Les assemblages de PCB pour systèmes de stockage d'énergie permettent une conversion de puissance bidirectionnelle entre les packs de batteries et les réseaux CA ou les panneaux solaires, mettant en œuvre une gestion sophistiquée de l'énergie, des contrôles interactifs avec le réseau et une protection de la batterie pour les installations résidentielles, commerciales et à l'échelle des services publics. Ces assemblages intègrent l'électronique de puissance, le contrôle numérique, les interfaces de communication et les systèmes de sécurité, nécessitant une fabrication de précision et une validation complète pour supporter des durées de vie opérationnelles de 10 à 15 ans.
Chez APTPCB, nous fournissons des services spécialisés d'assemblage pour le stockage d'énergie, combinant la fabrication d'électronique de puissance, l'intégration de systèmes de contrôle et des tests validés. Nos capacités prennent en charge les onduleurs de batterie, les onduleurs hybrides et les ESS interactifs avec le réseau, desservant diverses applications de stockage d'énergie.
Mise en œuvre de l'électronique de conversion de puissance bidirectionnelle
Les assemblages ESS doivent convertir efficacement la puissance CC de la batterie en tension CA du réseau (décharge) et la puissance CA du réseau en charge CC de la batterie (charge), en maintenant une efficacité aller-retour de >95 %. Le fonctionnement bidirectionnel nécessite une conception sophistiquée de l'étage de puissance, des algorithmes de contrôle et des circuits de protection gérant le flux de puissance dans les deux directions.
Chez APTPCB, notre expertise en assemblage met en œuvre une électronique de puissance bidirectionnelle fiable.
Caractéristiques clés de la conversion bidirectionnelle
- Étage de puissance synchrone : Conversion de puissance à quatre quadrants utilisant des ponts IGBT ou MOSFET, permettant un flux de puissance bidirectionnel efficace avec des pertes de commutation minimales.
- Conception d'inducteurs et de filtres : Assemblage clé en main mettant en œuvre des filtres de sortie gérant les courants harmoniques et assurant la conformité à la qualité du réseau électrique.
- Condensateurs de bus DC : Bancs de condensateurs haute tension assurant la mise en tampon de l'énergie et supportant les transitions de puissance rapides lors des changements de charge.
- Gestion thermique : Stratégies de dissipation thermique maintenant des températures de fonctionnement sûres pendant les cycles continus de charge-décharge à la puissance nominale.
- Circuits de commande de grille : Pilotes de grille haute fiabilité assurant une commutation IGBT/MOSFET correcte et prévenant les défaillances par court-circuit ou conduction croisée.
- Mise en œuvre de la protection : Protection contre les surintensités, les surtensions et les courts-circuits prévenant les dommages lors de conditions de défaut ou de perturbations du réseau.
Transfert d'énergie à haute efficacité
Grâce à un assemblage de précision et à la validation de la qualité des tests, APTPCB fournit des produits électroniques de puissance atteignant une efficacité de conversion >97 %, maximisant la capacité de stockage d'énergie utilisable.
Intégration de l'interface du système de gestion de batterie
Les ensembles ESS communiquent avec les systèmes de gestion de batterie (BMS) pour coordonner l'état de charge, les limites de tension, les limites de courant et l'état de protection, garantissant ainsi un fonctionnement sûr de la batterie et maximisant sa durée de vie. Une intégration BMS appropriée prévient les dommages à la batterie, les événements thermiques et la dégradation prématurée de la capacité.
APTPCB met en œuvre des capacités complètes d'interface BMS.
Caractéristiques clés de l'intégration BMS
- Communication par bus CAN : Interface CAN haute fiabilité échangeant les paramètres de batterie en temps réel entre le BMS et le contrôle de conversion de puissance.
- Verrouillage de sécurité : Verrouillages de sécurité matériels coupant immédiatement la conversion de puissance dès la détection d'un défaut BMS, prévenant ainsi les conditions dangereuses.
