Assemblaggio PCB per sistemi di accumulo energetico | Elettronica di integrazione batterie

Gli assemblaggi PCB per sistemi di accumulo energetico consentono la conversione di potenza bidirezionale tra pacchi batteria e reti CA o array solari, implementando una sofisticata gestione dell'energia, controlli interattivi con la rete e protezione della batteria in installazioni residenziali, commerciali e su larga scala. Questi assemblaggi integrano elettronica di potenza, controllo digitale, interfacce di comunicazione e sistemi di sicurezza che richiedono una produzione di precisione e una validazione completa a supporto di una vita operativa di 10-15 anni.

In APTPCB, forniamo servizi specializzati di assemblaggio per l'accumulo di energia, combinando la produzione di elettronica di potenza, l'integrazione di sistemi di controllo e test validati. Le nostre capacità supportano inverter per batterie, inverter ibridi e ESS interattivi con la rete, servendo diverse applicazioni di accumulo energetico.

Implementazione dell'elettronica di conversione di potenza bidirezionale

Gli assemblaggi ESS devono convertire in modo efficiente la potenza CC della batteria in tensione CA della rete (scarica) e la potenza CA della rete in carica CC della batteria (carica), mantenendo un'efficienza di andata e ritorno superiore al 95%. Il funzionamento bidirezionale richiede una sofisticata progettazione dello stadio di potenza, algoritmi di controllo e circuiti di protezione che gestiscono il flusso di potenza in entrambe le direzioni.

In APTPCB, la nostra esperienza nell'assemblaggio implementa un'elettronica di potenza bidirezionale affidabile.

Caratteristiche chiave della conversione bidirezionale

Stadio di potenza sincrono: Conversione di potenza a quattro quadranti che utilizza ponti IGBT o MOSFET, consentendo un flusso di potenza bidirezionale efficiente con perdite di commutazione minime.
Progettazione di induttori e filtri: Assemblaggio chiavi in mano che implementa filtri di uscita gestendo le correnti armoniche e garantendo la conformità alla qualità della rete elettrica.
Condensatori del bus DC: Banchi di condensatori ad alta tensione che forniscono buffering energetico e supportano transizioni di potenza rapide durante i cambiamenti di carico.
Gestione termica: Strategie di dissipazione del calore che mantengono temperature operative sicure durante il ciclo continuo di carica-scarica alla potenza nominale.
Circuiti di pilotaggio del gate: Driver di gate ad alta affidabilità che assicurano una corretta commutazione IGBT/MOSFET prevenendo guasti da shoot-through o conduzione incrociata.
Implementazione della protezione: Protezione da sovracorrente, sovratensione e cortocircuito che previene danni durante condizioni di guasto o disturbi della rete.

Trasferimento di energia ad alta efficienza

Attraverso l'assemblaggio di precisione e la validazione della qualità dei test, APTPCB fornisce elettronica di potenza che raggiunge un'efficienza di conversione >97%, massimizzando la capacità di accumulo di energia utilizzabile.

Integrazione dell'interfaccia del sistema di gestione della batteria

Gli assemblaggi ESS comunicano con i sistemi di gestione della batteria (BMS) coordinando lo stato di carica, i limiti di tensione, i limiti di corrente e lo stato di protezione, garantendo un funzionamento sicuro della batteria e massimizzando la vita utile. Una corretta integrazione del BMS previene danni alla batteria, eventi termici e degrado prematuro della capacità.

APTPCB implementa capacità complete di interfaccia BMS.

