EVO 1560KWH Tout-en-un, conteneur de jeu et de branchement, BESS

      Diagramme de topologie du système

Le système de stockage d'énergie par batterie (BESS) de 1560 kWh utilise un générateur diesel et des capteurs photovoltaïques MPPT, un onduleur et un groupe électrogène diesel pour alimenter la charge. Lorsque la batterie dispose d'une énergie suffisante, l'onduleur prend le relais. En cas d'énergie insuffisante, le groupe électrogène diesel se met en marche.

     Présentation de la fonction

• Décalage temporel (arbitrage) :Facturation pendant les heures creuses/à prix réduit, déchargement aux heures de pointe pour réduire les coûts et générer des revenus.
• Régulation de la fréquence du réseau : Réponse rapide pour stabiliser la fréquence du réseau (50/60 Hz) et éviter les coupures.
• Intégration des énergies renouvelables : Lisse la production solaire/éolienne, rendant l'énergie renouvelable stable et pilotable.
• Assistance au redémarrage après panne générale : Redémarre les centrales électriques et les infrastructures critiques lors de pannes totales du réseau électrique.
• Contrôle de la puissance réactive et de la tension : améliore la qualité de l’énergie et réduit les pertes en ligne sans équipement supplémentaire.
• Fonctionnement d'un microréseau isolé : Fonctionne de manière indépendante pour alimenter des usines, des hôpitaux ou des zones reculées non raccordées au réseau.
• Alimentation sans coupure et de secours : commutation à l'échelle de la milliseconde pour protéger les charges critiques contre les pannes.
• Sécurité et protection contre l'emballement thermique : refroidissement et extinction d'incendie contrôlés par le système de gestion technique du bâtiment (GTB) pour garantir un fonctionnement sûr.
• Surveillance à distance et SCADA : surveillance en temps réel de l’état de charge/de la santé avec des protocoles standard pour l’intégration au réseau intelligent.

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Les avantages 

       Le système de batteries tout-en-un Evolisun, prêt à l'emploi et à brancher, désigne généralement des unités de batteries modulaires à grande échelle logées dans des conteneurs maritimes pour des applications industrielles ou de services publics.

       Intégration en usine et pré-mise en service : L’ensemble du système, y compris les batteries, les onduleurs, le système de climatisation et le système d’extinction d’incendie, est entièrement assemblé et testé en usine. Cette approche « plug-and-play » minimise les travaux d’assemblage sur site et réduit les risques d’erreurs d’installation.

       Déploiement rapide : comme les travaux de construction lourde et de câblage sont effectués hors site, ces conteneurs peuvent être installés et devenir opérationnels en un temps record par rapport aux usines de batteries traditionnelles.

       Modularité et évolutivité : les projets peuvent être facilement adaptés en connectant plusieurs unités conteneurisées en parallèle. Cela permet d’augmenter progressivement la capacité pour répondre à la demande énergétique croissante sans avoir à repenser l’ensemble du système.

       Mobilité et relocalisation : En tant qu’unités autonomes, elles peuvent être transportées par camion, train ou bateau. Elles sont ainsi parfaitement adaptées au soutien temporaire du réseau électrique, à l’alimentation électrique lors d’événements ou à la possibilité de déplacer l’équipement en cas d’évolution des besoins du réseau.

       Optimisation de l'espace : En utilisant l'espace vertical et les dimensions standardisées d'un conteneur maritime, ces systèmes offrent une densité énergétique élevée avec un encombrement au sol relativement faible par rapport aux alternatives à rayonnages ouverts.

       Logistique et infrastructure simplifiées : les dimensions standardisées des conteneurs simplifient la logistique du transport. Sur site, ils ne nécessitent généralement qu’une dalle de béton et un point de raccordement électrique unique, réduisant ainsi les travaux de génie civil.

       Sécurité et contrôle environnemental renforcés : le conteneur offre un environnement contrôlé (protection contre la poussière, la pluie et les températures extrêmes) et des systèmes de sécurité intégrés (gestion thermique, extinction d’incendie) conçus pour fonctionner ensemble de manière transparente.

