案例集 | 汽車锂電池的(de)監測與可(kě)視化(huà)，萬可(kě)幫你輕松搞定
2020-1-3新聞
可(kě)用(yòng)來(lái)儲存可(kě)再生能源所産生電量的(de)新型電池被認爲是能源轉型的(de)關鍵。
KE-TEC公司在其位于阿爾高(gāo)(BIZA)的(de)電池信息中心測試了(le)多(duō)種電池，爲了(le)補償自身發電和(hé)消耗之間産生的(de)電壓波動，他(tā)們将1MW電池連接到位于貝齊高(gāo)總部的(de)電力網絡。
萬可(kě)完整的(de)自動化(huà)解決方案助力KE-TEC公司實現自動化(huà)充電和(hé)放電。
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創立于2007年的(de)KE-TEC GmbH位于德國慕尼黑(hēi)，一直緻力于構建電池原型、開發電池測試及管理(lǐ)用(yòng)電子設備和(hé)軟件，并不斷提升電池的(de)安全性。
汽車行業客戶在锂離子電池及其他(tā)類型電池的(de)研發方面進行了(le)大(dà)規模投資，以期能将其應用(yòng)于電動汽車。爲了(le)在競争激烈的(de)汽車市場(chǎng)中推廣電動汽車，其電池必須更小巧、儲存電量更多(duō)，而且更經濟實惠。
電池不僅能用(yòng)作電動汽車的(de)電源，還(hái)可(kě)加入電力網絡。作爲固定應用(yòng)，多(duō)個(gè)電池會被綁定到較大(dà)型電池單元中。連接到電網的(de)大(dà)型電池幫助補償太陽能、風能等可(kě)再生能源造成的(de)波動。
他(tā)們可(kě)借助可(kě)再生能源日間産生的(de)電力充電，這(zhè)些電力不會被立即消耗，而是在可(kě)再生能源不足以應對(duì)現有的(de)電力需求時(shí)釋放電力。另一種類型的(de)電力儲存單元在電力市場(chǎng)上的(de)應用(yòng)場(chǎng)景則大(dà)不相同。
萬可(kě)自動化(huà)解決方案可(kě)測量電池、變壓器和(hé)PV系統的(de)輸出數據，并将其發送到控制系統
KE-TEC運營的(de)能源儲存單元代表的(de)是電池制造商，他(tā)們會将批量生産的(de)能源儲存單元用(yòng)于電動汽車。Egrid公司優化(huà)了(le)本地供電網絡，旨在利用(yòng)小規模投資來(lái)擴展電力網絡，使其轉型爲智能電網。
爲實現這(zhè)個(gè)目标，Egrid分(fēn)析了(le)現有的(de)供電網絡，并根據應用(yòng)對(duì)其進行優化(huà)。Egrid聯合KE-TEC GmbH公司在2015年夏季共同開始了(le)新一輪的(de)測試。
不良運行反應測試
測試持續運行的(de)大(dà)型電池是KE-TEC公司的(de)任務。但是，持續運行意味著(zhe)1MW電池每天要多(duō)次使用(yòng)電力供應充電和(hé)向電力供應中放電，因爲僅單純用(yòng)作PV發電蓄電庫會大(dà)幅延長(cháng)回報時(shí)間。
我們的(de)目标是每天進行盡可(kě)能多(duō)輪的(de)充電、放電，即盡可(kě)能多(duō)地使用(yòng)其自身儲存的(de)電力來(lái)補償1MW電池發電或耗電的(de)高(gāo)峰期。在1MW電池的(de)運營期間，必須通(tōng)過釋放來(lái)安裝新的(de)20kV變電站。
随時(shí)随地獲取1MW電池的(de)輸出數據
供電網絡連接的(de)實施
爲了(le)連接到區(qū)域電力網絡，除了(le)位于BIZA的(de)變電站之外，Egrid還(hái)構建了(le)另外兩座變電站，即用(yòng)于阿爾高(gāo)區(qū)域電網的(de)大(dà)型變電站和(hé)用(yòng)于KE-TEC供電網絡的(de)小一些的(de)變電站。
這(zhè)兩座變電站通(tōng)過兩根獨立的(de)母線連接到PV系統、1MW電池以及KE-TEC和(hé)BIZA的(de)建築。所面臨的(de)挑戰主要是采集該系統内部電流的(de)相關數據并使其可(kě)視化(huà)，以及爲系統元件構建可(kě)自動化(huà)控制的(de)控制回路。
用(yòng)來(lái)執行這(zhè)些任務的(de)開關櫃安裝在1MW電池和(hé)兩根母線之間。可(kě)在開關櫃内測量電池、變壓器和(hé)PV系統的(de)輸出數據，以及KE-TEC和(hé)BIZA的(de)消耗數據。記錄的(de)數據被發送到控制系統，并進行評估，然後根據編程輸出相應的(de)控制命令。
測量電流并實現可(kě)視化(huà)
開關櫃的(de)核心是以787-722電源爲依托的(de)模塊化(huà)WAGO-I/O-SYSTEM 750。它可(kě)以将測定的(de)電流轉換成遠(yuǎn)動變量，并通(tōng)過IEC 60870-5-104數據傳輸協議(yì)将其發送到控制系統。借助萬可(kě)的(de)750-495三相電力測量模塊将不同測量點的(de)電流記錄下(xià)來(lái)。
這(zhè)些模塊能直接以過程映像的(de)方式發送測量數據（例如無功/表觀/有效功率、能耗、功率因數、相位長(cháng)度、頻(pín)率、過電壓/欠電壓），不要求控制器有較高(gāo)的(de)計算(suàn)能力。借助多(duō)種測定變量，可(kě)對(duì)供電網絡進行全面的(de)分(fēn)析。
萬可(kě)750-8202 PFC200控制器被用(yòng)來(lái)控制系統，它除了(le)具有網絡接口和(hé)現場(chǎng)總線接口外，還(hái)支持750/753系列數字量和(hé)模拟量輸入/輸出模塊以及特殊功能模塊。
其中包括TOPJOB®S軌裝式接線端子系列，可(kě)用(yòng)來(lái)連接打開和(hé)關閉電力網絡的(de)負載開關。爲連接到PV系統，需要安裝逆變器，可(kě)使用(yòng)Modbus通(tōng)信協議(yì)對(duì)其進行監測。
借助控制器集成的(de)Web服務器，KE-TEC和(hé)Egrid公司可(kě)使用(yòng)智能手機和(hé)平闆電腦(nǎo)等終端設備調用(yòng)有關供電網絡的(de)狀态信息。“因此我們随時(shí)可(kě)以使用(yòng)iPad獲取1MW電池的(de)輸出數據，從而了(le)解其運轉是否正常。”Weixler在解釋移動可(kě)視化(huà)時(shí)如是說。借助可(kě)編程控制器，可(kě)根據市場(chǎng)和(hé)情況需要，将電流導向所需的(de)任意方向。