Caratteristiche chiave dell'integrazione BMS

Comunicazione bus CAN: Interfaccia CAN ad alta affidabilità che scambia parametri della batteria in tempo reale tra BMS e controllo di conversione di potenza.
Interblocco di sicurezza: Interblocchi di sicurezza hardware che spengono immediatamente la conversione di potenza al rilevamento di un guasto BMS, prevenendo condizioni pericolose.
Gestione dello stato: Macchine a stati coordinate che gestiscono le condizioni di carica, scarica, standby e guasto basate sui comandi BMS e sullo stato della rete.
Limitazione di corrente: Regolazione dinamica del limite di corrente basata sulla temperatura della batteria, SOC e stato di salute riportati dal BMS, mantenendo un funzionamento sicuro.
Regolazione della tensione: Controllo preciso della tensione del bus DC che rispetta i limiti di tensione di carica definiti dal BMS per diverse chimiche di batteria e condizioni operative.
Coordinamento dei guasti: Gestione completa dei guasti che coordina tra elettronica di potenza, BMS e interfaccia di rete, garantendo sequenze di spegnimento sicure.

Integrazione sicura della batteria

Implementando interfacce BMS robuste tramite la programmazione IC e test convalidati, APTPCB abilita gli assemblaggi ESS a proteggere gli investimenti nelle batterie e a garantire un funzionamento sicuro.

Fornitura di controllo e conformità interattivi con la rete

I moderni sistemi ESS forniscono servizi di rete avanzati — regolazione della frequenza, peak shaving, spostamento del carico, alimentazione di backup — che richiedono algoritmi di controllo sofisticati e la conformità agli standard di interconnessione di rete (IEEE 1547, UL 1741). Le capacità interattive con la rete massimizzano il valore del sistema garantendo al contempo la sicurezza della rete elettrica.

APTPCB produce assemblaggi con funzionalità interattive complete con la rete.

Principali capacità di controllo della rete

Sincronizzazione alla rete: Anelli ad aggancio di fase di precisione che realizzano una sincronizzazione rapida e stabile alla tensione di rete, consentendo una transizione senza soluzione di continuità tra il funzionamento connesso alla rete e quello in isola.
Controllo del fattore di potenza: Controllo della potenza attiva e reattiva che fornisce servizi di correzione del fattore di potenza e supporto della tensione agli operatori di rete.
Protezione anti-isola: Rilevamento rapido dell'isola che soddisfa i requisiti IEEE 1547, impedendo l'alimentazione di sezioni di rete isolate durante le interruzioni di servizio.
Regolazione di frequenza/tensione: Regolazione automatica della potenza di uscita in risposta a deviazioni di frequenza o tensione della rete, supportando la stabilità della rete.
Protocolli di comunicazione: Modbus, SunSpec o interfacce proprietarie che consentono l'aggregazione e il controllo da parte degli operatori di centrali elettriche virtuali (VPP).
Aggiornabilità del firmware: Aggiornamenti remoti del firmware che consentono nuove funzionalità, conformità ai codici di rete e ottimizzazione delle prestazioni dopo l'implementazione.

Servizi di rete avanzati

Attraverso una sofisticata implementazione del controllo e test funzionali, APTPCB fornisce assemblaggi ESS che offrono preziosi servizi di rete massimizzando l'economia del sistema.

Assemblaggio PCB per accumulo di energia

Garanzia dei sistemi di sicurezza e protezione

I sistemi di accumulo di energia richiedono sistemi di sicurezza completi che proteggano il personale, le apparecchiature e la proprietà da pericoli elettrici, eventi termici e condizioni di guasto. L'implementazione di una protezione multistrato garantisce un funzionamento sicuro in tutte le modalità operative e gli scenari di guasto.

APTPCB implementa circuiti di sicurezza e protezione completi.

Implementazione chiave della sicurezza

Rilevamento guasti a terra: Monitoraggio dei guasti a terra ad alta sensibilità che rileva i guasti di isolamento consentendo uno spegnimento rapido per prevenire pericoli di scosse elettriche.
Protezione da arco elettrico: Circuiti di rilevamento dei guasti d'arco che identificano condizioni di arco pericolose innescando la disconnessione immediata per prevenire pericoli di incendio.
Monitoraggio termico: Sensori di temperatura multipli monitorano l'elettronica di potenza, l'interfaccia della batteria e la temperatura dell'involucro, attivando la protezione a soglie di sicurezza.
Protezione da sovracorrente: Rilevamento rapido della sovracorrente che protegge i semiconduttori di potenza e la batteria durante condizioni di cortocircuito o sovraccarico.
Spegnimento di emergenza: Arresto di emergenza hardware che garantisce la completa diseccitazione del sistema indipendentemente dal controllo software.
Certificazione di sicurezza: Processi di produzione e documentazione a supporto delle certificazioni di sicurezza UL 1741, UL 9540 e regionali.

