エネルギー貯蔵容器の分類と設計 日本

エネルギー貯蔵容器の材質による分類:

アルミ合金容器:

利点: 軽量、美観に優れ、耐腐食性、柔軟性、加工が容易、加工および修理コストが低い、耐用年数が長い。

デメリット: コストが高く、溶接性能が低い。

スチールコンテナ:

利点: 高強度、頑丈な構造、高い溶接性能、優れた防水性、低コスト。

欠点: 重量が重く、耐腐食性が低い。

グラスファイバー強化プラスチック（FRP）コンテナ：

利点: 強度が高く、剛性が優れ、容量が大きく、断熱性に優れ、耐腐食性、耐薬品性があり、清掃が簡単で、修理も簡単です。

デメリット: 重量が重い、経年劣化しやすい、ボルト接合部の強度が低下する。

エネルギー貯蔵容器の設計:

バッテリーコンパートメント：

コンポーネントには、バッテリー、バッテリー ラック、バッテリー管理システム (BMS) 制御キャビネット、ヘプタフルオロプロパン消火キャビネット、冷却空調、煙検知照明、監視カメラなどが含まれます。

電池の種類には、鉄リチウム電池、リチウム電池、鉛炭素電池、鉛蓄電池などがあります。

冷房エアコンは車内温度に応じてリアルタイムで調整されます。

監視カメラにより、機器の状態を遠隔監視できます。

BMS システムは、バッテリーの状態をリモートで管理および監視します。

装備コンパートメント:

電力変換システム (PCS) およびエネルギー管理システム (EMS) 制御キャビネットが含まれます。

PCS は充電および放電プロセスを制御し、AC/DC 変換を実行し、オフグリッド状況で AC 負荷に直接供給できます。

EMS は、電力配分の監視と制御、電力システムの状態評価、自動発電制御に不可欠です。

1 MWh システムの場合、PCS とバッテリーの比率は 1:1 または 1:4 になります (例: 250 kWh PCS と 1 MWh バッテリー)。この設計では、前面から背面への空気の流れによって熱を放散し、内部の配電システムを最適化して輸送を容易にし、メンテナンス コストを削減します。

1MW/1MWh コンテナ型エネルギー貯蔵システムの例:

バッテリーシステム:

バッテリーセルの直並列配置で構成されます。

バッテリーセルはバッテリーモジュールを形成し、モジュールは直列に接続されてバッテリーパックを作成し、パックは並列に接続されてシステム容量を増加させます。

バッテリーキャビネットに統合され設置されています。

監視システム：

外部通信、ネットワーク データの監視、データの収集、分析、および処理を容易にします。

正確な監視、電圧と電流のサンプリングにおける高精度、データとリモート コマンド実行の高速同期を保証します。

バッテリー管理ユニット (BMU) は電圧バランスを確保し、バッテリー モジュール間の循環を防止します。

消火システム:

安全に特化したシステム。

煙センサー、温度センサー、湿度センサー、非常灯などを装備。

火災を自動検知して消火し、専用の空調システムが適切な温度範囲を維持します。

エネルギー貯蔵インバーター:

バッテリーからの DC 電源を三相 AC 電源に変換します。

グリッド接続モードとオフグリッドモードで動作します。

グリッド接続モードでは、インバータは電力コマンドに基づいてグリッドと対話します。

オフグリッドモードでは、オンサイト負荷に電圧と周波数のサポートを提供し、一部の再生可能エネルギー源に起動電力を供給します。

絶縁トランスに接続することで電気絶縁を確保し、システムの安全性を最大限に高めます。

エネルギー貯蔵バッテリーシステム、監視システム、バッテリー管理ユニット、専用消火システム、特殊空調、エネルギー貯蔵インバーター、絶縁変圧器を含むシステム全体が、40 フィートのコンテナに統合されています。