電池儲能系統(tǒng)功能指南

電池儲能系統(tǒng)功能指南電池儲能系統(tǒng)功能指南電池儲能系統(tǒng)功能指南電池儲能系統(tǒng)功能指南2

L/BESS概述可再生風能和太陽能發(fā)電產業(yè)激增，從而掀起了一股對于電池儲能系統(tǒng)(BESS)的需求熱潮。隨著化石燃料的消耗日益減少、國家的氣候目標日新月異、電池的成本持續(xù)走低、太陽能和風能發(fā)電逐漸普及，對于儲存系統(tǒng)的需求達到了前所未有的高度。如今，發(fā)電+儲能一體化系統(tǒng)成為了時代的主流，兩系統(tǒng)“并肩而立”的情況也已司空見慣。此外，放眼于即將落成的儲能設施，其中的大多數(shù)都將用于儲存來自于太陽能或風能發(fā)電場的電能，以供必要時使用。根據(jù)用途，能源行業(yè)可分為三個領域，分別是：住宅、商業(yè)或工業(yè)以及公用事業(yè)?？稍偕茉窗l(fā)電的發(fā)展貫穿于各個領域，對于儲能的需求也隨之升溫。例如，隨著微型電網(wǎng)投入使用，家庭和企業(yè)紛紛加入了太陽能發(fā)電和儲能的行列之中，一方面為了節(jié)省開支，另一方面則是為了儲備電力，以待不時之需。此外，部分國家正致力于推行相關激勵政策，普及太陽能電池板的安裝，從而減輕電網(wǎng)壓力或推動汽車向電力供能轉型，以實現(xiàn)凈零排放目標。從大型公用事業(yè)的角度出發(fā)，面對高需求挑戰(zhàn)，BESS通過提供可用的儲備能量，實現(xiàn)產能優(yōu)化與成本節(jié)流“雙管齊下”。與傳統(tǒng)發(fā)電方式不同，BESS系統(tǒng)無需長時間通電或斷電，必要時可以提供一種快速可靠的方式助力解決電力系統(tǒng)平衡問題。關于LITTELFUSELittelfuse是一家工業(yè)技術制造公司，致力于打造一個兼具可持續(xù)性與互聯(lián)性、在安全方面更加可靠的世界。我們與世界各地的公司展開合作，攜手設計并提供創(chuàng)新、可靠的儲能解決方案。我們的工程師與客戶直接對接，雙方通力協(xié)作，利用我們的應用、基于合規(guī)性和專業(yè)監(jiān)管知識，助力加快產品設計、滿足每位客戶的特定需求。此外，我們基于全球監(jiān)管標準，提供認證測試，加快產品問世的速度。憑借覆蓋全球的客戶支持和制造網(wǎng)絡，我們致力于追求最高質量標準，確保打造流暢自如的用戶體驗。公用事業(yè)商業(yè)住宅太陽能風能電池儲能系統(tǒng)(BESS)3L/BESS電池儲能系統(tǒng)(BESS)電池儲能系統(tǒng)（BESS）是一種基于電網(wǎng)連接、用于儲存電力和能量的大型電池系統(tǒng)。由以下幾部分構成：■單個電芯，作為電池系統(tǒng)的一部分，可將化學能轉化成電能電池模塊，由多個電芯串、并聯(lián)組合而成。電池模塊還包含模塊電池管理系統(tǒng)(MBMS)，用于監(jiān)控電芯的運行情況電池簇用于搭載多個串聯(lián)模塊和電池保護單元(BPU)—也稱作電池簇控制器■■電池保護單元包含電池簇電池管理系統(tǒng)(BMS)，可用于監(jiān)控電池的電壓、溫度和充電狀態(tài)。該單元還可用于調節(jié)電池的充電和放電周期儲能集裝箱可搭載多個并聯(lián)電池簇，還可能配有其它附加組件，便于管理或控制集裝箱的內部環(huán)境電池產生的直流電(dc)經(jīng)過電力轉換系統(tǒng)(PCS)或雙向逆變器的處理，轉化成交流電(ac)，向電網(wǎng)（設施或終端用戶）輸送。必要時，該系統(tǒng)還可從電網(wǎng)中提取電力為電池充電■■BESS還可能包含一部分安全系統(tǒng)，例如火災控制系統(tǒng)、煙霧探測器和溫度控制系統(tǒng)，甚至包含冷卻、加熱、通風和空調系統(tǒng)。具體含有哪些系統(tǒng)將取決于維持BESS安全、高效運行的需要。圓柱形棱柱形袋狀（聚合物）電芯模塊電池簇儲能集裝箱電力轉換系統(tǒng)(PCS)電網(wǎng)電池儲能系統(tǒng)功能指南4L/BESS交流耦合太陽能系統(tǒng)直流耦合太陽能系統(tǒng)光伏陣列電池儲能系統(tǒng)架構儲能系統(tǒng)各組件之間的常規(guī)連接方式共有兩種—交流（ac）耦合或直流（dc）耦合。不同之處在于電能產生之后所經(jīng)過的路徑。太陽能電池板產生的是直流電，電能也會以直流電的形式儲存在太陽能電池中，但終端用戶需要的卻是交流電。因此，電力轉換勢在必行，并可通過不同路徑實現(xiàn)。關于各個系統(tǒng)的優(yōu)勢和劣勢，可參見下文。特性：■包含兩個逆變器：□□太陽能逆變器雙向逆變器，配有電池■靈活性更高更易于安裝，特別適用于改裝

