Elsistema de conversion de potensa(PCS) xe l’interfacia tra ła bataria e ła rete de corente o el cargo AC. No soło el determina ła quałità de l’enerxia e łe carateristiche dinamiche deła produsion del sistema de imagazinamento de l’energia deła bataria, ma el ga anca un inpato inportante suła sicuresa e ła durada deła bataria. In base ała topologia del circuito e ała configurasion del trasformatore, i tipi de base de PCS i pol esar divixi in tipo de potensa-frecuensa step-up e tipo de conesion direta-a alta-tension, come mostrà neła figura.
Uncó, el liveło de tension dei cluster de baterie convensionałi no el sùpara i 1500V, e ghe xe un serto intervało de flutuasion a seconda del stato de carga (SOC). Par cui, pa adatàrse ai recuisiti de tension de diverse reti o carighi, un trasformador de frecuénsa de potensa el vien speso configurà sul lato AC del PCS (Power Conversion System). Questo no soło el otien un aumento o ła regołasion deła tension AC, ma el permete anca ła creasion de un sistema a quatro-fili tri-faxi in sistemi fora rete pa fornir carichi mono-faxi. In pì, el migliora ła protesion e ła sopresion deła conpatibiłità ełetromagnetica del sistema de imagazinasion de energia.
In base al numaro de stadi, el PCS de tipo step-up de frecuénsa de potensa el pol esar divixo in topołogie de un singoło-faso e dopio-faso.
El PCS de frecuénsa de potensa-su singoło-faso el ofre na alta eficiensa e na strutura sénplise; tutavia, el ga na bassa capasità deła bataria e na flesibiłità limitada neła selesion deła tension. Inoltre, un guasto de cortocircuito suła parte DC del PCS el pol portar a un gran aumento de corente inte ła bataria, co un ris-cio inportante. I PCS a un singoło-stadio i pol anca esar clasificài in sistemi de do-livełi, tre-livełi o multi-livełi in base al liveło de tension in uscita. Co el numero de livełi el crése, el liveło de tension DC e ła quałità deła potensa in uscita del PCS i pol esar ulteriormente mejorài, come mostrà neła figura.
El PCS de tipo de do-fasi, come mostrà in Figura 2-22, el xe configurà co un convertitor bidiresionałe DC/DC al terminal de input deła bataria, che el aumenta ła capasità deła bataria e el aumenta ła flesibiłità deła tension, el pol otegnìr ła selesion indipendente de pì bataria. Tutavia, el ga un costo alto, un controło rełativamente conpleso e na eficiensa basa. In base ałe diverse struture del convertitor DC/DC, i do-fasi PCS i pol esar divixi in tipi non-isołai e ixołai. El PCS isołà a do-fasi el pol ulteriormente mejorare el raporto de trasformasion deła tension e el ga na adatabiłità a ła tension deła bataria pi granda, ma el progeto de un convertidor DC/DC bidiresionałe co un alto-rapporto de slancio isołà de granda -capacità el ga sfide tecniche inportanti. Łe dificoltà prinsipałi łe include el progeto de trasformatori a alta-tension, l’ixołamento del sistema, el canbiamento de faxe o el soft switching risonante de serie, e el progeto de alta densità de potensa.
Pa łe batèrie a ioni de litio, che łe vien doparàe de sołito in sistemi de imagazinasion de energia de granda capasità, ła tension in uscita no ła canbia tanto co el stato de carga (SOC) el xe tra el 15% e l’85%. Par cui, ła major parte dei sistemi de imagazinasion de energia de granda-capacità doparài atualmente nel me paexe i dopara un sistema de conversion de energia a un soło-faso (PCS). Tutavia, co ła tension DC ła se avisina ai 1500V, łe struture de topologia a tre livełi łe sarà senpre pì adotàe. Un sistema de imagazinasion de l’energia co ła bataria a 1500V el sbasa l’inpronta necesaria e l’uxo de atresature ełètriche come łe scatołe e i cavi DC, sbasando cusì i costi del sistema. Tutavia, par via deła curta distansa tra ła bataria e el PCS, no ła ofre ła ridusion significativa dełe perdite de trasmision DC che se vede nełe sentrałi fotovoltaiche de scała granda-. Inoltre, el ga domandà de prestasion pi alte su conponenti come i interutori DC bidiresionałi e i contatori DC bidiresionałi. El progeto de sicuresa e protesion ełètrega del circuito DC el xe na sfida fondamentałe ne l’implementasion de sto sistema.
Pa permetarghe l’aplicasion de sentrałi de imagazinasion de energia a scała ultra-grandi-, e pa evitar ła conesion parałeła de masa baterie, e anca pa evitar łe perdite causàe dai trasformatori de frecuénsa e sbasàr i costi, i PCS cołegai a alta tension co na strutura a cascada modułare i xe deventài inportanti. Simiłe al PCS de frecuénsa de potensa, i PCS cołegai a alta-tension diretamente- i pol anca esar divixi in topołogie de un singoło-faso e do-fase in baxe al numaro de fasi de conversion de potensa.
El PCS a cascada a un singoło-stadio el pol produxer alta tension sensa un trasformator de frecuénsa de potensa, cołegàndose diretamente ała rete de alta-tension, rendendoło bon pa costruir sistemi de imagazinasion de energia su scała ultra-grandi. Ła strutura a cascada ła riva a un output multi-liveło, assicurando armoniche de tension de uscita basa anca co basse frecuense de comutasion nei singołi modułi, sbasando cusì łe perdite de comutasion. Tutavia, el PCS a cascada a un singoło-fase el ga bisogno de un isołamento reciproco dała parte DC, el risultato de na alta tension de ixołamento pa basi tensioni de uscita, e el ga bisogno de un progeto speciałe. Ghe xe percorsi de corente in modo comune-tra ogni bateria e el teren, che i ga bisogno de sołusion pa ła sopresion deła corente in modo comune-.
Łe corenti de ricarica e de scarica dełe batèrie łe contien ła seconda-ondulasion armonica, che ła ga un inpato negativo sul percorso deła corente deła bataria e ła aumenta i costi. I PCS a cascada singoła-fase i pol esar divixi soratuto in tipi a cascada de ponte H- e tipi a cascada de convertitori multilivełi modułari (MMC), come mostrà neła figura.
In generałe, el PCS (Power Conversion System) co conesion direta a alta-tension el xe na sołusion ciave pa afrontare łe sfide de sicuresa e eficiensa portà dała capasità ultra-granda dei sistemi de imagazinamento de energia. Tutavia, el ga alti requixidi de ixołamento sia pa ła bataria che pa el convertitor DC/DC isołà, el che el limita ła so adosion e aplicasion. Inoltre, ghe xe dificoltà neła mesa insieme, neła conesion ełètrica e nel progeto de sicuresa de sistemi de baterie de gran capasità.