Con el rápido desarrollo del almacenamiento de energía comercial e industrial, el almacenamiento de energía residencial, los sistemas integrados fotovoltaicos con almacenamiento y las centrales de almacenamiento de energía del lado de la red, se imponen mayores requisitos de seguridad, estabilidad, eficiencia y operación y mantenimiento inteligentes del sistema. En los sistemas de almacenamiento de energía en baterías, el BMS, el PCS, el EMS, el bus de CC, los gabinetes de conexión a red y las unidades de protección de seguridad requieren datos precisos de corriente, tensión y corriente de fuga en tiempo real.
PowerUC se especializa en productos de sensores de corriente y tensión. Para sistemas de almacenamiento de energía, ofrece sensores de corriente de efecto Hall, sensores de corriente de flujo cero, transductores de corriente CA/CC, bobinas Rogowski, sensores de corriente de fuga, transformadores de corriente de secuencia cero, sensores de tensión CA/CC y sensores de tensión de efecto Hall. Estos productos ayudan a los sistemas de almacenamiento de energía a implementar la supervisión del estado de la batería, el control de potencia, la protección contra fallos, la detección de conexión a red y el mantenimiento predictivo.
Aplicaciones de monitoreo de clústeres de baterías y BMS
En un sistema de almacenamiento de energía, el clúster de baterías es el componente principal de almacenamiento. El BMS debe monitorear parámetros clave en tiempo real, incluida la corriente de carga y descarga del clúster de baterías, la tensión del paquete de baterías y la tensión total del clúster de baterías. Estas mediciones se utilizan para la estimación del SOC, la evaluación del SOH, el control de la tasa C de carga/descarga, la protección contra sobrecorriente, la protección contra sobretensión, la protección contra subtensión y el balanceo de baterías.
Un muestreo impreciso de corriente o tensión puede provocar errores de estimación del SOC, reducir el aprovechamiento de la batería e incluso aumentar el riesgo de sobrecarga, sobredescarga y paradas inesperadas. Por ello, las aplicaciones de clústeres de baterías y BMS imponen altas exigencias de precisión, estabilidad, rendimiento de aislamiento y fiabilidad a largo plazo de los sensores.
Recomendaciones de selección
Para la medición convencional de la corriente total del clúster de baterías, el sensor de corriente de efecto Hall de lazo cerrado PowerUCHAB55montado en PCB puede medir corrientes CC, CA y pulsantes, por lo que es adecuado para el monitoreo bidireccional de la corriente de carga y descarga.
Para la estimación SOC/SOH de alta precisión, equipos de prueba de baterías o aplicaciones BMS de almacenamiento de energía de gama alta, se recomiendan sensores de corriente de flujo cero. Estos sensores son adecuados para aplicaciones con requisitos más estrictos de precisión, estabilidad del punto cero y deriva a largo plazo.
Para la adquisición de tensión de paquetes de baterías, clústeres de baterías y cajas de alta tensión, los sensores de tensión CA/CC o los sensores de tensión de efecto Hall pueden convertir señales de alta tensión en señales estándar reconocidas por el BMS o los módulos de adquisición de datos, facilitando la evaluación del estado de la batería y el control de protección.
Aplicaciones del lado de CC del PCS y del bus de CC
El PCS es el equipo clave que conecta la batería a la red. En el lado de CC, debe medir en tiempo real la corriente de entrada/salida de la batería, la tensión del bus de CC, la corriente del módulo CC/CC y los cambios de tensión durante la precarga.
Durante la carga y descarga, el controlador PCS se basa en la retroalimentación de corriente y tensión para la regulación de potencia, el cálculo de eficiencia, la protección contra sobrecorriente, la protección contra sobretensión, la protección contra subtensión y el control de estabilidad del bus de CC. Si se produce un cortocircuito, un cambio repentino de carga, una tensión anormal del bus o un fallo de un dispositivo de potencia, las señales de los sensores ayudan al sistema a activar rápidamente estrategias de protección.
Recomendaciones de selección
Para la medición de corriente en la entrada de CC del PCS, los módulos CC/CC y el bus de CC, pueden seleccionarse sensores de corriente de efecto Hall de lazo abierto o de lazo cerrado según los requisitos de precisión y coste. El sensor de corriente de efecto Hall de lazo abiertoHK4030es adecuado para monitoreo general y aplicaciones sensibles al coste, mientras que el sensor de corriente de efecto Hall de lazo cerradoHA5041es adecuado para aplicaciones de control PCS que requieren mayor precisión, respuesta más rápida y mejor linealidad.
Para cálculo de potencia de alta precisión, medición de energía o aplicaciones PCS de gama alta, pueden utilizarse sensores de corriente de flujo cero para mejorar la precisión y la estabilidad de la medición de corriente del lado de CC.
Para monitorear la tensión del bus de CC, la tensión de precarga y la tensión de entrada del lado de la batería, el sensor de tensión de efecto HallHV25ayuda al PCS a detectar sobretensión, subtensión, fluctuaciones de tensión del bus y condiciones de funcionamiento anormales.
