Mit der raschen Entwicklung von gewerblichen und industriellen Energiespeichern, Heimspeichern, integrierten PV-plus-Speicher-Systemen und netzseitigen Energiespeicherkraftwerken steigen die Anforderungen an Systemsicherheit, Stabilität, Effizienz sowie intelligenten Betrieb und Wartung. In Batterie-Energiespeichersystemen benötigen BMS, PCS, EMS, DC-Zwischenkreis, Netzanschlussschränke und Sicherheitsschutzeinheiten in Echtzeit präzise Daten zu Strom, Spannung und Ableitstrom.
PowerUC ist auf Strom- und Spannungssensorprodukte spezialisiert. Für Energiespeichersysteme bietet das Unternehmen Hall-Effekt-Stromsensoren, Nullfluss-Stromsensoren, AC/DC-Strommessumformer, Rogowski-Spulen, Ableitstromsensoren, Nullsequenz-Stromwandler, AC/DC-Spannungssensoren und Hall-Effekt-Spannungssensoren. Diese Produkte helfen Energiespeichersystemen dabei, Batteriezustandsüberwachung, Leistungsregelung, Fehlerschutz, Netzanschlusserkennung und vorausschauende Wartung umzusetzen.
Anwendungen für Batteriecluster- und BMS-Überwachung
In einem Energiespeichersystem ist der Batteriecluster die zentrale Energiespeicherkomponente. Das BMS muss wichtige Parameter in Echtzeit überwachen, darunter Lade- und Entladestrom des Batterieclusters, Batteriespannung des Packs und Gesamtspannung des Batterieclusters. Diese Messwerte werden für SOC-Schätzung, SOH-Bewertung, C-Rate-Regelung beim Laden/Entladen, Überstromschutz, Überspannungsschutz, Unterspannungsschutz und Batterieausgleich verwendet.
Ungenaue Strom- oder Spannungsabtastung kann zu Fehlern bei der SOC-Schätzung führen, die Batterienutzung verringern und sogar das Risiko von Überladung, Tiefentladung und unerwarteten Abschaltungen erhöhen. Anwendungen für Batteriecluster und BMS stellen daher hohe Anforderungen an Sensorgenauigkeit, Stabilität, Isolationsleistung und langfristige Zuverlässigkeit.
Auswahlempfehlungen
Für die konventionelle Messung des Gesamtstroms eines Batterieclusters kann der PowerUCHAB55PCB-montierte Hall-Effekt-Stromsensor mit geschlossenem Regelkreis Gleich-, Wechsel- und pulsierende Ströme messen und eignet sich damit für die bidirektionale Überwachung von Lade- und Entladeströmen.
Für hochgenaue SOC/SOH-Schätzung, Batterieprüfgeräte oder hochwertige BMS-Anwendungen in Energiespeichern werden Nullfluss-Stromsensoren empfohlen. Diese Sensoren eignen sich für Anwendungen mit strengeren Anforderungen an Genauigkeit, Nullpunktstabilität und Langzeitdrift.
Für die Spannungserfassung von Batteriepacks, Batterieclustern und Hochvoltboxen können AC/DC-Spannungssensoren oder Hall-Effekt-Spannungssensoren Hochspannungssignale in Standardsignale umwandeln, die vom BMS oder von Datenerfassungsmodulen erkannt werden. Dies erleichtert die Bewertung des Batteriezustands und die Schutzsteuerung.
Anwendungen auf der PCS-DC-Seite und am DC-Zwischenkreis
Das PCS ist die zentrale Ausrüstung, die die Batterie mit dem Netz verbindet. Auf der DC-Seite muss es Batteriestrom am Ein- und Ausgang, DC-Zwischenkreisspannung, Strom des DC/DC-Moduls und Spannungsänderungen während der Vorladung in Echtzeit messen.
Während des Lade- und Entladevorgangs stützt sich der PCS-Controller auf Strom- und Spannungsrückmeldungen für Leistungsregelung, Effizienzberechnung, Überstromschutz, Überspannungsschutz, Unterspannungsschutz und Stabilitätsregelung des DC-Zwischenkreises. Wenn ein Kurzschluss, eine plötzliche Laständerung, eine abnormale Zwischenkreisspannung oder ein Fehler an einem Leistungshalbleiter auftritt, helfen Sensorsignale dem System, Schutzstrategien schnell auszulösen.
Auswahlempfehlungen
Für die Strommessung am PCS-DC-Eingang, an DC/DC-Modulen und am DC-Zwischenkreis können Hall-Effekt-Stromsensoren mit offenem oder geschlossenem Regelkreis entsprechend den Anforderungen an Genauigkeit und Kosten ausgewählt werden. DerHK4030Hall-Effekt-Stromsensor mit offenem Regelkreis eignet sich für allgemeine Überwachung und kostensensitive Anwendungen, während derHA5041Hall-Effekt-Stromsensor mit geschlossenem Regelkreis für PCS-Regelanwendungen geeignet ist, die höhere Genauigkeit, schnellere Reaktion und bessere Linearität erfordern.
Für hochgenaue Leistungsberechnung, Energiemessung oder hochwertige PCS-Anwendungen können Nullfluss-Stromsensoren eingesetzt werden, um Genauigkeit und Stabilität der DC-seitigen Strommessung zu verbessern.
Zur Überwachung von DC-Zwischenkreisspannung, Vorladespannung und batterieseitiger Eingangsspannung hilft derHV25Hall-Effekt-Spannungssensor dem PCS, Überspannung, Unterspannung, Schwankungen der Zwischenkreisspannung und abnormale Betriebszustände zu erkennen.
