Энергетические системы UniEnergy

1. Накопитель энергии

Накопитель служит для накопления и хранения электроэнергии. Он располагает модульной структурой и оснащён рядом систем, обеспечивающих управление и безопасность, включая фиксацию параметров и событий с последующим хранением соответствующих записей. 

Модульная структура открывает широкие возможности для изменения конфигурации накопителя и выбора диапазона рабочих напряжений. В случае выхода модуля из строя его можно заменить за считанные минуты, практически не нарушая работу судна в целом.

Отличительная черта накопителя — система активной балансировки, корректирующая уровни заряда модулей и отдельных ячеек таким образом, чтобы максимизировать эффективность, безопасность и длительность работы накопителя. Ток межмодульной перекачки может достигать 5 А.  

1.1. Батарейный модуль МБ-280

Модуль состоит из 8 последовательно соединенных литий-ионных аккумуляторных ячеек (LiFePO4). Каждая ячейка снабжена балансиром (BMS 1 уровня), поддерживающим работоспособность ячейки в течение всего жизненного цикла. Балансир имеет встроенные датчики, которые измеряют напряжение, ток заряда и температуру на корпусе каждой аккумуляторной ячейки и внутренних шин. Данные, собранные балансирами ячеек, поступают в управляющее устройство модуля (BMS 2 уровня). Там они обрабатываются, после чего передаются в Модуль управления накопителя (BMS 3 уровня).

При зарядке некоторые ячейки заряжаются быстрее других, вследствие чего получить заряд выше оптимального. Результатом становится ухудшение их состояния и снижение качества работы накопителя в целом. Алгоритм, используемый системой управления, выявляет «перезаряженные» ячейки и производит балансировку — выравнивание уровней заряда между ячейками. Это помогает сохранить эффективность и безопасность работы аккумуляторов.

1.2. Модуль управления МУ-280

Основная функция модуля управления — осуществление балансировки между ячейками в составе батарейного модуля и между модулями в составе накопителя. Каждой аккумуляторной ячейке в составе накопителя соответствует определённая плата контроллера, которая оценивает напряжение, температуру в 3 точках (ячейка, шина и МБ) и ток балансировки. На этапе отладки накопителя прошиваются аварийные уставки для всех ячеек (напряжение, температура, максимальное количество подряд пропущенных пакетов и пр.), а также параметры межмодульной перекачки. Балансировка осуществляется в соответствии с заданными параметрами. 

Модуль управления осуществляет сбор, контроль и вывод данных о состоянии и режиме работы накопителя. МУ обеспечивает:

• световую индикацию состояния и режима работы накопителя;
• сопряжение с зарядным устройством;
• сопряжение с внешней системой охлаждения;
• сбор и запись данных о состоянии АБ.

2. Двунаправленный инвертор

Двунаправленный инвертор обеспечивает преобразование

• трехфазного переменного тока напряжением 400 В частотой 50 Гц в постоянный ток напряжением 600−900 В — для зарядки судовых накопителей энергии,
• постоянного тока напряжением 600−900 В в трёхфазный переменный ток напряжением 400 В частотой 50 Гц — для питания судовых электрических двигателей.

Максимальная выходная мощность инвертора — 300 кВт. При необходимости повышения мощности возможна установка на судне нескольких инверторов.

Инвертор снабжён жидкостным охлаждением, системой контроля напряжений и токов заряда и разряда, а также предупредительной и аварийной сигнализацией. При возникновении нештатных ситуаций срабатывает автоматическое защитное отключение.

3. Частотный преобразователь

Частотный преобразователь предназначен для бесступенчатого регулирования частоты вращения судовых синхронных и асинхронных электродвигателей мощностью до 300 кВт. При необходимости повышения мощности возможна установка на судне нескольких преобразователей.

Преобразователь отличается компактностью и небольшой массой. Оснащён высокоэффективным интегрированным ЭМС-фильтром и системой жидкостного охлаждения. Преобразователь располагает широким набором программных настроек, которые могут легко изменяться в соответствии с требованиями заказчика.

4. Мониторинг и управление

Управление судовой энергосистемой реализовано на базе интуитивно понятного графического интерфейса. Пользователь имеет возможность 

• отслеживать более 900 показателей, включая параметры каждой ячейки накопителя;
• проводить диагностику системы;
• менять настройки и режимы работы системы.

Системы мониторинга непрерывно собирают данные о событиях, предупреждениях и ошибках, которые передаются пользователям по сетям сотовой связи. На случай возникновения проблем с передачей каждая система снабжена буфером-накопителем, ёмкости которого достаточно для записи данных за 6 месяцев.

При наличии устойчивой связи системы мониторинга постоянно контролируют ключевые параметры установленных изделий, а в случае выхода их значений за допустимые пределы оперативно информируют сервисные службы.