1 、 التعريف والوظيفة
محول تخزين الطاقة (PCS) هو جهاز مصمم خصيصًا للتحكم في عمليات شحن وتفريغ البطاريات، مع وظيفة تحويل التيار المتردد/المستمر. وهو يتألف من محولات ثنائية الاتجاه DC / AC، ووحدات التحكم، وما إلى ذلك، ويمكنه تحقيق تدفق ثنائي الاتجاه للطاقة الكهربائية، أي تحويل التيار المباشر إلى تيار متردد، ويمكنه أيضًا تحويل التيار المتردد إلى تيار مباشر. تتلقى وحدة التحكم PCS تعليمات التحكم الخلفية من خلال الاتصال وتتحكم في العاكس لشحن البطارية أو تفريغها بناءً على رمز وحجم تعليمات الطاقة، وبالتالي تحقيق تعديل الطاقة النشطة والمتفاعلة في شبكة الطاقة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لأجهزة الكمبيوتر التواصل مع نظام إدارة البطارية (BMS) للحصول على معلومات حالة حزمة البطارية، وتحقيق الشحن والتفريغ الوقائي للبطارية، وضمان التشغيل الآمن للبطارية.
مصدر الطاقة غير المنقطعة (UPS) هو نوع من مصدر الطاقة غير المنقطعة الذي يتضمن أجهزة تخزين الطاقة، والتي تستخدم بشكل أساسي لتوفير طاقة غير منقطعة لبعض الأجهزة التي تتطلب استقرارًا عاليًا للطاقة. عندما يكون دخل الطاقة الرئيسية طبيعيًا، تقوم UPS بتزويد الحمل بطاقة رئيسية ثابتة وشحن البطارية الداخلية؛ عند انقطاع التيار الكهربائي (بسبب انقطاع التيار الكهربائي عن طريق الخطأ)، تقوم UPS بتزويد الحمل على الفور بطاقة التيار المتردد عن طريق تحويل طاقة التيار المستمر للبطارية من خلال عاكس، مما يحافظ على التشغيل العادي للحمل ويحمي برامج وأجهزة الحمل من التلف . توفر معدات UPS عادة الحماية ضد الجهد العالي أو المنخفض لتجنب تلف المعدات الكهربائية بسبب تقلبات الجهد.
2 、 الخصائص التقنية
تتميز أجهزة تخزين الطاقة بخصائص التحويل الحالي ثنائي الاتجاه والتحكم الدقيق والكفاءة العالية والاستقرار في التكنولوجيا. يمكنها تحقيق تحويل مرن للطاقة الكهربائية، والتحكم بدقة في عملية شحن وتفريغ البطارية وفقًا للمتطلبات، وضمان التشغيل الآمن للبطارية. بالإضافة إلى ذلك، تحتوي أجهزة تخزين الطاقة أيضًا على وظائف مثل المراقبة في الوقت الفعلي وإدارة المعلومات لحالة حزمة البطارية، وإدارة الشحن والتفريغ الذكي وتحسينها. يمكنه الحصول على المعلمات الرئيسية لحزمة البطارية ومراقبتها في الوقت الفعلي، مثل الجهد والتيار ودرجة الحرارة والمقاومة الداخلية، وضبط استراتيجيات الشحن والتفريغ بذكاء بناءً على هذه المعلومات لتحقيق أفضل تأثير للشحن والتفريغ.
تركز UPS على وظائف مثل استقرار الطاقة وإمدادات الطاقة في حالات الطوارئ والحماية من التحميل الزائد. يمكنه ضبط الجهد والتيار والتردد عندما تتقلب جودة مصدر الطاقة أو تتقلب بشكل كبير، مما يضمن طاقة خرج مستقرة وتجنب تلف المعدات الكهربائية. عندما يؤدي موقف مفاجئ إلى انقطاع التيار الكهربائي في شبكة الطاقة، يمكن لـ UPS التبديل على الفور إلى وضع إمداد طاقة البطارية الداخلية لضمان التشغيل العادي للمعدات. بالإضافة إلى ذلك، لدى UPS أيضًا وظيفة الحماية من التحميل الزائد. عندما يتجاوز حمل المعدات القيمة المقدرة، فإنه سيحد تلقائيًا من تيار الخرج أو يقطع طاقة الخرج لحماية المعدات.
