La potencia de carga total de una estación de carga rápida suele ser superior a la que puede ofrecer la red eléctrica en un momento dado. El BESS Su funcionamiento se basa en la gestión de los picos de demanda durante el tiempo en que el suministro de energía proviene de la red eléctrica. El dimensionamiento de un sistema BESS no puede basarse únicamente en el número de cargadores, sino que requiere considerar otros aspectos como los picos de demanda, los límites de importación de energía, los intervalos de recarga y las pérdidas de energía. Esta guía explica un enfoque práctico para el dimensionamiento y las estrategias de control que hacen que el sistema sea eficaz.
Por qué las placas de identificación de los cargadores exageran y subestiman el problema
Considerar las calificaciones más altas de los enchufes proporcionará un límite importante. Sin embargo, los vehículos no necesitan su capacidad máxima al mismo tiempo. Asimismo, calcular el promedio de la demanda diaria puede ser engañoso. Las colas aparecen con bastante frecuencia, especialmente si llegan muchos vehículos simultáneamente. Por lo tanto, conviene realizar un análisis del sitio utilizando datos de las sesiones con marca de tiempo. Otra opción es considerar un modelo con parámetros como tasas de llegada de vehículos y curvas de potencia.
| Aporte | Qué grabar | Implicaciones de diseño |
| Conexión a la red | Límite de importación, transformador y tarifa | Limita la carga continua y la recarga de la batería. |
| demanda de carga | Sesiones simultáneas y curvas de potencia | Define la descarga máxima del BESS |
| Cola de destino | Tiempos de espera y períodos de permanencia | Guía las reglas de reparto de poder |
| Servicio de la batería | Ciclos, reserva de SOC y tiempo de recarga | Determina los controles de energía y vida. |
Primero calcula la brecha de potencia.
Primero, analice cada uno de los periodos de tiempo. Reste la potencia disponible de la red para el cargador de los requisitos de potencia de carga. No olvide considerar las cargas del edificio y los equipos instalados antes de asignar la capacidad restante a los vehículos. El valor más alto indica la potencia de descarga objetivo para el sistema de almacenamiento de energía en baterías (BESS). Una vez que establezca el objetivo, asegúrese de que el inversor, el transformador y los cables sean capaces de soportar dicha carga.
Como ejemplo, consideremos la instalación con un límite de capacidad de importación de 400 kW. Otras cargas consumen 60 kW y quedarán 340 kW para la carga. Si los vehículos demandan 500 kW de potencia, habrá un déficit de 160 kW. Durante 20 minutos, la batería necesitará suministrar unos 53 kWh. Los números anteriores son solo ejemplos. No muestran la CREENCIASESS Clasificación de capacidad del producto.
| Variable de ejemplo | Valor | Cálculo |
| límite de importación de cuadrícula | 400 kW | Límite fijo del sitio |
| Carga de otros sitios | 60 kW | Medida real |
| demanda del cargador | 500 kW | Solicitudes combinadas |
| brecha de energía de la batería | 160 kW | 500 – (400 – 60) |
| Energía en 20 minutos | Aproximadamente 53 kWh | 160 x 20/60 |
Calcula la energía para eventos consecutivos y recarga.
Un único pico no es suficiente. Es necesario calcular la suma de todas las descargas de la batería durante un período de horas pico. Luego, hay que determinar el momento en que la demanda disminuye lo suficiente como para poder recargar la batería sin sobrepasar el límite de la capacidad máxima de la red. Si se producen dos picos de 20 minutos con solo cinco minutos de descanso entre ellos, estos eventos funcionarán como un único evento importante, ya que el tiempo será demasiado corto para la recarga. La planificación debe incluir limitaciones en el estado de carga útil (SOC), pérdidas y un margen de seguridad debido al posible envejecimiento futuro de la batería.
Una descarga de 160 kW con 160 kWh de energía útil puede dar la impresión de que durará una hora. Sin embargo, a menudo no tarda tanto debido a factores como la alimentación auxiliar, los límites de temperatura y el alcance del sistema de control de potencia.
Coordinar cargadores, sistemas de gestión de energía (EMS) y controles de batería.
Es fundamental que el EMS permanezca conectado al medidor en la planta, a las solicitudes de carga y al estado de carga del BESS. El EMS también debe recibir información del BMS. El EMS puede distribuir la energía de manera equitativa, usar la batería para la reducción de picos de demanda e incluso limitar la potencia de los cargadores por debajo del punto de saturación de la red. En caso de falla del medidor o de la comunicación, debe existir una solución de respaldo segura. Esto generalmente implica limitar las solicitudes de energía de los cargadores.
