Дарсистемаи табдили қувваи барқ(PCS) интерфейси байни батарея ва шабакаи барқ ё сарбории AC мебошад. Он на танҳо сифати барқ ва хусусиятҳои динамикии баромади системаи нигоҳдории энергияи батареяро муайян мекунад, балки ба бехатарӣ ва мӯҳлати хизмати батарея низ таъсири назаррас мерасонад. Дар асоси топологияи схема ва конфигуратсияи трансформатор, намудҳои асосии PCS-ро ба -қадами басомад-навъи барқ ва навъи пайвасти мустақими-шиддати баланд-, тавре ки дар расм нишон дода шудааст, тақсим кардан мумкин аст.
Дар айни замон, дараҷаи шиддати кластерҳои муқаррарии батарея аз 1500 В зиёд нест ва вобаста ба ҳолати заряд (SOC) доираи муайяни флуктуатсия вуҷуд дорад. Аз ин рӯ, барои мутобиқ шудан ба талаботи шиддати шабакаҳои барқӣ ё сарбориҳои гуногун, трансформатори басомади барқ аксар вақт дар тарафи AC PCS (Системаи табдили барқ) танзим карда мешавад. Ин на танҳо ба баланд бардоштани шиддат ё танзими AC ноил мешавад, балки инчунин имкон медиҳад, ки системаи сими се-чаҳор- дар системаҳои шабакавӣ барои таъмини сарбории якфаза- таъсис дода шавад. Ғайр аз он, он муҳофизат ва қатъ кардани мутобиқати электромагнитии системаи нигоҳдории энергияро беҳтар мекунад.
Вобаста аз шумораи марҳилаҳо, басомади барқи қадами боло{{0}-намуди PCS-ро метавон ба топологияҳои марҳилаи як-ва ду-марҳила тақсим кард.
Қадами -басомади-боло-сатҳи ягонаи PCS самаранокии баланд ва сохтори оддиро пешкаш мекунад; аммо он аз иқтидори ками батарея ва чандирии маҳдуд дар интихоби шиддат азият мекашад. Ғайр аз он, ноқили кӯтоҳ-дар тарафи DC-и PCS метавонад ба осонӣ ба баландшавии ҷараён дар бастаи батарея оварда расонад, ки ин хатари назаррасро ба бор меорад. PCS-ҳои як-марҳила инчунин метавонанд вобаста ба сатҳи шиддати баромад ба ду-сатҳи, се{8}}ва системаҳои бисёрсатҳи- тасниф карда шаванд. Тавре ки шумораи сатҳҳо зиёд мешавад, сатҳи шиддати доимӣ ва сифати қувваи баромади PCS метавонад минбаъд беҳтар карда шавад, тавре ки дар расм нишон дода шудааст.
Такмили басомади -навъи ду-ФК, тавре ки дар расми 2-22 нишон дода шудааст, бо конвертери дуҷонибаи DC/DC дар терминали вуруди батарея танзим карда шудааст, ки иқтидори бастаи батареяро зиёд мекунад ва чандирии интихоби шиддатро беҳтар мекунад ва метавонад назорати мустақили бастаи батареяро ба даст орад. Бо вуҷуди ин, он арзиши баланд, назорати нисбатан мураккаб ва самаранокии паст дорад. Дар асоси сохторҳои гуногуни табдилдиҳандаи DC/DC, ду марҳилаи PCS-ро ба намудҳои ҷудонашуда ва ҷудошуда тақсим кардан мумкин аст. PCS-и ду марҳилаи ҷудошуда метавонад таносуби тағирёбии шиддатро боз ҳам беҳтар созад ва мутобиқшавии шиддати батареяро васеътар дошта бошад, аммо тарҳи конвертери дуҷонибаи DC/DC дорои иқтидори бузурги ҷудошуда ва таносуби баланд- мушкилоти ҷиддии техникӣ дорад. Мушкилоти асосӣ тарҳрезии трансформатори баландшиддат, изолятсияи система, гузариш ба фазаҳо ё гузариши нарм резонанси силсилавӣ ва тарҳрезии зичии баланди нерӯро дар бар мегиранд.