3- سيناريوهات التطبيق
يتم استخدام أجهزة تخزين الطاقة بشكل أساسي في أنظمة تخزين الطاقة المقترنة بالتيار المتردد مثل تخزين الطاقة المتصلة بالشبكة وتخزين الطاقة بالشبكة الصغيرة. في هذه الأنظمة، تنظم أجهزة تخزين الطاقة الطاقة النشطة والمتفاعلة لشبكة الطاقة من خلال التحكم في عملية شحن وتفريغ البطاريات، وبالتالي موازنة الاختلافات بين العرض والطلب وتحقيق ذروة الحلاقة وملء الوادي لنظام الطاقة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا دمج أجهزة تخزين الطاقة مع أنظمة توليد الطاقة الشمسية وطاقة الرياح لتخزين الكهرباء الناتجة عن نظام توليد الطاقة وإطلاقها عند الحاجة لتسهيل إخراج نظام توليد الطاقة وتحسين استخدام الطاقة.
يتم استخدام UPS على نطاق واسع في مجالات مثل مراكز البيانات، والمعدات الطبية، والأتمتة الصناعية، ومعدات الاتصالات. وفي هذه المجالات، تتمتع الأجهزة بمتطلبات عالية لاستقرار الطاقة. بمجرد انقطاع الطاقة، قد يؤدي ذلك إلى فقدان البيانات، وتعطل المعدات، وحتى تعريض سلامة الحياة للخطر. ولذلك، أصبحت UPS معدات ضمان الطاقة التي لا غنى عنها في هذه المجالات. يمكن أن يوفر إمدادات طاقة مستقرة وغير منقطعة للأجهزة، وتجنب فشل المعدات وفقدان البيانات الناجم عن انقطاع التيار الكهربائي أو التقلبات.
4- اتجاهات التنمية
مع التطوير المستمر للطاقة المتجددة وتكنولوجيا تخزين الطاقة، سيكون لكل من PCS لتخزين الطاقة وUPS آفاق تطبيق أوسع. ستولي أجهزة تخزين الطاقة مزيدًا من الاهتمام لوظائف مثل الكفاءة والاستقرار والتحكم الذكي لتلبية الطلب المتزايد على تخزين الطاقة واستخدامها. وفي الوقت نفسه، مع التطبيق المستمر للتقنيات مثل إنترنت الأشياء والبيانات الضخمة، ستحقق أجهزة تخزين الطاقة إدارة وتحكم أكثر ذكاءً، مما يحسن كفاءة استخدام الطاقة. ستولي UPS مزيدًا من الاهتمام لوظائف مثل استقرار الطاقة وإمدادات الطاقة في حالات الطوارئ، وستتطور أيضًا نحو اتجاهات أكثر كفاءة وصديقة للبيئة. بالإضافة إلى ذلك، ومع تعميم واستخدام مركبات الطاقة الجديدة، ستلعب UPS أيضًا دورًا مهمًا في مجالات مثل محطات شحن السيارات الكهربائية.
5 、 ملخص
باختصار، هناك اختلافات كبيرة بين أجهزة تخزين الطاقة و UPS من حيث التعريف والوظيفة والخصائص التقنية وسيناريوهات التطبيق. يتم استخدام أجهزة تخزين الطاقة بشكل أساسي للتحكم في عملية شحن وتفريغ البطاريات، وتحقيق التدفق ثنائي الاتجاه للطاقة الكهربائية، وتنظيم الطاقة النشطة والمتفاعلة لشبكة الطاقة؛ من ناحية أخرى، يتم استخدام UPS بشكل أساسي لتوفير ضمان إمدادات الطاقة دون انقطاع للأجهزة التي تتطلب استقرارًا عاليًا للطاقة. في التطبيقات العملية، يتمتع كلاهما بمزايا خاصة به ويقدمان معًا دعمًا مهمًا للتشغيل المستقر لنظام الطاقة والاستخدام الفعال للطاقة.