- Supervise el límite de importación de la red utilizando un único límite de medidor para la señal EMS.
- Sincroniza los relojes para las solicitudes de cargador, la salida PCS y los datos de importación del sitio.
- Decida si la potencia se comparte por igual o en función de la prioridad de los vehículos.
- Cree un plan de bajo nivel de carga para limitar la velocidad de los cargadores antes de que se apague el sistema de almacenamiento de energía en baterías (BESS).
- Practique los pasos de recuperación ante fallas en el medidor, el sistema de control de potencia o la red.
Compare el caso de negocio con la tarifa real.
El uso de baterías podría ayudarle a evitar costosas mejoras en la red eléctrica. Sin embargo, debe sopesar esto con el costo del hardware, las pérdidas de energía y el desgaste de la batería. También debe considerar la posible pérdida de ingresos al tener que limitar la velocidad de carga. Si una estación rara vez está ocupada, la carga gestionada podría ser suficiente. El almacenamiento es más valioso para estaciones con picos de actividad frecuentes y breves. Si los cargadores funcionan a plena potencia durante muchas horas, la red eléctrica aún tiene que realizar la mayor parte del trabajo.
| Opción | Beneficio principal | Restricción a probar |
| Carga gestionada | Menor costo inicial | Tiempos de espera más largos |
| Actualización de la red | Suministro alto y constante | Alto costo y configuración lenta |
| Controles BESS plus | Maneja picos repentinos | Costos de recarga y ciclo |
| Enfoque híbrido | Crecimiento escalable | Integración compleja |
Verificaciones de ingeniería antes de la adquisición
Un BESS para la carga de vehículos eléctricos debe integrarse perfectamente con el diseño eléctrico del sitio. Es necesario verificar el punto de conexión, la configuración de seguridad y los niveles de armónicos. Otros factores incluyen las reglas de potencia reactiva, las necesidades de refrigeración y la seguridad contra incendios. El PCS debe ser capaz de manejar cambios rápidos en la potencia. Además, el BMS debe compartir límites en tiempo real con el EMS. Para obtener más detalles técnicos, lea el artículo de HITEK ENERGY sobre Dimensionamiento del transformador BESS.
Acerca de HITEK ENERGY
HITEK ENERGY CO., LTD es un fabricante de productos de almacenamiento de energía para uso comercial e industrial. Su diversa cartera ayuda a los equipos a planificar conjuntamente configuraciones de baterías, conversión de energía y estrategias de control. Para estaciones de carga rápida, proporcionamos soluciones basadas en datos de demanda reales y límites de la red. Nos centramos en la seguridad y el funcionamiento inteligente en lugar de simplemente vender una caja de baterías genérica. Puede compartir sus datos de carga y objetivos del proyecto a través de HITEK ENERGY. página de contacto.
Conclusión
Un sistema de almacenamiento de energía en baterías (BESS) permite que una estación de carga funcione por encima del límite de la red eléctrica durante cortos periodos. Sin embargo, no puede generar energía de la nada; la red debe recargar las baterías. Para diseñar un buen sistema, calcule la brecha de potencia durante las horas pico y simule el proceso de recarga. Compare siempre la opción de baterías con una mejora estándar de la red eléctrica utilizando tarifas reales de la compañía eléctrica. Esto garantiza que el proyecto sea financieramente viable a largo plazo.
Preguntas frecuentes
Estas respuestas abarcan las preguntas básicas para los propietarios de estaciones.
¿Puede un sistema de almacenamiento de energía en baterías (BESS) sustituir una mejora de la red eléctrica en una estación de carga rápida?
Sí, a menudo puede retrasar o reducir la necesidad de una actualización si los picos de demanda son cortos. Sin embargo, no puede soportar una carga constante superior a la capacidad de la red.
¿Cuánta capacidad de batería necesita una estación de carga rápida?
Depende del déficit de energía durante las horas punta, del estado de carga de la batería y del tiempo que tengas para recargar entre un coche y otro.
¿Se carga la batería mientras se cargan los vehículos eléctricos?
Sí, siempre que la demanda total sea inferior al límite de la red. En momentos de mucha demanda, la batería normalmente dejará de cargarse o empezará a ayudar a la red.
¿Qué ocurre cuando la batería alcanza el estado de carga mínimo?
El sistema EMS está diseñado para ralentizar los cargadores. Esto evita que la batería se apague por completo y protege el equipo.
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