可保留并網(wǎng)逆變器，從而節(jié)省成本系統(tǒng)效率較低，原因在于電池使用的能量經(jīng)過多次逆變■■■□每一級轉換都會造成更多損耗■適用于改裝□該方法更具成本效益，但前提是存在可用的光伏系統(tǒng)特性：■利用單一逆變器為負載供電，從而節(jié)省成本組件更少，成本更低，維護需求也隨之減少效率更高，原因在于電能未經(jīng)多次逆變■■□能量損耗更少■BESS和PV之間的電纜更短，有助于減少損耗不適用于改裝■□□□需替換現(xiàn)有逆變器在眾多情況下，需重新配置光伏陣列布線基于現(xiàn)有光伏系統(tǒng)的復雜安裝光伏陣列雙向逆變器

(Dc-Ac)充電控制器

(Dc-Ac)直流級聯(lián)圖例：PV=光伏

Dc=直流

Ac=交流圖例：PV=光伏

Dc=直流

Ac=交流太陽能逆變器

(Dc-Ac)太陽能逆變器

(Dc-Ac)升壓變壓器升壓變壓器電池儲能系統(tǒng)

(BESS)電池儲能系統(tǒng)

(BESS)5L/BESS適用于電池儲能系統(tǒng)的電路保護產品電池儲能系統(tǒng)(BESS)需要全面的電路保護策略。在BESS中，關注的重點應放在對于過電流、接地故障、電弧閃光和瞬態(tài)過電壓的防護上。Littelfuse推出的產品將為您的系統(tǒng)保駕護航并延長設備的使用壽命。電池保護單元：儲能簇(ESR)電池保護熔斷器LS7R系列-直流隔離開關SPD2

PV系列-浪涌保護器儲能集裝箱：PGR-8800系列-弧光保護繼電器弧光保護點傳感器模塊：JLLN系列-UL

T類快熔熔斷器配件NTC熱敏溫度傳感器TPSMC系列-表面貼裝1500

W

TVS二極管501A系類-符合1206

AECQ標準的熔斷器電池直流電氣柜：弧光保護點傳感器高速半導體熔斷器PSX高速方形熔斷器（適用于1500

V系統(tǒng)）PSR高速方形熔斷器（適用于1000

V系統(tǒng)）電力轉換系統(tǒng)(PCS)：PGR-8800系列-弧光保護繼電器弧光保護點傳感器SE-601系列-直流接地故障監(jiān)測儀高速半導體熔斷器PSX高速方形熔斷器（適用于1500V系統(tǒng)）PSR高速方形熔斷器（適用于1000

