محول تخزين الطاقة PCS (نظام تحويل الطاقة) هو جهاز تحويل يمكن التحكم فيه بالتيار ثنائي الاتجاه ويقوم بتوصيل الطاقة نظام بطارية تخزين الطاقة وشبكة الكهرباء/الحمل. وتتمثل وظيفتها الأساسية في التحكم في عملية الشحن والتفريغ لبطارية تخزين الطاقة، وإجراء تحويل التيار المتردد/المستمر، وتوفير الطاقة مباشرة لحمل التيار المتردد بدون شبكة طاقة.

مبدأ العمل هو محول رباعي رباعي يمكنه التحكم في جوانب التيار المتردد والتيار المستمر لتحقيق تحويل ثنائي الاتجاه لطاقة التيار المتردد/التيار المستمر. المبدأ هو أداء طاقة ثابتة أو تحكم تيار مستمر من خلال تعليمات مراقبة الشبكة الصغيرة لشحن البطارية أو تفريغها، مع تسهيل إخراج مصادر الطاقة المتقلبة مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية.

يمكن لمحول تخزين الطاقة PCS تحويل خرج طاقة التيار المستمر بواسطة نظام البطارية إلى طاقة تيار متردد يمكن نقلها إلى شبكة الطاقة والأحمال الأخرى لإكمال التفريغ؛ وفي الوقت نفسه، يمكنه تصحيح طاقة التيار المتردد لشبكة الطاقة إلى طاقة تيار مستمر لشحن البطارية.

وهو يتألف من الطاقة والتحكم والحماية والمراقبة وغيرها من الأجهزة والبرامج. الأجهزة الإلكترونية للطاقة هي المكون الأساسي لمحول تخزين الطاقة، والذي يحقق بشكل أساسي تحويل الطاقة الكهربائية والتحكم فيها. تشتمل الأجهزة الإلكترونية ذات الطاقة الشائعة على الثايرستور (SCR)، والثايرستور (BTR)، والمرحلات، وIGBTs، وMOSFETs، وما إلى ذلك. وتدرك هذه الأجهزة تدفق وتحويل الطاقة الكهربائية من خلال التحكم في حالة تبديل التيار والجهد.

يتم استخدام دائرة التحكم لتحقيق التحكم الدقيق في أجهزة الطاقة الإلكترونية. تشتمل دائرة التحكم عمومًا على وحدات مثل الحصول على الإشارة ومعالجة الإشارة وخوارزمية التحكم. يتم استخدام وحدة الحصول على الإشارة لجمع تيار الإدخال والإخراج والجهد ودرجة الحرارة والإشارات الأخرى. تقوم وحدة معالجة الإشارات بمعالجة وتصفية الإشارات المجمعة للحصول على معلمات دقيقة؛ تقوم وحدة خوارزمية التحكم بحساب إشارة التحكم بناءً على إشارة الإدخال والقيمة المحددة، والتي يتم استخدامها للتحكم في حالة التبديل لجهاز الطاقة الإلكتروني. تستخدم مكونات التوصيل الكهربائي لتوصيل عناصر الطاقة والأنظمة الخارجية. تشتمل مكونات التوصيلات الكهربائية الشائعة على الكابلات والمقابس والمقابس وأطراف الأسلاك. يجب أن تتمتع مكونات التوصيل الكهربائي بموصلية جيدة وأداء اتصال موثوق به لضمان النقل الفعال للطاقة الكهربائية وآمن وموثوق. إن الوضع المتصل بالشبكة لمحول تخزين الطاقة PCS هو تحقيق تحويل الطاقة ثنائي الاتجاه بين حزمة البطارية والشبكة. إنه يتميز بخصائص العاكس المتصل بالشبكة، مثل مقاومة الجزر، والتتبع التلقائي لمرحلة جهد الشبكة وترددها، وتمرير الجهد المنخفض، وما إلى ذلك.

وفقًا لمتطلبات إرسال الشبكة أو التحكم المحلي، تقوم PCS بتحويل طاقة التيار المتردد للشبكة إلى طاقة تيار مستمر خلال فترة التحميل المنخفضة للشبكة لشحن حزمة البطارية، ولها وظيفة إدارة شحن وتفريغ البطارية؛ خلال فترة ذروة التحميل للشبكة، تقوم بتحويل طاقة التيار المستمر لحزمة البطارية إلى طاقة تيار متردد وتغذيها مرة أخرى إلى الشبكة العامة؛ عندما تكون جودة الطاقة رديئة، فإنها تغذي أو تمتص الطاقة النشطة للشبكة وتوفر تعويض الطاقة التفاعلية.

خارج الشبكة يسمى الوضع أيضًا تشغيل الشبكة المعزولة، أي أنه يمكن فصل نظام تحويل الطاقة (PCS) عن الشبكة الرئيسية وفقًا للاحتياجات الفعلية وتلبية المتطلبات المحددة، وتوفير طاقة التيار المتردد التي تلبي متطلبات جودة الطاقة للشبكة للبعض الأحمال المحلية.

هجين يعني الوضع أن نظام تخزين الطاقة يمكنه التبديل بين الوضع المتصل بالشبكة والوضع خارج الشبكة. يوجد نظام تخزين الطاقة في الشبكة الصغيرة، وهي متصلة بالشبكة العامة وتعمل كنظام متصل بالشبكة في ظل ظروف العمل العادية. إذا تم فصل الشبكة الصغيرة عن الشبكة العامة، فسيعمل نظام تخزين الطاقة في وضع خارج الشبكة لتوفير مصدر الطاقة الرئيسي للشبكة الصغيرة. تشمل التطبيقات الشائعة التصفية وتثبيت الشبكة وضبط جودة الطاقة.