compreso tra -35 ℃ ~ 70 ℃ e la temperatura operativa della maggior parte degli inverter fotovoltaici è -30 ~ 60 ℃. Un'installazione o una dissipazione del calore non corrette costringeranno l'inverter e i componenti elettrici a iniziare il funzionamento con declassamento o addirittura a spegnersi per manutenzione, con conseguente perdita di generazione di energia.A causa degli agenti atmosferici e dei raggi ultravioletti, anche i componenti elettrici installati all'aperto invecchiano rapidamente.Per garantire che i moduli fotovoltaici abbiano una buona produzione di energia nella stagione calda, la prima cosa è mantenere la circolazione dell'aria per moduli, inverter, scatole di distribuzione e altre apparecchiature. Evitare un numero eccessivo di moduli che si bloccano a vicenda, compromettendo la ventilazione e la dissipazione del calore del campo fotovoltaico.Allo stesso tempo, assicurarsi che l'area attorno ai moduli fotovoltaici, agli inverter, alle scatole di distribuzione e ad altre apparecchiature sia aperta e priva di detriti per evitare di influenzare la dissipazione del calore della centrale elettrica. Se accanto alle attrezzature ci sono detriti accumulati che bloccano o opprimono la centrale, è necessario rimuoverli in tempo.Quando si installa una centrale fotovoltaica, l'inverter e la scatola di distribuzione vengono installati in un luogo ombreggiato e protetto dalla pioggia. Se non c'è riparo nell'ambiente reale, possono essere dotati di una tettoia per evitare la luce solare diretta, che causerà una temperatura troppo elevata dell'apparecchiatura, influenzando la produzione di energia e la durata dell'apparecchiatura. Allo stesso tempo, è possibile installare una ventola di raffreddamento sull'apparecchiatura.Per garantire la sicurezza delle centrali fotovoltaiche ed evitare guasti alle apparecchiature e possibili disastri causati dalle alte temperature, sono essenziali anche ispezioni periodiche delle centrali fotovoltaiche.È necessario prestare attenzione al problema della differenza di temperatura che causa crepe nascoste nei componenti durante la pulizia dei componenti ad alte temperature in estate. È necessario evitare periodi di alta temperatura e pulirli al mattino presto o alla sera quando la temperatura è più bassa.

Materiali degli elettrodi positiviIl metodo di utilizzo di materiali con eccellente conduttività per rivestire la superficie del corpo del materiale attivo per migliorare la conduttività dell'interfaccia del materiale dell'elettrodo positivo, ridurre l'impedenza dell'interfaccia e ridurre le reazioni collaterali tra il materiale dell'elettrodo positivo e l'elettrolita per stabilizzare il materiale struttura.Il corpo del materiale è drogato in massa con elementi come Mn, Al, Cr, Mg e F per aumentare la spaziatura tra gli strati del materiale per aumentare la velocità di diffusione di Li+ nel corpo, ridurre l'impedenza di diffusione di Li+ e quindi migliorare le prestazioni a bassa temperatura della batteria.Ridurre la dimensione delle particelle del materiale e abbreviare il percorso di migrazione del Li+. Va sottolineato che questo metodo aumenterà la superficie specifica del materiale e quindi aumenterà le reazioni collaterali con l'elettrolita. ElettrolitaMigliorare la conduttività a bassa temperatura dell'elettrolita ottimizzando la composizione del solvente e utilizzando nuovi sali elettrolitici.Utilizzare nuovi additivi per migliorare le proprietà del film SEI per facilitare la conduzione di Li+ a basse temperature. Materiali degli elettrodi negativiLa selezione dei materiali appropriati per gli elettrodi negativi è un fattore chiave per migliorare le prestazioni a bassa temperatura delle batterie. Attualmente, le prestazioni a bassa temperatura sono ottimizzate principalmente attraverso il trattamento superficiale dell'elettrodo negativo, il rivestimento superficiale, il drogaggio per aumentare la spaziatura tra gli strati e il controllo della dimensione delle particelle.