V系統(tǒng)）J級熔斷器式隔離開關直流電池板：高速半導體熔斷器PSX高速方形熔斷器（適用于1500

V系統(tǒng)）PSR高速方形熔斷器（適用于1000

V系統(tǒng)）SPD2系列-浪涌保護器（如果電池架包含SPD系列產品，并與直流電池板之間存在10米以上的距離）AF0025系列-弧光保護繼電器電池儲能系統(tǒng)功能指南6L/BESS適用于電池儲能系統(tǒng)的電路保護產品高速方體熔斷器儲能客戶對于熔斷器的額定直流電壓、額定直流電流以及額定分斷電流提出了更高的要求，旨在為電池和直流電路提供保護。PSX和PSR方形熔斷器具有更高的額定電壓和額定分斷電流，可提供高速保護，有助于防止出現(xiàn)因過電流而導致的代價

高昂的災難性故障。此外，外殼尺寸較小，有助于設計更緊湊的高能量密度系統(tǒng)。這些半導體熔斷器將會為儲

能應用和電力轉換操作提

供保護。PSX系列的額定直流電壓達1500

V，額定直流分段電流達250

kA。PSR系列的額定直流電壓達1000

V，額定直流分段電流達150

kA?；」獗Ｗo弧光保護繼電器通過向斷路器發(fā)送跳閘信號，快速檢測正在形成的弧光，從而縮短總的故障清除時間、降低隨之而來的損害。它們通過提供可直接激活電氣系統(tǒng)斷路器的輸出來實現(xiàn)這一點，從而切斷因電弧故障而釋放的電流。安裝弧光保護繼電器，不僅可以縮短總的故障清除時間，還可以減少因電弧故障而釋放的能量，從而幫助限制對設備和附近人員的傷害。CNN

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V直流熔斷器CNN熔斷器專為重型負載而設計，且該負載需與直流電池供電設備，如電池系統(tǒng)，存在關聯(lián)。緊湊型尺寸既可以節(jié)省空間，又能夠提升設計靈活性。為提供更多便利，設置了用于展示熔斷器狀態(tài)的窗口。直流隔離開關高效節(jié)能的緊湊型直流隔離開關，可在嘗試隔離電路或維修系統(tǒng)時，快速安全地分斷或恢復電流，以防止出現(xiàn)電擊危險?？晒鞣N額定電壓和額定電流的直流隔離開關，適用于儲能系統(tǒng)、光伏和不間斷電源(UPS)。J級熔斷器式隔離開關J級熔斷器式隔離開關由一個開關和多個熔斷器組成，屬于單一緊湊型裝置。此開關，可同時進行正面或側面操作，為通斷電路提

供了更加便捷的手動解決

方案，同時還可針對過電流

或短路故障，提供安全防護。若檢測到電路過載或短路故障，熔斷器會自動熔斷，以斷開上游和下游電路并關閉設備。ESR電池保護熔斷器儲能簇(ESR)系列熔斷器專為保護儲能系統(tǒng)、逆變器和其它直流應用中的電池簇而設計。1500VaBat類高速方形部分范圍熔斷器可實現(xiàn)極速快熔。卓越的短路保護和較低的最小分斷能力(MBC)使其可以覆蓋超出傳統(tǒng)高速部分范圍熔斷器保護能力的過電流范圍。接地故障保護多種因素都可能造成接地故障。在

