Entegre fotovoltaik, enerji depolama ve şarj enerji sistemi çözümümüz, elektrikli araçların menzil kaygısını akıllıca ele almayı amaçlamaktadır.elektrikli araç şarj istasyonlarıFotovoltaik ve batarya enerji depolama teknolojilerini içerir. Fotovoltaik yeni enerji yoluyla elektrikli araçlar için yeşil ulaşımı teşvik ederken, enerji depolama desteği ağır yüklerden kaynaklanan şebeke baskısını hafifletir. Kademeli kullanım yoluyla batarya endüstri zincirini tamamlayarak endüstrinin sağlıklı gelişimini sağlar. Bu entegre enerji sisteminin inşası, güneş enerjisi gibi temiz enerjinin fotovoltaik yoluyla elektrik enerjisine dönüştürülmesini ve bataryalarda depolanmasını sağlayarak endüstrinin elektrifikasyonunu ve akıllı gelişimini destekler. Elektrikli araç şarj istasyonları daha sonra bu elektrik enerjisini bataryalardan elektrikli araçlara aktararak şarj sorununu çözer.
I. Fotovoltaik-Depolama-Şarj Mikro Şebeke Sisteminin Topolojisi
Yukarıdaki şemada gösterildiği gibi, entegre fotovoltaik, enerji depolama ve şarj mikro şebeke sistemi topolojisinin ana ekipmanları aşağıda açıklanmıştır:
1. Şebekeden bağımsız enerji depolama dönüştürücüsü: 250 kW'lık bir dönüştürücünün AC tarafı 380 V AC bara paralel olarak bağlanır ve DC tarafı dört adet 50 kW'lık çift yönlü DC/DC dönüştürücüye paralel olarak bağlanarak çift yönlü enerji akışı, yani pil şarjı ve deşarjı sağlanır.
2. Çift yönlü DC/DC dönüştürücüler: Dört adet 50kW DC/DC dönüştürücünün yüksek voltaj tarafı, dönüştürücünün DC terminaline, düşük voltaj tarafı ise güç batarya paketine bağlanır. Her bir DC/DC dönüştürücü bir batarya paketine bağlanır.
3. Güç batarya sistemi: On altı adet 3,6V/100Ah hücre (1P16S), bir batarya modülü (57,6V/100Ah, nominal kapasite 5,76kWh) oluşturur. On iki batarya modülü seri olarak bağlanarak bir batarya kümesi (691,2V/100Ah, nominal kapasite 69,12kWh) oluşturur. Batarya kümesi, çift yönlü DC/DC dönüştürücünün düşük voltaj terminaline bağlanır. Batarya sistemi, nominal kapasitesi 276,48 kWh olan dört batarya kümesinden oluşur.
4. MPPT Modülü: MPPT modülünün yüksek voltaj tarafı 750V DC bara paralel bağlanırken, düşük voltaj tarafı fotovoltaik diziye bağlanır. Fotovoltaik dizi, her biri seri bağlı 18 adet 275Wp modül içeren altı diziden oluşur ve toplamda 108 fotovoltaik modül ve 29,7 kWp toplam güç çıkışı sağlar.
5. Şarj İstasyonları: Sistemde üç adet 60 kW'lık şarj istasyonu bulunmaktadır.DC elektrikli araç şarj istasyonları(Şarj istasyonlarının sayısı ve gücü, trafik akışına ve günlük enerji talebine göre ayarlanabilir). Şarj istasyonlarının AC tarafı, AC bara bağlıdır ve fotovoltaik paneller, enerji depolama sistemleri ve şebekeden güç alabilir.
6. EMS ve MGCC: Bu sistemler, üst düzey sevk merkezinden gelen talimatlara göre enerji depolama sisteminin şarj ve deşarj kontrolü ve batarya SOC bilgilerinin izlenmesi gibi işlevleri yerine getirir.
II. Entegre Fotovoltaik-Depolama-Şarj Enerji Sistemlerinin Özellikleri
1. Sistem üç katmanlı bir kontrol mimarisine sahiptir: üst katman enerji yönetim sistemi, orta katman merkezi kontrol sistemi ve alt katman ekipman katmanıdır. Sistem, miktar dönüştürme cihazlarını, ilgili yük izleme ve koruma cihazlarını entegre ederek kendi kendini kontrol edebilen, koruyabilen ve yönetebilen otonom bir sistem haline gelmiştir.
2. Enerji depolama sisteminin enerji dağıtım stratejisi, elektrik şebekesinin en yüksek, en düşük ve en düşük elektrik fiyatlarına ve enerji depolama bataryalarının SOC'sine (veya terminal voltajına) göre esnek bir şekilde ayarlanır/belirlenir. Sistem, akıllı şarj ve deşarj kontrolü için enerji yönetim sisteminden (EMS) gelen dağıtımı kabul eder.