Aplicaciones de conexión a red de CA y gabinetes de distribución
Cuando un sistema de almacenamiento de energía funciona en modo conectado a la red, la medición de corriente y tensión del lado de CA es fundamental para el control de potencia, la sincronización con la red, el análisis de calidad de energía y la protección de conexión a red. Los gabinetes de conexión a red, gabinetes de distribución de CA, gabinetes combinadores y unidades de medición suelen necesitar monitorear corriente trifásica, tensión trifásica, potencia activa, potencia reactiva, factor de potencia y estado de la red.
En el almacenamiento de energía del lado de la red, el almacenamiento de energía comercial e industrial y los sistemas de microrredes, la adquisición precisa de parámetros eléctricos del lado de la red ayuda al sistema a realizar recorte de picos y relleno de valles, regulación de picos y frecuencia, compensación de potencia reactiva, protección antiisla y gestión de la calidad de energía.
Recomendaciones de selección
Para la medición convencional de corriente en gabinetes de distribución de CA, gabinetes de conexión a red y gabinetes de medición, los transductores de corriente CA/CC o los transductores de corriente de verdadero valor eficaz pueden proporcionar señales de salida analógicas estándar para conexión a PLC, controladores PCS, un EMS o módulos de adquisición de datos.
Para proyectos de modernización de centrales de almacenamiento de energía que implican barras colectoras de alta corriente, espacio de instalación limitado o situaciones en las que desconectar conductores no es práctico, las bobinas Rogowski de la serieRFSZpueden utilizarse con integradores de tres canales de la serieTRA05con salidas de 1 A. Las bobinas Rogowski son flexibles de instalar y son adecuadas para aplicaciones de medición de alta corriente, amplio rango y no intrusivas.
Para la medición de tensión del lado de CA de la red, pueden utilizarse sensores de tensión CA/CC para adquisición de tensión de red, sincronización de fase, cálculo de potencia y protección de conexión a red.
Para desequilibrio trifásico, fallos a tierra o medición de corriente de secuencia cero, pueden seleccionarse transformadores de corriente de secuencia cero según los requisitos de protección del sistema.
Aplicaciones de protección de seguridad de aislamiento y corriente de fuga
Los sistemas de almacenamiento de energía suelen operar en entornos de alta tensión y alta corriente. El envejecimiento del aislamiento, la entrada de humedad, los daños en cables o las anomalías de puesta a tierra en clústeres de baterías, el PCS, el bus de CC, cables o equipos de distribución pueden generar corriente de fuga y crear riesgos de seguridad.
El monitoreo de corriente de fuga es una parte importante de la protección de seguridad de los sistemas de almacenamiento de energía. Al monitorear en tiempo real la corriente de fuga a tierra y la corriente residual anormal, el sistema de control puede emitir alertas tempranas y tomar medidas como reducción de potencia, apertura de contactores, parada de protección o activación de alarmas.
Recomendaciones de selección
Para fallos de aislamiento del lado de CC y monitoreo de corriente de fuga de CC, el transductor de corriente de fuga de CCZDA2020o un sensor de corriente de fuga puede utilizarse para detectar corriente de fuga anormal en el lado de la batería, el bus de CC y los circuitos de CC de alta tensión.
Para la protección de distribución del lado de CA y la detección de fallos a tierra, pueden utilizarse transformadores de corriente de secuencia cero para monitorear la corriente residual y los fallos a tierra en sistemas trifásicos.
Para aplicaciones que requieren la adquisición simultánea de corriente de funcionamiento y tendencias de corriente anormal, pueden combinarse transductores de corriente CA/CC para vincular el monitoreo del estado operativo con la protección de seguridad.
El valor que los sensores PowerUC aportan a los sistemas de almacenamiento de energía
Compatibilidad con múltiples arquitecturas de almacenamiento de energía
Los productos PowerUC pueden utilizarse en almacenamiento de energía residencial, almacenamiento de energía comercial e industrial, sistemas integrados fotovoltaicos con almacenamiento, almacenamiento de energía en microrredes, centrales de almacenamiento de energía del lado de la red y equipos de prueba de almacenamiento de energía, satisfaciendo necesidades de medición en distintas capacidades nominales y plataformas de tensión.
Menores costes de operación y mantenimiento del sistema
El suministro estable de productos a largo plazo y la calidad fiable reducen el tiempo de inactividad no planificado y mejoran la disponibilidad del sistema de almacenamiento de energía.
Una amplia gama de tipos y tamaños de productos
PowerUC ofrece múltiples tipos de sensores de corriente, sensores de tensión y productos de detección de corriente de fuga. Su cartera cubre áreas clave de los sistemas de almacenamiento de energía desde el lado de la batería, el lado de CC y el lado de CA hasta la protección de seguridad y el monitoreo de operación y mantenimiento, proporcionando soluciones de sensores fiables para fabricantes de equipos de almacenamiento de energía, integradores de sistemas y operadores de centrales eléctricas.