大多數(shù)情況下，甚至連小電流接地

故障都無法識別，并且造成嚴重損

害。BESS通常為不接地系統(tǒng)，在第一次接地故障之后，可以繼續(xù)運行，從而導致無故障母線上的對地電壓較高，但無電流流動。然而，相對母線上的后續(xù)接地故障可能會在設備保護和工人安全方面造成災難性后果。需要對不接地BESS系統(tǒng)，甚至于接地的BESS系統(tǒng)進行接地故障檢測和保護，從而維持系統(tǒng)的正常運行。表面貼裝熔斷器501A系列符合AECQ標準的熔斷器以及無鹵素系列熔斷器專為保護電池儲能系統(tǒng)內的電芯監(jiān)測而設計。表面貼裝TVS二極管TPSMC系列TVS二極管專為保護靈敏型電子設備而設計，防止它們受到因閃電而引發(fā)的電壓瞬變或其它類型電壓瞬變的影響。較小的尺寸和表面貼裝設計適用于保護電池感性線，防止它們受到上述事件的影響。浪涌保護器浪涌保護器(SPD)為電池儲能系統(tǒng)提供保護，防止它們受到持續(xù)數(shù)微秒的瞬態(tài)過電壓事件的影響。在上述事件發(fā)生期間，限制設備的過電壓，可減輕代價高昂的損壞，并縮短停機時間。溫度傳感器Littelfuse提供多種類型的負溫度系數(shù)(NTC)熱敏電阻、電阻溫度檢測器(RTD)以及探針和組件，可在電芯和模塊層面滿足電池儲能系統(tǒng)的獨特溫度傳感需求。TLS緊湊型限流熔斷器TLS系列熔斷器可在高達170

V直流電壓下工作，為電池儲能系統(tǒng)中直流配電電路的（類似于電池模塊的）電纜和元件提供限流短路保護。TLS系列熔斷器采用緊湊型設計和多種安裝配置，適用于多種類型的應用。UL

T類快熔熔斷器T類熔斷器采用節(jié)省空間的設計，在現(xiàn)有額定電流超過30安培的熔斷器中結構最為緊湊。在尺寸上，未及同款R類熔斷器的三分之一。根據(jù)NEC設定額定值，T類熔斷器可為非感性電路和設備提供快熔超負載及短路保護。7L/BESS成功故事儲能系統(tǒng)擴容客戶：集成商應用：電池簇產品：PSR系列高速半導體熔斷器問題：電池儲能系統(tǒng)(BESS)集成商希望可以幫助公用事業(yè)客戶在降低運行成本的同時針對增長的電力需求做出持續(xù)、快速的響應。集成商精選鋰離子電池，用以滿足公用事業(yè)客戶對于更高容量電池模塊的需求，但為了起到保護作用，還需采用具有更高額定短路電流的快速熔斷器。解決方案：Littelfuse

PSR系列高速半導體熔斷器具備150kA直流分斷能力，提供了能夠滿足集成商需求的保護，從而減少直流電池板的數(shù)量、添加更多電池單元。此外，通過使用PSR方形熔斷器（在外形上類似于先前的塊狀熔斷器），集成商省去了進行重大設計變更的成本。全新的系統(tǒng)設計可以幫助公用事業(yè)客戶在降低運行成本的同時長久地依靠BESS系統(tǒng)，以應對峰值功率需求。堅持更高效的逆變器設計客戶：原始設備制造商(OEM)應用：逆變器產品：PSR系列高速半導體熔斷器問題：太陽能系統(tǒng)的原始設備制造商(OEM)設計了融合新型高效逆變器的儲能系統(tǒng)。逆變器需依靠大功率絕緣柵雙極型晶體

管(IGBT)，該晶體管可在高電壓和高電流下運行。如果故障發(fā)生時，逆變器無法得到保護，將會導致災難性損傷，并使IGBT破裂。這可能會使逆變器發(fā)生潛在故障，令儲能系統(tǒng)離線并迫使電力公用事業(yè)客戶以高價購電以滿足高峰需求。解決方案：Littelfuse

PSR系列高速半導體熔斷器可縮短分段時間，為客戶的IGBT提供保護，防止它們在故障發(fā)生時受到上述災難性損傷。停機時間會因此縮短，逆變器系統(tǒng)也會以更快的速度重新上線。此外，PSR熔斷