Il convertitore di accumulo di energia PCS (Power Conversion System) è un dispositivo di conversione bidirezionale controllabile dalla corrente che collega sistema di batterie di accumulo di energia e la rete elettrica/il carico. La sua funzione principale è controllare il processo di carica e scarica della batteria di accumulo dell'energia, eseguire la conversione CA/CC e fornire energia direttamente al carico CA senza rete elettrica.Il principio di funzionamento è un convertitore a quattro quadranti in grado di controllare i lati CA e CC per ottenere la conversione bidirezionale della potenza CA/CC. Il principio è quello di eseguire un controllo costante della potenza o della corrente attraverso istruzioni di monitoraggio della microrete per caricare o scaricare la batteria, uniformando al tempo stesso la produzione di fonti di energia fluttuanti come l’energia eolica e l’energia solare.Il convertitore di accumulo di energia PCS può convertire la potenza CC in uscita dal sistema di batterie in potenza CA che può essere trasmessa alla rete elettrica e ad altri carichi per completare la scarica; allo stesso tempo, può trasformare la corrente alternata della rete elettrica in corrente continua per caricare la batteria.È costituito da dispositivi di alimentazione, controllo, protezione, monitoraggio e altri dispositivi hardware e software. I dispositivi elettronici di potenza sono il componente principale del convertitore di accumulo di energia, che realizza principalmente la conversione e il controllo dell'energia elettrica. I comuni dispositivi elettronici di potenza includono tiristori (SCR), tiristori (BTR), relè, IGBT, MOSFET, ecc. Questi dispositivi realizzano il flusso e la conversione dell'energia elettrica controllando lo stato di commutazione di corrente e tensione.Il circuito di controllo viene utilizzato per ottenere un controllo preciso dei dispositivi elettronici di potenza. Il circuito di controllo generalmente include moduli come acquisizione del segnale, elaborazione del segnale e algoritmo di controllo. Il modulo di acquisizione del segnale viene utilizzato per raccogliere corrente di ingresso e di uscita, tensione, temperatura e altri segnali. Il modulo di elaborazione del segnale elabora e filtra i segnali raccolti per ottenere parametri accurati; il modulo dell'algoritmo di controllo calcola il segnale di controllo in base al segnale di ingresso e al valore impostato, che viene utilizzato per controllare lo stato di commutazione del dispositivo elettronico di potenza. I componenti di connessione elettrica vengono utilizzati per collegare elementi energetici e sistemi esterni. I componenti comuni di connessione elettrica includono cavi, spine e prese e terminali di cablaggio. I componenti del collegamento elettrico devono avere una buona conduttività e prestazioni di contatto affidabili per garantire la trasmissione efficace di energia elettrica e sicura e affidabile. La modalità di connessione alla rete del convertitore di accumulo di energia PCS consiste nel raggiungere la conversione bidirezionale dell'energia tra il pacco batteria e la rete. Ha le caratteristiche di un inverter connesso alla rete, come anti-islanding, tracciamento automatico della fase e della frequenza della tensione di rete, ride-through a bassa tensione, ecc.In base ai requisiti del dispacciamento della rete o del controllo locale, il PCS converte l'energia CA della rete in energia CC durante il periodo di basso carico della rete per caricare la rete. pacco batteriae ha la funzione di gestione della carica e dello scaricamento della batteria; durante i periodi di picco di carico della rete, converte la potenza DC del pacco batterie in potenza AC e la reimmette nella rete pubblica; quando la qualità dell'energia è scarsa, immette o assorbe potenza attiva nella rete e compensa la potenza reattiva.Fuori rete la modalità è anche chiamata funzionamento a rete isolata, ovvero il sistema di conversione dell'energia (PCS) può essere disconnesso dalla rete principale in base alle esigenze effettive e soddisfare i requisiti stabiliti e fornire ad alcuni energia CA che soddisfa i requisiti di qualità dell'energia della rete carichi locali. Ibrido La modalità significa che il sistema di accumulo dell'energia può passare dalla modalità connessa alla rete alla modalità off-grid. Il sistema di accumulo dell’energia si trova nella microrete, che è collegata alla rete pubblica e funziona come un sistema connesso alla rete in normali condizioni di lavoro. Se la microrete è disconnessa dalla rete pubblica, il sistema di accumulo dell'energia funzionerà in modalità off-grid per fornire l'alimentazione principale alla microrete. Le applicazioni comuni includono il filtraggio, la stabilizzazione della rete e la regolazione della qualità dell'energia.