- Gestion des états : Machines d'état coordonnées gérant les conditions de charge, de décharge, de veille et de défaut basées sur les commandes BMS et l'état du réseau.
- Limitation de courant : Ajustement dynamique de la limite de courant basé sur la température de la batterie, le SOC et l'état de santé rapportés par le BMS, maintenant un fonctionnement sûr.
- Régulation de tension : Contrôle précis de la tension du bus DC respectant les limites de tension de charge définies par le BMS pour différentes chimies de batterie et conditions de fonctionnement.
- Coordination des défauts : Gestion complète des défauts coordonnant entre l'électronique de puissance, le BMS et l'interface réseau, assurant des séquences d'arrêt sûres.
Intégration sûre de la batterie
En mettant en œuvre des interfaces BMS robustes via la programmation de CI et des tests validés, APTPCB permet aux assemblages ESS de protéger les investissements en batteries et d'assurer un fonctionnement sûr.
Fournir un contrôle et une conformité interactifs avec le réseau
Les systèmes ESS modernes fournissent des services réseau avancés — régulation de fréquence, écrêtement des pointes, décalage de charge, alimentation de secours — nécessitant des algorithmes de contrôle sophistiqués et la conformité aux normes d'interconnexion réseau (IEEE 1547, UL 1741). Les capacités interactives avec le réseau maximisent la valeur du système tout en garantissant la sécurité du réseau électrique.
APTPCB fabrique des assemblages dotés de fonctionnalités interactives complètes avec le réseau.
Principales capacités de contrôle du réseau
- Synchronisation au réseau : Boucles à verrouillage de phase de précision réalisant une synchronisation rapide et stable à la tension du réseau, permettant une transition transparente entre le fonctionnement connecté au réseau et le fonctionnement en îlot.
- Contrôle du facteur de puissance : Contrôle de la puissance active et réactive fournissant des services de correction du facteur de puissance et de support de tension aux opérateurs de réseau.
- Protection anti-îlotage : Détection rapide de l'îlotage conforme aux exigences IEEE 1547, empêchant l'alimentation de sections de réseau isolées pendant les pannes de service public.
- Régulation de fréquence/tension : Ajustement automatique de la puissance de sortie en réponse aux déviations de fréquence ou de tension du réseau, soutenant la stabilité du réseau.
- Protocoles de communication : Modbus, SunSpec ou interfaces propriétaires permettant l'agrégation et le contrôle par les opérateurs de centrales électriques virtuelles (VPP).
- Mise à jour du micrologiciel : Mises à jour à distance du micrologiciel permettant de nouvelles fonctionnalités, la conformité aux codes de réseau et l'optimisation des performances après le déploiement.
Services de réseau avancés
Grâce à une implémentation de contrôle sophistiquée et à des tests fonctionnels, APTPCB fournit des assemblages ESS offrant de précieux services de réseau maximisant l'économie du système.
Assurer les systèmes de sécurité et de protection
Les systèmes de stockage d'énergie nécessitent des systèmes de sécurité complets protégeant le personnel, l'équipement et la propriété contre les dangers électriques, les événements thermiques et les conditions de défaut. La mise en œuvre d'une protection multicouche assure un fonctionnement sûr dans tous les modes de fonctionnement et scénarios de défaillance.
APTPCB met en œuvre des circuits de sécurité et de protection complets.
Implémentation clé de la sécurité
- Détection de défaut à la terre : Surveillance des défauts à la terre à haute sensibilité détectant les défaillances d'isolation permettant un arrêt rapide pour prévenir les risques de choc électrique.
- Protection contre les arcs électriques : Circuits de détection de défaut d'arc identifiant les conditions d'arc dangereuses déclenchant une déconnexion immédiate pour prévenir les risques d'incendie.
- Surveillance thermique : Plusieurs capteurs de température surveillent l'électronique de puissance, l'interface de la batterie et la température du boîtier, déclenchant une protection à des seuils sûrs.
