案例集 | 汽車鋰電池的監(jiān)測(cè)與可視化，萬可幫你輕松搞定
2020-1-3新聞
可用來儲(chǔ)存可再生能源所產(chǎn)生電量的新型電池被認(rèn)為是能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。
KE-TEC公司在其位于阿爾高(BIZA)的電池信息中心測(cè)試了多種電池，為了補(bǔ)償自身發(fā)電和消耗之間產(chǎn)生的電壓波動(dòng)，他們將1MW電池連接到位于貝齊高總部的電力網(wǎng)絡(luò)。
萬可完整的自動(dòng)化解決方案助力KE-TEC公司實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化充電和放電。
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創(chuàng)立于2007年的KE-TEC GmbH位于德國(guó)慕尼黑，一直致力于構(gòu)建電池原型、開發(fā)電池測(cè)試及管理用電子設(shè)備和軟件，并不斷提升電池的安全性。
汽車行業(yè)客戶在鋰離子電池及其他類型電池的研發(fā)方面進(jìn)行了大規(guī)模投資，以期能將其應(yīng)用于電動(dòng)汽車。為了在競(jìng)爭(zhēng)激烈的汽車市場(chǎng)中推廣電動(dòng)汽車，其電池必須更小巧、儲(chǔ)存電量更多，而且更經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。
電池不僅能用作電動(dòng)汽車的電源，還可加入電力網(wǎng)絡(luò)。作為固定應(yīng)用，多個(gè)電池會(huì)被綁定到較大型電池單元中。連接到電網(wǎng)的大型電池幫助補(bǔ)償太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源造成的波動(dòng)。
他們可借助可再生能源日間產(chǎn)生的電力充電，這些電力不會(huì)被立即消耗，而是在可再生能源不足以應(yīng)對(duì)現(xiàn)有的電力需求時(shí)釋放電力。另一種類型的電力儲(chǔ)存單元在電力市場(chǎng)上的應(yīng)用場(chǎng)景則大不相同。
萬可自動(dòng)化解決方案可測(cè)量電池、變壓器和PV系統(tǒng)的輸出數(shù)據(jù)，并將其發(fā)送到控制系統(tǒng)
KE-TEC運(yùn)營(yíng)的能源儲(chǔ)存單元代表的是電池制造商，他們會(huì)將批量生產(chǎn)的能源儲(chǔ)存單元用于電動(dòng)汽車。Egrid公司優(yōu)化了本地供電網(wǎng)絡(luò)，旨在利用小規(guī)模投資來擴(kuò)展電力網(wǎng)絡(luò)，使其轉(zhuǎn)型為智能電網(wǎng)。
為實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，Egrid分析了現(xiàn)有的供電網(wǎng)絡(luò)，并根據(jù)應(yīng)用對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化。Egrid聯(lián)合KE-TEC GmbH公司在2015年夏季共同開始了新一輪的測(cè)試。
不良運(yùn)行反應(yīng)測(cè)試
測(cè)試持續(xù)運(yùn)行的大型電池是KE-TEC公司的任務(wù)。但是，持續(xù)運(yùn)行意味著1MW電池每天要多次使用電力供應(yīng)充電和向電力供應(yīng)中放電，因?yàn)閮H單純用作PV發(fā)電蓄電庫(kù)會(huì)大幅延長(zhǎng)回報(bào)時(shí)間。
我們的目標(biāo)是每天進(jìn)行盡可能多輪的充電、放電，即盡可能多地使用其自身儲(chǔ)存的電力來補(bǔ)償1MW電池發(fā)電或耗電的高峰期。在1MW電池的運(yùn)營(yíng)期間，必須通過釋放來安裝新的20kV變電站。
隨時(shí)隨地獲取1MW電池的輸出數(shù)據(jù)
供電網(wǎng)絡(luò)連接的實(shí)施
為了連接到區(qū)域電力網(wǎng)絡(luò)，除了位于BIZA的變電站之外，Egrid還構(gòu)建了另外兩座變電站，即用于阿爾高區(qū)域電網(wǎng)的大型變電站和用于KE-TEC供電網(wǎng)絡(luò)的小一些的變電站。
這兩座變電站通過兩根獨(dú)立的母線連接到PV系統(tǒng)、1MW電池以及KE-TEC和BIZA的建筑。所面臨的挑戰(zhàn)主要是采集該系統(tǒng)內(nèi)部電流的相關(guān)數(shù)據(jù)并使其可視化，以及為系統(tǒng)元件構(gòu)建可自動(dòng)化控制的控制回路。
用來執(zhí)行這些任務(wù)的開關(guān)柜安裝在1MW電池和兩根母線之間?？稍陂_關(guān)柜內(nèi)測(cè)量電池、變壓器和PV系統(tǒng)的輸出數(shù)據(jù)，以及KE-TEC和BIZA的消耗數(shù)據(jù)。記錄的數(shù)據(jù)被發(fā)送到控制系統(tǒng)，并進(jìn)行評(píng)估，然后根據(jù)編程輸出相應(yīng)的控制命令。
測(cè)量電流并實(shí)現(xiàn)可視化
開關(guān)柜的核心是以787-722電源為依托的模塊化WAGO-I/O-SYSTEM 750。它可以將測(cè)定的電流轉(zhuǎn)換成遠(yuǎn)動(dòng)變量，并通過IEC 60870-5-104數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議將其發(fā)送到控制系統(tǒng)。借助萬可的750-495三相電力測(cè)量模塊將不同測(cè)量點(diǎn)的電流記錄下來。
這些模塊能直接以過程映像的方式發(fā)送測(cè)量數(shù)據(jù)（例如無功/表觀/有效功率、能耗、功率因數(shù)、相位長(zhǎng)度、頻率、過電壓/欠電壓），不要求控制器有較高的計(jì)算能力。借助多種測(cè)定變量，可對(duì)供電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行全面的分析。
萬可750-8202 PFC200控制器被用來控制系統(tǒng)，它除了具有網(wǎng)絡(luò)接口和現(xiàn)場(chǎng)總線接口外，還支持750/753系列數(shù)字量和模擬量輸入/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，可用來連接打開和關(guān)閉電力網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載開關(guān)。為連接到PV系統(tǒng)，需要安裝逆變器，可使用Modbus通信協(xié)議對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
借助控制器集成的Web服務(wù)器，KE-TEC和Egrid公司可使用智能手機(jī)和平板電腦等終端設(shè)備調(diào)用有關(guān)供電網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)信息?！耙虼宋覀冸S時(shí)可以使用iPad獲取1MW電池的輸出數(shù)據(jù)，從而了解其運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常?！盬eixler在解釋移動(dòng)可視化時(shí)如是說。借助可編程控制器，可根據(jù)市場(chǎng)和情況需要，將電流導(dǎo)向所需的任意方向。