01Che cos'è a cavo fotovoltaico? I cavi fotovoltaici vengono utilizzati principalmente per il collegamento pannelli solari e vari sistema solare apparecchiature elettriche e costituiscono la base per il supporto delle apparecchiature elettriche nei sistemi solari. La struttura di base dei cavi fotovoltaici è costituita da conduttori, strati isolanti e guaine. I cavi fotovoltaici si dividono in cavi DC e cavi AC:I cavi DC fotovoltaici vengono utilizzati principalmente per il collegamento tra moduli, il collegamento in parallelo tra stringhe e tra stringhe e scatole di distribuzione DC (scatola combinatore), e tra scatole di distribuzione DC e inverter.I cavi CA fotovoltaici vengono utilizzati principalmente per il collegamento tra inverter e sistemi di distribuzione a bassa tensione, connessione tra sistemi di distribuzione a bassa tensione e trasformatori e connessione tra trasformatori e reti elettriche o utenze. I cavi fotovoltaici devono resistere all'erosione a lungo termine dovuta a condizioni naturali come vento e pioggia, esposizione diurna e notturna, gelo, neve, ghiaccio e raggi ultravioletti. Pertanto, devono avere caratteristiche quali resistenza all'ozono, resistenza ai raggi UV, resistenza agli acidi e agli alcali, resistenza alle alte temperature, resistenza al freddo intenso, resistenza alle ammaccature, assenza di alogeni, ritardanti di fiamma e compatibilità con connettori e sistemi di connessione standard. La durata di servizio può generalmente raggiungere più di 25 anni. 02Che cos'è a contatore bidirezionale? Un contatore bidirezionale si riferisce a un contatore bidirezionale, ovvero un contatore in grado di misurare il consumo di elettricità e la produzione di energia. In un sistema solare, sia la potenza che l’energia elettrica hanno direzioni. Dal punto di vista del consumo di elettricità, il consumo di energia viene conteggiato come potenza positiva o energia elettrica positiva e la produzione di energia viene conteggiata come potenza negativa o energia elettrica negativa. Il contatore può leggere l'energia elettrica positiva e inversa attraverso lo schermo del display e memorizzare i dati di energia elettrica.Il motivo per installare un contatore bidirezionale in un sistema solare domestico è che l'elettricità generata dal fotovoltaico non può essere consumata da tutti gli utenti e l'energia elettrica rimanente deve essere trasmessa alla rete elettrica e il contatore deve misurare un numero; Quando la produzione di energia solare non è in grado di soddisfare le esigenze degli utenti, è necessario utilizzare la potenza della rete elettrica, che richiede la misurazione di un altro numero. I normali contatori singoli non possono soddisfare questo requisito, quindi è necessario utilizzare contatori intelligenti con funzioni di misurazione bidirezionali.