       Scénarios d'application

Introduction aux modules système

       Système de gestion de batterie (BMS)

       Le système de gestion de batterie (BMS) est le cerveau intelligent d'un système de stockage d'énergie, dédié à la gestion complète et précise de la batterie. Il surveille en permanence des paramètres clés tels que la tension, le courant et la température de la batterie afin d'estimer avec précision son état de charge (SOC), garantissant ainsi la sécurité de fonctionnement et fournissant des alertes en cas de panne. Le BMS utilise une technologie avancée d'équilibrage de batterie pour minimiser les différences de performance entre les cellules individuelles, prolongeant ainsi la durée de vie globale du système. De plus, le BMS fonctionne de concert avec le système de conversion de puissance et le système de gestion de l'énergie pour optimiser les stratégies de charge et de décharge, améliorant ainsi l'efficacité et la fiabilité globales. Composant essentiel garantissant la sécurité et la performance, le BMS est un élément central indispensable des systèmes de stockage d'énergie électrochimique.

       Système de gestion de l'énergie (EMS)

       Système de gestion de l'énergie des systèmes photovoltaïques, de stockage et de générateurs diesel Dans les systèmes intégrés photovoltaïques (PV), de stockage d'énergie et de générateurs diesel, le système de gestion de l'énergie agit comme le noyau intelligent et

Le répartiteur central, ", est responsable de la coordination et de l'optimisation de ces trois sources d'énergie. En fonction de la demande, des signaux de prix de l'électricité et des prévisions de production, il utilise des algorithmes intelligents pour élaborer les stratégies d'exploitation les plus économiques et fiables. Ce système privilégie la production d'énergie photovoltaïque propre et utilise des batteries de stockage d'énergie pour lisser les pics de consommation et les creux de production, ainsi que pour atténuer les fluctuations de puissance. Lorsque la production d'énergie photovoltaïque et le stockage d'énergie sont insuffisants pour répondre à la demande, le système de gestion de l'énergie active automatiquement des générateurs diesel en tant qu'alimentation de secours afin de garantir une alimentation électrique continue. Son objectif principal est de maximiser l'utilisation d'énergie propre et de réduire la consommation de diesel et les coûts d'exploitation, tout en assurant le fonctionnement sûr, stable et efficace de l'ensemble du micro-réseau.

       Onduleurs PV

      Les onduleurs sont le cœur et le convertisseur des systèmes d'énergie renouvelable. Leur fonction principale est de convertir le courant continu (CC) produit par les panneaux solaires ou stocké dans des batteries en courant alternatif (CA) standard utilisé par les habitations et le réseau électrique. Bien plus qu'un simple convertisseur, ils constituent le centre de contrôle intelligent du système. Ils effectuent un suivi du point de puissance maximale (MPPT) afin d'optimiser le rendement de la production d'énergie photovoltaïque et de garantir une puissance de sortie optimale. 

Le courant est parfaitement synchronisé avec la fréquence et la phase du réseau, garantissant ainsi un fonctionnement sûr. Les principales catégories comprennent les onduleurs connectés au réseau (raccordés au réseau public), les onduleurs hors réseau (pour les systèmes autonomes) et les onduleurs hybrides (combinant les deux fonctions). Les indicateurs clés de performance, tels que le rendement de conversion, la qualité du signal de sortie et la fiabilité, sont essentiels et déterminent directement les performances et la stabilité de l'onduleur. 

Système complet. Module DC-MPPT

      Un module CC (généralement un convertisseur CC/CC) intégrant la fonction MPPT agit comme un optimiseur frontal et un suiveur intelligent pour un système photovoltaïque (PV). La fonction principale de ce module combiné est d'assurer une conversion efficace et une maximisation de la puissance au niveau CC. Son principe de fonctionnement est le suivant : l'algorithme de suivi du point de puissance maximale (MPPT) analyse en continu et suit dynamiquement le point de puissance maximale des panneaux solaires afin de s'adapter aux variations d'intensité lumineuse et de température ; simultanément, le circuit CC/CC convertit efficacement et de manière stable la tension CC variable générée par les panneaux solaires en la tension CC appropriée requise par les systèmes en aval (tels que les batteries ou les onduleurs). Cette combinaison améliore considérablement le rendement de production d'énergie du générateur PV (en particulier dans des conditions non idéales), permet une configuration plus flexible des composants et assure une gestion optimisée de la charge des batteries. Il s'agit d'un composant clé pour améliorer la capacité globale de production d'énergie d'un système de production d'énergie photovoltaïque.

