光伏逆变器、MPPT、PCS储能变流器、BMU、BCU、BDU和液冷机组

news2024/11/23 19:09:17

一、光伏逆变器

        光伏逆变器(PV inverter或solar inverter)可以将光伏(PV)太阳能板产生的可变直流电压转换为市电频率交流电(AC)的逆变器,可以反馈回商用输电系统,或是供离网的电网使用。

二、MPPT

         MPPT,即MaximumPowerPointTracking的简称,中文为“最大功率点跟踪”,它是指逆变器根据外界不同的环境温度、光照强度等特性来调节光伏阵列的输出功率,使得光伏阵列始终输出最大功率。

上图中,光伏组件的输出电压和电流遵循I-V曲线(绿色)、P-V曲线(蓝色),如果希望逆变器输出的功率最大,就需要直流电压运行在红点所在的最大点,这个点就是最大功率点。MPPT的作用就是将电流和电压改变成最大功率点的电流和电压。

那为什么还要不断跟踪呢?因为这个曲线随着光照强度、温度和遮挡的不同在变化着,最大功率点也就在变化了,可能早上最大功率点电压是560V,中午是520V,下午是550V,所以逆变器需要不断地寻找这个最大功率点,也就是最大功率点跟踪了,这样才能保证全天的电池板能量都能最大化地输出出来,不浪费太阳能资源。

MPPT的作用是什么?由于太阳能电池收到光强以及环境等外界因素的影响,其输出功率是变化的。MPPT作用就是:充分利用太阳能电池,使之运行在最大功率点。即在太阳辐射不变的情况下,让光伏的输出功率提高

三、储能变流器PCS

储能变流器(即PCS),又称“双向储能逆变器”,是储能系统与电网中间实现电能双向流动的核心部件,用作控制电池的充电和放电过程,进行交直流的变换。

双向逆变器:把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成定频定压(一般为 220V/110V,50~60Hz 正弦
波)的转换器;若接入市电,能将电网交流电转换成直流电,按照充电曲线对直流侧电池进行
恒流、恒压充电;由 DC-DC 双向转换电路、逆变桥、驱动电路以及 MCU 控制电路组成;

PCS功能:PCS是连接储能电池系统和电网的双向电流可控转化装置,主要功能是实现蓄
电池与电网之间的能量交换,对蓄电池进行充放电的控制和管理, 可以实现直流到交流、交
流到直流的双向变换,既可以将交流电转化为直流电为电池充电,也可将电池直流电转化
为交流电,回馈给电网。

光伏逆变器和储能变流器PCS是“最佳拍档”:光伏逆变器只能在白天发电,发电功率受到天气影响,具有不可预见性。而储能变流器能完美化解这些困境,负荷低谷时,将输出电能用蓄电池存储;负荷高峰时释放存储的电能,减少对电网的压力;电网故障时,切换至离网模式继续供电。

PCS和电网接线图:

四、BMU、BCU和BDU详解

01、BMU 技术

BMU 主要负责对电池单体或电池模块的基本参数进行监测,如电压、电流、温度等。其具备高精度的传感器和数据采集电路,能够实时获取准确的电池状态信息。通过对这些信息的分析处理,BMU 为整个电池管理系统提供基础数据支持。

02、BCU 技术

BCU 基于 BMU 提供的数据,执行电池的控制策略。它能够控制电池的充放电过程,包括充电电流和电压的调节、放电截止电压的设置等。同时,BCU 还负责电池组的均衡管理,以维持电池组内单体电池的一致性。

03、BDU技术

BDUBattery Distribution Unit;也就是电池包断路单元。电动汽车核心的关键组件。 其主要功能是充当车辆电池的复杂开关,有效控制不同电动汽车操作模式下的电力流动。 这种谨慎而强大的装置可确保各种状态之间的无缝转换,优化能源管理并提高电动汽车的整体性能。

04、三者关系

BMU采集单体电池信息,然后通过SPI菊花链把数据传输给BCU进行处理,最后BDU进行电池组的全面管理

五、液冷机组

液冷机组用于调节Pack温度,确保其始终工作在合适温度范围内,以维持系统的最佳工作
状态,具有以下功能:
 冷却液温度的精确测量和监控。
 Pack温度较高时进行有效散热,防止产生热失控事故。
 电池温度较低时进行预热,提升电池温度,确保低温下充、放电性能和安全性。

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