Batterie agli ioni di litio (LIB), che immagazzinano energia sfruttando la riduzione reversibile degli ioni di litio, alimentano la maggior parte dei dispositivi e dei dispositivi elettronici oggi presenti sul mercato. Grazie all’ampia gamma di temperature operative, alla lunga durata, alle dimensioni ridotte, ai tempi di ricarica rapidi e alla compatibilità con i processi di produzione esistenti, queste batterie ricaricabili possono contribuire notevolmente all’industria elettronica, supportando al tempo stesso gli sforzi continui verso la neutralità delle emissioni di carbonio.  Il riciclaggio conveniente ed ecologico delle LIB usate è un obiettivo a lungo ricercato nel settore energetico, poiché migliorerebbe la sostenibilità di queste batterie. I metodi esistenti, tuttavia, sono spesso inefficaci, costosi o dannosi per l’ambiente. Inoltre, le LIB fanno molto affidamento su materiali che stanno diventando meno abbondanti sulla Terra, come il cobalto e il litio. Gli approcci che consentono l’estrazione affidabile ed economica di questi materiali dalle batterie esaurite ridurrebbero drasticamente la necessità di procurarsi questi materiali altrove, contribuendo così a soddisfare la crescente domanda di LIB. I ricercatori dell’Accademia cinese delle scienze hanno recentemente ideato un nuovo approccio basato sulla cosiddetta elettrocatalisi a contatto, che potrebbe consentire il riciclaggio delle cellule LIB esaurite. Il loro metodo, introdotto in Nature Energy, sfrutta il trasferimento di elettroni che avviene durante l'elettrificazione del contatto liquido-solido per generare radicali liberi che avviano le reazioni chimiche desiderate. "Con la tendenza globale verso la neutralità del carbonio, la domanda di LIB è in continuo aumento", hanno scritto Huifan Li, Andy Berbille e i loro colleghi nel loro articolo. "Tuttavia, gli attuali metodi di riciclaggio per le LIB esaurite necessitano di miglioramenti urgenti in termini di ecocompatibilità, costi ed efficienza. Proponiamo un metodo meccano-catalitico, denominato elettrocatalisi a contatto, che utilizza radicali generati dall'elettrificazione a contatto per promuovere la lisciviazione dei metalli sotto l'onda ultrasonica Usiamo anche SiO2 come catalizzatore riciclabile nel processo." Nell’ambito del loro recente studio, Li, Berbille e i loro colleghi hanno deciso di esplorare la possibilità che l’elettrocatalisi a contatto possa sostituire gli agenti chimici tipicamente utilizzati per riciclare le LIB. Per fare ciò, hanno utilizzato la tecnica per provocare il contatto continuo solido-liquido e la separazione attraverso bolle di cavitazione, sotto onde ultrasoniche. Ciò ha consentito la generazione costante di ossigeno reattivo attraverso l'elettrificazione dei contatti. Hanno poi valutato l’efficacia di questa strategia per riciclare il litio e il cobalto nelle LIB usurate. "Per le batterie all'ossido di litio cobalto (III), l'efficienza di lisciviazione ha raggiunto il 100% per il litio e il 92,19% per il cobalto a 90°C entro sei ore", hanno scritto Li, Berbille e i loro colleghi nel loro articolo. "Per ternario batterie al litio, le efficienze di lisciviazione di litio, nichel, manganese e cobalto hanno raggiunto rispettivamente il 94,56%, 96,62%, 96,54% e 98,39% a 70°C, entro sei ore." Nei test iniziali, l’approccio proposto da questo team di ricercatori ha ottenuto risultati molto promettenti, evidenziandone il potenziale nel supportare il riciclaggio a basso costo, sostenibile e su larga scala dei materiali costosi e altamente ricercati all’interno delle LIB. Studi futuri potrebbero aiutare a perfezionare questo metodo, valutandone ulteriormente vantaggi e limiti, aprendo potenzialmente la strada alla sua implementazione in contesti del mondo reale. "Prevediamo che questo metodo possa fornire un approccio ecologico, ad alta efficienza ed economico per il riciclaggio della LIB, soddisfacendo la domanda in crescita esponenziale per le produzioni LIB", hanno scritto i ricercatori nel loro articolo.  