器耗電少，可實現(xiàn)遠程監(jiān)控，在其支持下，原始設備制造商(OEM)能夠幫助公用事業(yè)和儲能客戶以更具成本效益且可靠的方式應對能量需求。憑借良好的設計、服務和交付能力在競爭中脫穎而出客戶：原始設備制造商(OEM)應用：電池控制面板產品：PSX系列高速半導體熔斷器問題：電池控制面板的原始設備制造商(OEM)需要提供可靠且高性能的產品，該產品需經(jīng)過量身定制，交付周期短且具備經(jīng)過嚴格控制的成本參數(shù)。面對市場上大量涌現(xiàn)的競爭對手和極為有限的客戶資源，原始設備制造商(OEM)若想簽下合同，就需要提供令人意想不到的設計、最大限度地縮短交付周期并降低成本。若想遙遙領先于其它競爭對手，并立于不敗之地，原始設備制造商(OEM)必須不斷更新設計，但為了限制風險，還需配備可靠的組件，并獲得值得信賴的供應商的支持，他們可以在極為有限的時間內，提供新規(guī)格的產品并維持成本不變。解決方案：經(jīng)過與原始設備制造商(OEM)通力協(xié)

作，Littelfuse能夠在極為有限的時間

內，提供性能更加完善的新產品。全新的1500V直流熔斷器需滿足原始設備制造商(OEM)的最新要求，包括對250kA額定分段電流進行UL認證。此外，Littelfuse的各個部門—包括采購、制造、倉儲、運輸以及產品管理與銷售部門—齊心協(xié)力，遵照原始設備制造商(OEM)嚴格制定的時限，在幾周內交付最終產品。在適用熔斷器的保護下，賦予更強大能力客戶：集成商應用：電池簇產品：PSX系列高速半導體熔斷器問題：電池儲能系統(tǒng)(BESS)集成商希望基于儲能系統(tǒng)的規(guī)模和持續(xù)時間為公用事業(yè)客戶提供選擇各種不同電池的機會。集成商精選鋰離子電池，用以滿足公用事業(yè)客戶對于更高容量電池模塊的需求，但為了起到保護作用，還需采用具有更高額定短路電流的快速熔斷器。隨著越來越多的電池簇添加到系統(tǒng)中，可能產生的故障電流也相應贈加。這就對熔斷器的額定短路分段電流提出了更高的要求，以減少故障電流的泄漏。解決方案：Littelfuse

PSX系列高速半導體熔斷器

具備250kA直流分斷能力，提供了能夠

滿足集成商需求的保護，并在增加系統(tǒng)能量密度的同時降低系統(tǒng)組件之間的平衡。有了該設計的加持，公用事業(yè)客戶便能夠以更具成本效益的方式更加快速地應對

電力需求。北美洲

Littelfuse全球總部地址：8755

West

Higgins

Road,Suite

500

Chicago,IL

60631,USALittelfuse

SymCom地址：1241

Concourse

Drive

Rapid

City,SD

57703,USALittelfuse

Startco140–15

Innovation

Boulevard

The

Galleria

Building

Saskatoon,SKS7N2X8,Canada電話：+1-306-373-5505Hartland

Controls現(xiàn)隸屬于Littelfuse807

Antec

RoadRockFalls,IL

61071,USA電話：+1-815-626-5170熔電器和繼電器技術支持：電話：+1-800-TEC-FUSE+1-800-832-3873電子郵箱：techline@

relays@L客戶服務：電話：+1-800-227-0029電子郵箱：PG_CSG@亞洲Littelfuse地址：中國深圳市南山區(qū)高新技術產業(yè)園高新南一道德賽科技大廈1604B室，郵編：518057電話：+86755

8207

0760歐洲LittelfuseJulius-Bamberger-Str.8a

Bremen,D-28279,Germany電話：+49421

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147Littelfuse產品不負所望，在性能、可靠性、安全性和