Anwendungen für AC-Netzanschluss und Verteilerschränke
Wenn ein Energiespeichersystem im netzgekoppelten Betrieb arbeitet, ist die AC-seitige Strom- und Spannungsmessung entscheidend für Leistungsregelung, Netzsynchronisierung, Netzqualitätsanalyse und Netzanschlussschutz. Netzanschlussschränke, AC-Verteilerschränke, Sammelschränke und Messeinheiten müssen typischerweise Dreiphasenstrom, Dreiphasenspannung, Wirkleistung, Blindleistung, Leistungsfaktor und Netzstatus überwachen.
In netzseitigen Energiespeichern, gewerblichen und industriellen Energiespeichern sowie Mikronetzsystemen hilft die präzise Erfassung netzseitiger elektrischer Parameter dem System bei Spitzenlastkappung und Lastverschiebung, Spitzen- und Frequenzregelung, Blindleistungskompensation, Anti-Islanding-Schutz und Netzqualitätsmanagement.
Auswahlempfehlungen
Für die konventionelle Strommessung in AC-Verteilerschränken, Netzanschlussschränken und Messschränken können AC/DC-Strommessumformer oder True-RMS-Strommessumformer standardisierte analoge Ausgangssignale für die Verbindung mit SPS, PCS-Controllern, einem EMS oder Datenerfassungsmodulen bereitstellen.
Für Nachrüstprojekte in Energiespeicherkraftwerken mit Hochstrom-Sammelschienen, begrenztem Einbauraum oder Situationen, in denen das Trennen von Leitern unpraktisch ist, könnenRogowski-Spulen der RFSZ-Seriezusammen mitDreikanal-Integratoren der TRA05-Seriemit 1-A-Ausgängen verwendet werden. Rogowski-Spulen sind flexibel zu installieren und eignen sich für Hochstrom-, Weitbereichs- und nicht-invasive Messanwendungen.
Für die AC-netzseitige Spannungsmessung können AC/DC-Spannungssensoren zur Erfassung der Netzspannung, Phasensynchronisierung, Leistungsberechnung und zum Netzanschlussschutz eingesetzt werden.
Für Dreiphasenunsymmetrie, Erdschluss oder Nullsequenzstrommessung können Nullsequenz-Stromwandler entsprechend den Schutzanforderungen des Systems ausgewählt werden.
Anwendungen für Ableitstrom- und Isolationssicherheitsschutz
Energiespeichersysteme arbeiten typischerweise in Hochspannungs- und Hochstromumgebungen. Isolationsalterung, Feuchtigkeitseintritt, Kabelschäden oder Erdungsanomalien in Batterieclustern, PCS, DC-Zwischenkreis, Kabeln oder Verteilerausrüstung können Ableitstrom erzeugen und Sicherheitsrisiken verursachen.
Die Ableitstromüberwachung ist ein wichtiger Bestandteil des Sicherheitsschutzes von Energiespeichersystemen. Durch die Echtzeitüberwachung von Erdableitstrom und abnormalem Fehlerstrom kann das Steuerungssystem frühzeitig warnen und Maßnahmen wie Leistungsreduzierung, Öffnen von Schützen, Schutzabschaltung oder Alarmauslösung ergreifen.
Auswahlempfehlungen
Für DC-seitige Isolationsfehler und DC-Ableitstromüberwachung kann derZDA2020DC-Ableitstrommessumformer oder ein Ableitstromsensor verwendet werden, um abnormalen Ableitstrom auf der Batterieseite, am DC-Zwischenkreis und in Hochvolt-DC-Stromkreisen zu erkennen.
Für AC-seitigen Verteilungsschutz und Erdschlusserkennung können Nullsequenz-Stromwandler eingesetzt werden, um Fehlerstrom und Erdschlüsse in Dreiphasensystemen zu überwachen.
Für Anwendungen, die eine gleichzeitige Erfassung von Betriebsstrom und abnormalen Stromtrends erfordern, können AC/DC-Strommessumformer kombiniert werden, um Betriebszustandsüberwachung mit Sicherheitsschutz zu verknüpfen.
Der Mehrwert von PowerUC-Sensoren für Energiespeichersysteme
Unterstützung für mehrere Energiespeicherarchitekturen
PowerUC-Produkte können in Heimspeichern, gewerblichen und industriellen Energiespeichern, integrierten PV-plus-Speicher-Systemen, Mikronetz-Energiespeichern, netzseitigen Energiespeicherkraftwerken und Energiespeicher-Prüfgeräten eingesetzt werden und erfüllen Messanforderungen über verschiedene Kapazitätsklassen und Spannungsplattformen hinweg.
Geringere Kosten für Systembetrieb und Wartung
Stabile langfristige Produktversorgung und zuverlässige Qualität reduzieren ungeplante Ausfallzeiten und verbessern die Verfügbarkeit von Energiespeichersystemen.
Eine breite Auswahl an Produkttypen und Größen
PowerUC bietet mehrere Typen von Stromsensoren, Spannungssensoren und Produkten zur Ableitstromerkennung. Das Portfolio deckt zentrale Bereiche von Energiespeichersystemen von der Batterieseite über die DC-Seite und AC-Seite bis hin zu Sicherheitsschutz sowie Betriebs- und Wartungsüberwachung ab und stellt zuverlässige Sensorlösungen für Hersteller von Energiespeicheranlagen, Systemintegratoren und Kraftwerksbetreiber bereit.