N.1Il simbolo dell'interruttore isolante è QS e il simbolo dell'interruttore automatico è QF. In termini di funzione e struttura, le principali differenze tra sezionatori e interruttori automatici sono le seguenti:1. Funzione: l'interruttore è dotato di un dispositivo di estinzione dell'arco e può funzionare con carico, inclusa la corrente di carico e la corrente di guasto; il sezionatore non è dotato di dispositivo spegniarco e viene solitamente utilizzato per isolare l'alimentazione e non può essere utilizzato per interrompere o immettere al carico correnti e guasti superiori ad una certa portata. attuale.2. Struttura: La struttura dell'interruttore è relativamente complessa, solitamente composta da contatti, meccanismo di manovra, dispositivo di sgancio, ecc.; la struttura dell'interruttore di isolamento è relativamente semplice, composta principalmente da un interruttore a coltello e da un meccanismo di comando.N.2 In termini di occasioni di utilizzo e modalità operative, le principali differenze tra sezionatori e interruttori automatici sono le seguenti:1. Occasioni di utilizzo: gli interruttori automatici vengono solitamente utilizzati nei sistemi di alimentazione ad alta tensione, come sottostazioni, linee di trasmissione, ecc.; gli interruttori di isolamento vengono solitamente utilizzati nei sistemi di alimentazione a bassa tensione, come scatole di distribuzione, armadi elettrici, ecc.2. Modalità operativa: la maggior parte degli interruttori automatici sono azionati tramite comando elettrico a distanza; la maggior parte degli interruttori isolanti sono azionati tramite operazione manuale locale. In sintesi, l'interruttore automatico ha una funzione più potente e può fornire protezione da sovraccarico e da cortocircuito, mentre l'interruttore isolante viene utilizzato principalmente per isolare l'alimentazione per garantire la sicurezza durante l'ispezione, la manutenzione o altre operazioni. 

SfondoRischio incendio: gli incendi rappresentano la maggiore perdita economica degli impianti fotovoltaici. Se installato sul tetto di una fabbrica o di un edificio residenziale, può facilmente mettere a repentaglio la sicurezza personale.In generale negli impianti fotovoltaici centralizzati, tra il modulo fotovoltaico e l'inverter ci sono decine di metri di linee CC ad alta tensione tra 600 V e 1000 V, che possono essere considerate un potenziale pericolo per la sicurezza delle persone e degli edifici. Sono molti i fattori che causano gli incendi nelle centrali fotovoltaiche. Secondo le statistiche, oltre l'80% degli incendi nelle centrali fotovoltaiche sono causati da guasti sul lato CC e la causa principale è la formazione di archi elettrici CC.2. RagioniNell'intero sistema fotovoltaico, la tensione lato CC è solitamente pari a 600-1000 V. La formazione di archi CC può facilmente verificarsi a causa di giunti allentati dei giunti dei moduli fotovoltaici, scarso contatto, umidità nei cavi, isolamento rotto, ecc.L'arco CC farà aumentare notevolmente la temperatura della parte di contatto. L'arco continuo produrrà una temperatura elevata di 3.000-7.000 ℃, accompagnata dalla carbonizzazione ad alta temperatura dei dispositivi circostanti. Nel minimo caso, i fusibili e i cavi verranno bruciati. Nel peggiore dei casi, componenti e apparecchiature verranno bruciati e causeranno incendi. Attualmente, le normative di sicurezza UL e NEC prevedono requisiti obbligatori per le funzioni di rilevamento dell'arco per sistemi CC superiori a 80 V.Poiché