Protezione di sicurezza multistrato

Implementando sistemi di sicurezza completi e un controllo qualità, APTPCB fornisce assemblaggi ESS che soddisfano i rigorosi requisiti di sicurezza per installazioni residenziali e commerciali.

Esecuzione di test di sistema completi

La validazione dell'accumulo di energia richiede il test dell'efficienza di conversione della potenza, della conformità alla rete, dell'integrazione del BMS, dei circuiti di protezione e delle prestazioni termiche in condizioni operative realistiche. Test approfonditi prevengono guasti sul campo e garantiscono un funzionamento affidabile in diverse applicazioni.

APTPCB fornisce capacità di test ESS dedicate.

Requisiti chiave di test

Mappatura dell'efficienza: Test su livelli di potenza di carica/scarica e intervalli di tensione della batteria che verificano obiettivi di efficienza di andata e ritorno >95%.
Test di conformità alla rete: Convalida della risposta tensione/frequenza, del controllo del fattore di potenza e della protezione anti-isola che soddisfano i requisiti IEEE 1547.
Comunicazione BMS: Verifica della comunicazione bus CAN, degli interblocchi di sicurezza e del funzionamento coordinato con i sistemi di gestione della batteria.
Validazione della protezione: Attivazione di condizioni di sovracorrente, guasto a terra, guasto d'arco e termiche che verificano risposte protettive adeguate.
Prestazioni termiche: Test a piena potenza con monitoraggio della temperatura che verificano che i progetti mantengano temperature operative sicure.
Stress ambientale: Cicli di temperatura e burn-in che identificano i guasti precoci e convalidano l'affidabilità a lungo termine.

Prestazioni del sistema convalidate

Attraverso test completi e il controllo qualità in ingresso, APTPCB fornisce assemblaggi ESS che soddisfano le specifiche di efficienza, sicurezza e affidabilità.

Supporto alla produzione flessibile per mercati diversi

I mercati dell'accumulo di energia comprendono il backup di batterie residenziali, la riduzione dei picchi commerciali, la regolazione della frequenza su scala di rete e le applicazioni di microgrid che richiedono una flessibilità di produzione che supporti diverse specifiche, livelli di potenza e requisiti di personalizzazione.

APTPCB offre una produzione scalabile dai prototipi alla produzione in volume.

Capacità di produzione chiave

Sviluppo rapido: Assemblaggio NPI che fornisce prototipi funzionali a supporto dei test di certificazione e delle dimostrazioni ai clienti.
Scalabilità del livello di potenza: Produzione flessibile che si adatta a potenze nominali da sistemi residenziali da 5 kW fino a installazioni commerciali da oltre 100 kW.
Produzione di volume: Capacità di produzione di massa che supporta migliaia di unità all'anno con qualità costante e prezzi competitivi.
Ingegneria dei componenti: Approvvigionamento di componenti che gestisce IGBT, condensatori e componenti di potenza specializzati, garantendo la disponibilità dei materiali.
Supporto alla certificazione: Documentazione di produzione a supporto di UL 9540, IEEE 1547 e certificazioni regionali, consentendo l'accesso al mercato globale.
Supporto tecnico: Assistenza ingegneristica per la progettazione di elettronica di potenza, algoritmi di controllo e produzione durante l'intero ciclo di vita del prodotto.

Partnership di produzione reattiva

Grazie a capacità flessibili e servizi di supporto, APTPCB consente ai produttori di sistemi di accumulo energetico di servire in modo efficiente mercati diversi. La nostra esperienza nel settore dell'energia elettrica supporta programmi di prodotti ESS di successo a livello globale.