      Groupe électrogène diesel

     Un groupe électrogène diesel est un dispositif de production d'énergie autonome qui convertit l'énergie chimique du gazole en énergie électrique stable par combustion. Ses principaux composants comprennent un moteur diesel, une génératrice synchrone et un système de contrôle automatique. Son principe de fonctionnement repose sur la combustion et la détente du gazole dans les cylindres du moteur, entraînant la rotation du vilebrequin. Cette rotation actionne le rotor de la génératrice, qui coupe les lignes de force magnétiques, générant ainsi du courant alternatif (CA). Source d'énergie de secours rotative classique, il se caractérise par un démarrage rapide, une puissance de sortie élevée, un fonctionnement stable et fiable, et une grande adaptabilité. Après une coupure de courant, il redémarre automatiquement en quelques secondes, assurant une alimentation continue à la charge de base. C'est pourquoi les groupes électrogènes diesel sont largement utilisés dans les centres de données, les hôpitaux, les usines, les stations de base de télécommunications et les micro-réseaux d'énergies renouvelables pour garantir une alimentation ininterrompue aux charges critiques et renforcer la résilience du système.

      Présentation des fonctionnalités

       Ce produit intègre de multiples protections, notamment contre les surintensités lors de la charge et de la décharge, la surchauffe, les courts-circuits, les sous-tensions et les surtensions. De plus, il permet la surveillance et le démarrage à distance du système, garantissant ainsi une alimentation continue de la charge.

Le dispositif de déconnexion manuelle (MSD) est l'interrupteur de maintenance manuelle du bloc-batterie. Il doit être retiré avant toute intervention et le système doit reposer pendant au moins 10 minutes.

      Affichage de l'interface du boîtier haute tension

Comme le montre la figure ci-dessus :

B+/B- : sont les bornes d'entrée des câbles d'alimentation.

Indicateur d'alimentation : Il faut appuyer sur le bouton pour l'activer lorsque l'alimentation auxiliaire est branchée.

AC220V est le port d'entrée d'alimentation pour le boîtier haute tension.

COM1 est le port de connexion de communication entre les racks.

COM2 est le port de connexion de communication pour la batterie.

COM3 est le port de maintenance/débogage au niveau du rack.

LAN0 est le port de communication entre le boîtier haute tension et le BMS/contrôleur principal.

P+/P- sont les bornes de sortie des câbles d'alimentation.

Introduction à l'interface de contrôle BMS

Le contrôleur principal BMS peut surveiller toutes les tensions et températures des cellules au sein du système de batterie et possède une capacité de régulation de température, permettant au système intégré de fonctionner dans une plage de température ambiante de -30°C à 60°C et de stocker toutes les données de fonctionnement des cellules.

Paramètres du système EMS

Le système EMS que nous utilisons est une unité tout-en-un capable d'afficher en temps réel la puissance de charge, la puissance de charge photovoltaïque, l'énergie restante des batteries et la production d'énergie instantanée du générateur diesel. Il enregistre également les données en temps réel pour une traçabilité aisée.

Notre système permet de basculer entre différents modes de fonctionnement : commutation réseau/hors réseau, mode réseau, mode hors réseau, mode de secours et écrêtement des pointes/remplissage des creux.

paramètres du système de générateur diesel

Ce groupe électrogène diesel assure l'alimentation de secours du système. En cas d'insuffisance d'énergie des batteries ou de défaillance du système de batteries, le groupe électrogène diesel se met en marche immédiatement pour alimenter la charge.

Paramètres du système d'onduleur photovoltaïque

        Paramètres MPPT

Le module INP-MPPT est un convertisseur CC/CC photovoltaïque non isolé. Il se connecte aux panneaux photovoltaïques en entrée, prend en charge quatre entrées indépendantes pour ces panneaux et peut alimenter le bus CC ou des batteries. Lorsque l'énergie photovoltaïque est disponible, il la fournit aux batteries ou au bus CC. Le module dispose de 4 canaux MPPT, ce qui améliore l'efficacité d'utilisation des panneaux photovoltaïques. Pour un système tout-en-un, nous utiliserons cinq modules MPPT en parallèle.

       Dimensions externes du système

2991 mm × 25910 mm × 2438 mm

       définition de l'interface système

Schéma du panneau utilisateur du conteneur :

Le voyant vert indique : alimentation auxiliaire activée.

Le voyant rouge indique : Système en fonctionnement.

Le voyant jaune indique : Défaut du système.

Écran d'affichage : Interface pour les opérations de charge/décharge.

Port de charge triphasé à quatre fils