un incendio in un impianto fotovoltaico non può essere spento direttamente con l'acqua, l'allarme tempestivo e la prevenzione sono molto importanti. Soprattutto per i tetti in tegole di acciaio colorato, è difficile per il personale di manutenzione controllare i punti guasti e i pericoli nascosti, quindi è necessario installare un inverter con funzione di rilevamento dell'arco. Molto necessario.3. SoluzioniOltre alla corrente continua ad alta tensione che provoca facilmente incendi, è anche difficile spegnere gli incendi quando si verifica un incendio. Secondo lo standard nazionale GB/T18379 sulle specifiche di tensione CC per le apparecchiature elettriche degli edifici, per i sistemi fotovoltaici sul tetto domestici, sono preferibili soluzioni di sistema con una tensione lato CC non superiore a 120 V.Per gli impianti fotovoltaici con tensione lato DC superiore a 120V si consiglia di installare dispositivi di protezione quali interruttori arco elettrico (AFCI) e sezionatori DC; se il cavo CC dal modulo fotovoltaico all'inverter supera 1,5 metri, si consiglia di aggiungere un dispositivo di spegnimento rapido o utilizzare l'ottimizzatore, in modo che quando si verifica un incendio, la corrente continua ad alta tensione possa essere interrotta in tempo per estinguersi il fuoco.AFCI: (Arc-Fault Circuit-Interrupter) è un dispositivo di protezione che disconnette il circuito di potenza prima che il guasto d'arco si trasformi in un incendio o si verifichi un cortocircuito, identificando il segnale caratteristico del guasto d'arco nel circuito.Come dispositivo di protezione del circuito, la funzione principale dell'AFCI è prevenire gli incendi causati da archi di guasto e può rilevare efficacemente viti allentate e contatti scadenti nel circuito CC. Allo stesso tempo, ha la capacità di rilevare e distinguere tra archi normali e archi di guasto generati dall'inverter durante l'avvio, l'arresto o la commutazione e interrompe prontamente il circuito dopo aver rilevato gli archi di guasto.Inoltre l’AFCI presenta le seguenti caratteristiche:1. Ha un'efficace capacità di identificazione dell'arco CC, consentendo alla corrente CC massima di raggiungere 60 A;2. Ha un'interfaccia intuitiva e può essere collegato in remoto per controllare interruttori automatici o connettori;3. Ha la funzione di comunicazione da RS232 a 485 e può monitorare lo stato del modulo in tempo reale;4. Il LED e il cicalino possono essere utilizzati per identificare rapidamente lo stato di funzionamento del modulo e fornire allarmi acustici e luminosi;5. Modularizzazione funzionale, facile da trapiantare in varie serie di prodottiIn termini di protezione dai guasti da arco elettrico dei sistemi fotovoltaici, diamo pieno spazio al ruolo dell'energia pulita fotovoltaica e sviluppiamo AFCI speciali per sistemi CC fotovoltaici, coinvolgendo la protezione in serie dai guasti da arco CC di inverter fotovoltaici, quadri elettrici e moduli batteria fotovoltaici.Per soddisfare i nuovi requisiti della rete intelligente per la commutazione degli apparecchi e realizzare la comunicazione e il networking di AFCI, l'intelligenza e la relativa tecnologia bus, la comunicazione e il networking e altre tecnologie svolgeranno un ruolo maggiore. In termini di serializzazione e standardizzazione dei prodotti AFCI, la serializzazione, standardizzazione e modularizzazione degli accessori di AFCI aumenterà notevolmente il suo ambito di applicazione nella distribuzione dell'alimentazione dei terminali.