Барои батареяҳои литий-, ки маъмулан дар системаҳои нигаҳдории энергияи иқтидори калон истифода мешаванд, шиддати баромад ҳангоми аз 15% то 85% будани ҳолати заряд (SOC) ба таври назаррас фарқ намекунад. Аз ин рӯ, дар аксари системаҳои бузурги нигоҳдории энергия, ки ҳоло дар кишвари ман истифода мешаванд, аз системаи ягонаи марҳилавии табдили нерӯ (PCS)-кор мекунанд. Бо вуҷуди ин, вақте ки шиддати доимӣ ба 1500 В наздик мешавад, сохтори се{9}}сатҳи топология бештар қабул карда мешавад. Системаи нигоҳдории энергияи батареяи 1500В миқдори зарурӣ ва истифодаи таҷҳизоти барқиро ба монанди қуттиҳои коммутатсионӣ ва кабелҳои доимии доимӣ коҳиш медиҳад ва ба ин васила хароҷоти системаро то андозае коҳиш медиҳад. Бо вуҷуди ин, аз сабаби масофаи кӯтоҳ байни батарея ва PCS, он коҳиши назарраси талафоти интиқоли DCро, ки дар нерӯгоҳҳои бузурги фотоэлектрикӣ мушоҳида мешавад, пешниҳод намекунад. Ғайр аз он, он нисбат ба ҷузъҳо, ба монанди сӯзанакҳои дуҷонибаи доимии доимӣ ва контакторҳои дуҷонибаи доимӣ талаботи баландтари иҷроишро мегузорад. Тарҳрезии бехатарии барқ ва муҳофизати схемаи DC мушкилоти асосӣ дар татбиқи ин система мебошад.
Барои ба кор андохтани стансияҳои барқи-миқёси ултра калон-батареяҳои нигоҳдории энергия ва пешгирӣ кардани пайвасти параллелӣ аз ҳад зиёди бастаҳои батарея, инчунин барои пешгирӣ кардани талафот аз трансформаторҳои басомади барқ ва кам кардани хароҷот, PCS-ҳои мустақим-вольти баланд-васлшуда бо сохтори каскади модулӣ як самти асосии тадқиқот гардид. Монанд ба қадами басомади нерӯи-боло PCS, PCS-ҳои мустақими баландшиддати-ро низ мувофиқи шумораи марҳилаҳои табдили нерӯ ба топологияҳои як-марҳила ва ду-марҳила тақсим кардан мумкин аст.
PCS-и марҳилаи як-қаскадӣ метавонад бе трансформатори басомади барқ бевосита ба шабакаи баландшиддати барқ пайваст карда, шиддати баландро барорад ва онро барои сохтани системаҳои бузурги нигоҳдории энергия мувофиқ месозад. Сохтори каскадӣ ҳосили бисёрсатҳи{5}ро ба даст оварда, гармоникаи шиддати пасти баромадро ҳатто бо басомадҳои пасти коммутатсионӣ дар модулҳои алоҳида таъмин намуда, талафоти коммутатсионӣро кам мекунад. Аммо, PCS-и як-марҳилаи каскадӣ изолятсияи мутақобиларо дар тарафи DC талаб мекунад, ки боиси фишори баланди изолятсия барои шиддати пасти баромад ба вуҷуд меояд, ки тарҳи махсусро талаб мекунад. Байни ҳар як бастаи батарея ва замин роҳҳои умумӣ-мавҷуданд, ки ҳалли онҳоро барои рафъи ҷараён-режими умумӣ талаб мекунанд.
Ҷараёни барқгиранда ва холӣ кардани батареяҳои бастаҳои батарея мавҷи гармоникии дуюмро- дар бар мегирад, ки ба роҳи ҷории батарея таъсири манфӣ мерасонад ва хароҷотро зиёд мекунад. PCS-ҳои яксатҳи каскад-ро метавон асосан ба H-пули каскадӣ ва намудҳои каскади табдилдиҳандаи бисёрсатҳи модулӣ (MMC) тақсим кард, тавре ки дар расм нишон дода шудааст.
Дар маҷмӯъ, пайвасти мустақими -болошиддат- PCS (Системаи табдили нерӯ) як ҳалли калидӣ барои ҳалли мушкилоти бехатарӣ ва самаранокии иқтидори ултра-системаҳои нигаҳдории энергия мебошад. Бо вуҷуди ин, он ҳам ба бастаи батарея ва ҳам конвертери ҷудошудаи DC/DC талаботи баланди изолятсияро мегузорад, ки қабул ва татбиқи васеъи онро маҳдуд мекунад. Ғайр аз он, дар stacking мутамарказ, пайвасти барқ ва тарҳрезии бехатарии системаҳои ултра-иқтидори батареяи калон мушкилот вуҷуд доранд.