- Protection contre les surintensités : Détection rapide des surintensités protégeant les semi-conducteurs de puissance et la batterie en cas de court-circuit ou de surcharge.
- Arrêt d'urgence : Arrêt d'urgence matériel assurant une désexcitation complète du système indépendamment du contrôle logiciel.
- Certification de sécurité : Processus de fabrication et documentation prenant en charge les certifications de sécurité UL 1741, UL 9540 et régionales.
Protection de sécurité multicouche
En mettant en œuvre des systèmes de sécurité complets et un contrôle qualité, APTPCB fournit des assemblages ESS répondant aux exigences de sécurité strictes pour les installations résidentielles et commerciales.
Exécution de tests système complets
La validation du stockage d'énergie nécessite de tester l'efficacité de la conversion de puissance, la conformité au réseau, l'intégration du BMS, les circuits de protection et les performances thermiques dans des conditions de fonctionnement réalistes. Des tests approfondis préviennent les défaillances sur le terrain et garantissent un fonctionnement fiable dans diverses applications.
APTPCB offre des capacités de test ESS dédiées.
Exigences clés en matière de tests
- Cartographie de l'efficacité : Tests sur les niveaux de puissance de charge/décharge et les plages de tension de la batterie vérifiant des objectifs d'efficacité aller-retour >95 %.
- Tests de conformité au réseau: Validation de la réponse tension/fréquence, du contrôle du facteur de puissance et de la protection anti-îlotage répondant aux exigences IEEE 1547.
- Communication BMS: Vérification de la communication par bus CAN, des interverrouillages de sécurité et du fonctionnement coordonné avec les systèmes de gestion de batterie.
- Validation de la protection: Déclenchement de conditions de surintensité, de défaut à la terre, de défaut d'arc et thermiques vérifiant les réponses de protection appropriées.
- Performances thermiques: Tests à pleine puissance avec surveillance de la température vérifiant que les conceptions maintiennent des températures de fonctionnement sûres.
- Stress environnemental: Cycles de température et rodage identifiant les défaillances précoces et validant la fiabilité à long terme.
Performances système validées
Grâce à des tests complets et au contrôle qualité à la réception, APTPCB fournit des assemblages ESS répondant aux spécifications d'efficacité, de sécurité et de fiabilité.
Soutien à la production flexible pour divers marchés
Les marchés du stockage d'énergie couvrent la sauvegarde de batterie résidentielle, l'écrêtage des pointes commerciales, la régulation de fréquence à l'échelle du réseau et les applications de micro-réseaux nécessitant une flexibilité de fabrication prenant en charge diverses spécifications, niveaux de puissance et exigences de personnalisation.
APTPCB offre une production évolutive, des prototypes à la fabrication en volume.
Capacités de production clés
- Développement rapide : Assemblage NPI fournissant des prototypes fonctionnels pour les tests de certification et les démonstrations clients.
- Mise à l'échelle de la puissance : Fabrication flexible s'adaptant aux puissances nominales, des systèmes résidentiels de 5 kW aux installations commerciales de plus de 100 kW.
- Production en volume : Capacité de production de masse supportant des milliers d'unités par an avec une qualité constante et des prix compétitifs.
- Ingénierie des composants : Approvisionnement en composants gérant les IGBT, les condensateurs et les composants de puissance spécialisés, assurant la disponibilité des matériaux.
- Support à la certification : Documentation de fabrication supportant les certifications UL 9540, IEEE 1547 et les certifications régionales, permettant un accès au marché mondial.
- Support technique : Assistance technique pour la conception d'électronique de puissance, les algorithmes de contrôle et la fabrication tout au long du cycle de vie du produit.
Partenariat de fabrication réactif
Grâce à ses capacités flexibles et ses services de support, APTPCB permet aux fabricants de systèmes de stockage d'énergie de servir efficacement divers marchés. Notre expérience en énergie électrique soutient le succès des programmes de produits ESS à l'échelle mondiale.