Gli inverter solari Ongrid hanno un'elevata efficienza operativa e prestazioni affidabili. Sono adatti per l'installazione in aree remote dove nessuno effettua la manutenzione o è in servizio. Possono massimizzare l’uso dell’energia solare, migliorando così l’efficienza del sistema. Di seguito ti presenterò le precauzioni installative per l'installazione di inverter connessi alla rete. 1. Prima dell'installazione, verificare innanzitutto se l'inverter ha subito danni durante il trasporto.2. Quando si seleziona un luogo di installazione, assicurarsi che non vi siano interferenze da altre apparecchiature elettroniche di potenza nell'area circostante.3. Prima di effettuare i collegamenti elettrici, assicurarsi di coprire i pannelli fotovoltaici con materiali opachi o scollegare l'interruttore lato DC. Se esposti alla luce solare, i pannelli fotovoltaici generano tensioni pericolose.4. Tutte le operazioni di installazione devono essere completate solo da tecnici professionisti.5. I cavi utilizzati nel sistema di generazione di energia dell'impianto fotovoltaico devono essere saldamente collegati, ben isolati e di specifiche adeguate.6. Tutti gli impianti elettrici devono soddisfare gli standard elettrici locali e nazionali.7. L'inverter può essere collegato alla rete solo dopo aver ottenuto l'autorizzazione dall'ente locale per l'energia e dopo che i tecnici professionisti hanno completato tutti i collegamenti elettrici.8. Prima di eseguire qualsiasi intervento di manutenzione, è necessario scollegare prima il collegamento elettrico tra l'inverter e la rete, quindi scollegare il collegamento elettrico lato DC.9. Attendere almeno 5 minuti affinché i componenti interni siano scarichi prima di eseguire interventi di manutenzione.10. Qualsiasi guasto che influenzi le prestazioni di sicurezza dell'inverter deve essere eliminato immediatamente prima che l'inverter possa essere riacceso.11. Evitare contatti inutili sulla scheda elettronica.12. Rispettare le norme sulla protezione elettrostatica e indossare un braccialetto antistatico.13. Prestare attenzione e rispettare le etichette di avvertenza sul prodotto.14. Effettuare un'ispezione visiva preliminare dell'apparecchiatura per eventuali danni o altre condizioni pericolose prima dell'uso.15. Prestare attenzione alla superficie calda dell'inverter. Ad esempio, il radiatore dei semiconduttori di potenza manterrà comunque una temperatura elevata per un certo periodo di tempo dopo lo spegnimento dell'inverter.

L'ingresso CC dell'inverter fotovoltaico connesso alla rete comprende principalmente la tensione di ingresso massima, la tensione di avvio, la tensione di ingresso nominale, la tensione MPPT e il numero di MPPT.Tra questi, l'intervallo di tensione MPPT determina se la tensione dopo il collegamento in serie delle stringhe fotovoltaiche soddisfa l'intervallo di tensione di ingresso ottimale dell'inverter. Il numero di MPPT e il numero massimo di stringhe di ingresso per ciascun MPPT determinano la modalità di progettazione serie-parallelo dei moduli fotovoltaici. La corrente massima in ingresso determina il valore massimo della corrente di ingresso della stringa di ciascun MPPT ed è una condizione determinante importante per la scelta del modulo fotovoltaico.L'uscita CA dell'inverter fotovoltaico connesso alla rete comprende principalmente la potenza di uscita nominale, la potenza di uscita massima, la corrente di uscita massima, la tensione di rete nominale, ecc. La potenza di uscita dell'inverter in condizioni di funzionamento normali non può superare la potenza nominale. Quando le risorse solari sono abbondanti, l'uscita dell'inverter può funzionare entro la potenza di uscita massima per un breve periodo di tempo.Inoltre, il fattore di potenza dell'inverter è il rapporto tra la potenza in uscita e la potenza apparente. Più questo valore si avvicina a 1, maggiore è l'efficienza dell'inverter.Le funzioni di protezione degli inverter fotovoltaici collegati alla rete comprendono principalmente la protezione da inversione di polarità CC, protezione da cortocircuito CA, protezione anti-islanding, protezione da sovratensione, protezione da sovratensione e sottotensione CA e CC, protezione da corrente di dispersione, ecc.1. Protezione dalla connessione inversa CC: impedisce il cortocircuito CA quando il terminale di ingresso positivo e il terminale di ingresso negativo dell'inverter sono collegati in modo inverso.2. Protezione da cortocircuito CA: impedisce il cortocircuito del lato di uscita CA dell'inverter. Allo stesso tempo, quando si verifica un cortocircuito nella rete elettrica, l'inverter si protegge.3. Protezione anti-island: quando la rete elettrica perde potenza e perde tensione, l'inverter smette di funzionare a causa della perdita di tensione.4. Protezione da sovratensione: protegge l'inverter da sovratensioni transitorie.