3. Sistem, kapsamlı iletişim, izleme, yönetim, kontrol, erken uyarı ve koruma fonksiyonlarına sahip olup, uzun süreler boyunca kesintisiz ve güvenli çalışmayı sağlar. Sistemin çalışma durumu bir ana bilgisayar üzerinden izlenebilir ve zengin veri analiz yeteneklerine sahiptir.
4. Batarya yönetim sistemi (BMS), enerji yönetim sistemi (EMS) ile iletişim kurarak batarya paketi bilgilerini yükler ve EMS ve PCS ile işbirliği içinde batarya paketi için izleme ve koruma işlevlerini gerçekleştirir.
Proje, şebekeye bağlı ve şebekeden bağımsız anahtarlama cihazlarını ve dağıtım panolarını entegre eden kule tipi bir enerji depolama dönüştürücüsü (PCS) kullanmaktadır. Şebekeye bağlı ve şebekeden bağımsız modlar arasında sıfır saniyede sorunsuz geçiş yapabilme özelliğine sahiptir, iki şarj modunu destekler: şebekeye bağlı sabit akım ve sabit güç, ve ana bilgisayardan gerçek zamanlı zamanlama kabul eder.
III. Fotovoltaik Depolama ve Şarj Sisteminin Kontrolü ve Yönetimi
Sistem kontrolü üç seviyeli bir mimariye sahiptir: EMS en üst planlama katmanıdır, sistem kontrolörü ara koordinasyon katmanıdır ve DC-DC dönüştürücüler ve şarj istasyonları ekipman katmanıdır.
Enerji yönetim sistemi (EMS) ve sistem kontrolörü, fotovoltaik depolama-şarj sistemini yönetmek ve programlamak için birlikte çalışan temel bileşenlerdir:
1. EMS Fonksiyonları
1) Enerji dağıtım kontrol stratejileri esnek bir şekilde ayarlanabilir ve enerji depolama şarj ve deşarj modları ile güç komutları, yerel şebekenin tepe-dip-düz dönem elektrik fiyatlarına göre ayarlanabilir.
2) EMS, sistem içindeki ana ekipmanların (PCS, BMS, fotovoltaik invertörler ve şarj istasyonları dahil ancak bunlarla sınırlı olmamak üzere) gerçek zamanlı telemetri ve uzaktan sinyalizasyon yoluyla güvenlik izlemesini gerçekleştirir ve ekipman tarafından bildirilen alarm olaylarını ve geçmiş verilerin depolanmasını birleşik bir şekilde yönetir.
3) EMS, sistem tahmin verilerini ve hesaplama analiz sonuçlarını Ethernet veya 4G iletişimi yoluyla üst düzey sevk merkezine veya uzaktan iletişim sunucusuna yükleyebilir ve gerçek zamanlı olarak sevk talimatlarını alabilir; AGC frekans düzenlemesi, tepe yük azaltma ve diğer sevk işlemlerine yanıt vererek güç sisteminin ihtiyaçlarını karşılayabilir.
4) Çevre Yönetim Sistemi (EMS), çevre izleme ve yangın koruma sistemleriyle bağlantı kontrolü sağlar: yangın çıkmadan önce tüm ekipmanların kapatılmasını sağlar, sesli ve görsel alarmlar verir ve alarm olaylarını arka uç sisteme yükler.
2. Sistem Kontrol Cihazının Fonksiyonları:
1) Sistem koordinasyon kontrolörü, EMS'den şarj/deşarj modları ve güç planlama komutları gibi planlama stratejilerini alır. Enerji depolama bataryasının SOC kapasitesine, batarya şarj/deşarj durumuna, fotovoltaik enerji üretimine ve şarj istasyonu kullanımına bağlı olarak, bara yönetimini esnek bir şekilde ayarlar. DC-DC dönüştürücünün şarj ve deşarjını yöneterek, enerji depolama bataryasının şarj/deşarj kontrolünü sağlar ve enerji depolama sisteminin kullanımını en üst düzeye çıkarır.
2) DC-DC şarj/deşarj modunu veelektrikli araç şarj istasyonuŞarj durumuna bağlı olarak, fotovoltaik invertörün güç sınırlamasının ve PV modülünün güç üretiminin ayarlanması gerekir. Ayrıca PV modülünün çalışma modunun ayarlanması ve sistem veri yolunun yönetilmesi de gereklidir.
3. Donanım Katmanı – DC-DC Fonksiyonları:
1) Güneş enerjisi ve elektrokimyasal enerji depolama arasında karşılıklı dönüşümü sağlayan güç aktüatörü.
2) DC-DC dönüştürücü, BMS durumunu alır ve sistem kontrolcüsünün zamanlama komutlarıyla birlikte, pil tutarlılığını sağlamak için DC küme kontrolünü gerçekleştirir.
3) Önceden belirlenmiş hedeflere göre özyönetim, kontrol ve koruma sağlayabilir.
-SON-
Yayın tarihi: 28 Kasım 2025
