Esistema di kombershon di energia(PCS) ta e interfase entre e bateria i e ret di koriente òf karga di AC. E no solamente ta determiná e kalidat di energia i karakterístika dinámiko di e sistema di almasenamentu di energia di e bateria su salida, pero tambe ta impaktá e seguridat i durashon di bida di e bateria signifikantemente. A base di topologia di sirkuito i konfigurashon di transformadó, e tiponan básiko di PCS por wòrdu dividí den tipo di paso di frekuensha di poder- i tipo di konekshon direkto- di voltahe haltu, manera ta mustra den e figura.
Aktualmente, e nivel di voltahe di e gruponan di bateria konvenshonal no ta surpasá 1500V, i tin un sierto rango di fluktuashon dependiendo di e estado di karga (SOC). P’esei, pa adaptá na e rekisitonan di voltahe di diferente ret òf karga di koriente, un transformadó di frekuensha di koriente hopi bia ta wòrdu konfigurá na e banda di AC di e PCS (Sistema di Konvershon di Koriente). Esaki no solamente ta logra oumentá òf regulashon di voltahe di AC, pero tambe ta pèrmití kreashon di un sistema di tres-fase di kuater-waya den sistemanan off-grid pa suministrá karganan di un solo-fase. Ademas, e ta mehorá e protekshon i supreshon di kompatibilidat elektromagnétiko di e sistema di almasenamentu di energia.
A base di e kantidat di etapa, e tipo di PCS di paso-up di frekuensha di energia por wòrdu dividí den topologianan di etapa individual i dòbel-etapa.
E PCS di etapa di un solo-frekuensia di poder-up ta ofresé efisiensia haltu i un struktura simpel; sinembargo, e ta sufri di kapasidat abou di bateria i fleksibilidat limitá den selekshon di voltahe. Ademas, un fayo di sirkuito kòrtiku-na e banda DC di e PCS por kondusí fásilmente na un oumento grandi di koriente den e pakete di bateria, loke ta forma un riesgo signifikante. PCS di un solo-etapa tambe por wòrdu klasifiká den sistemanan di dos-nivel, tres-nivel, òf multi-nivel basá riba e nivel di voltahe di salida. Segun e kantidat di nivelnan ta oumentá, e nivel di voltahe di DC i kalidat di energia di salida di e PCS por wòrdu mehorá mas ainda, manera ta mustra den e figura.
E impulso di frekuensha di poder-tipo di dos-fase di PCS, manera ta mustra den Figura 2-22, ta konfigurá ku un konverter DC/DC bidirekshonal na e terminal di entrada di bateria, ku ta oumentá e kapasidat di e pakete di bateria i ta mehorá e fleksibilidat di selekshon di voltahe, por logra kontrol di multiple pakete di bateria. Sinembargo, e tin un kosto haltu, un kòntròl relativamente kompleho, i un efisiensia abou. A base di e diferente strukturanan di e konverter DC/DC, e dos-fase di PCS por wòrdu dividí den tiponan no-isolá i isolá. E PCS di dos-etapa isolá por mehorá mas ainda e relashon di transformashon di voltahe i tin un adaptabilidat di voltahe di bateria mas amplio, pero e diseño di un konverter DC/DC bidirekshonal di un proporshon haltu- isolá di kapasidat grandi ta presentá retonan tékniko signifikante. E difikultatnan prinsipal ta inkluí diseño di transformadó di voltahe haltu, isolashon di sistema, kambio di fase òf kambio suave resonante di serie, i diseño di densidat di poder haltu.
Pa baterianan di lithium-ion, ku ta wòrdu usá komunmente den sistemanan di almasenamentu di energia di kapasidat grandi, e voltahe di salida no ta varia signifikantemente ora e estado di karga (SOC) ta den e rango di 15% pa 85%. P'esei, mayoria di sistemanan di almasenamentu di energia di kapasidat grandi- ku ta wòrdu usá aktualmente den mi pais ta empleá un sistema di konvershon di energia di un solo-etapa (PCS). Sinembargo, segun ku e voltahe di DC ta aserka 1500V, strukturanan di topologia di tres-nivel lo wòrdu adoptá mas i mas. Un sistema di almasenamentu di energia di bateria di 1500V ta redusí e marka nesesario i e uso di ekipo eléktriko manera kaha di switch i kabelnan DC, bahando asina e gastunan di sistema te na sierto grado. Sinembargo, debí na e distansia kòrtiku entre e bateria i e PCS, e no ta ofresé e redukshon signifikante den pèrdidanan di transmishon di DC mira den plantanan di koriente fotovoltaiko na eskala grandi. Ademas, e ta pone eksigensianan di rendimentu mas haltu riba komponentenan manera interuptornan di sirkuito di DC bidirekshonal i kontaktornan di DC bidirekshonal. E diseño di seguridat i protekshon eléktriko di e sirkuito di DC ta un reto sentral den e implementashon di e sistema aki.
Pa permití e aplikashon di stashonnan di koriente di almasenamentu di energia di bateria na eskala ultra-grandi, i pa evitá e konekshon paralelo di muchu pakete di bateria, i tambe pa evitá e pèrdidanan kousa pa transformadónan di frekuensha di koriente i redusí gastunan, PCS konektá di voltahe haltu-ku un struktura di kaskada modular a bira un direkshon prinsipal di investigashon. Meskos ku PCS di frekuensha di koriente step-riba, PCS konektá di voltahe haltu- tambe por wòrdu dividí den topologianan di un solo-fase i dos-fase segun e kantidat di etapanan di konvershon di koriente.
E PCS di un solo-etapa den kaskada por produsí voltahe haltu sin un transformadó di frekuensha di koriente, konektá direktamente na e ret di koriente di voltahe haltu-, hasiendo esaki adekuá pa konstruí sistemanan di almasenamentu di energia na eskala ultra-grandi-. E struktura den kaskada ta logra output multi-nivel, garantisando harmónikonan di voltahe di salida abou asta ku frekuensianan di switching abou den módulonan individual, redusiendo asina pèrdidanan di switching. Sinembargo, e PCS di un solo-etapa den kaskada ta rekerí isolashon mutuo na e parti di DC, loke ta resultá den un tenshon di isolashon haltu pa voltahenan di salida abou, loke ta nesesitá un diseño spesial. Tin trayektonan di koriente di modo komun- entre kada pakete di bateria i e tera, ku ta rekerí solushonnan pa supreshon di koriente di modo komun-.
E korientenan di karga i deskarga di e baterianan ta kontené di dos-ondulashon harmóniko, ku ta impaktá negativamente e trayekto di koriente di e bateria i ta oumentá gastunan. PCSnan di un solo-etapa den kaskada por wòrdu dividí prinsipalmente den tiponan di kaskada di H-brug i di konverter multinivel modular (MMC), manera ta mustra den e figura.
En general, PCS (Power Conversion System) di konekshon direkto di voltahe haltu ta un solushon klave pa atendé e retonan di seguridat i efisiensia ku e sistemanan di almasenamentu di energia di kapasidat ultra-grandi ta trese kuné. Sinembargo, e ta pone eksigensianan haltu di isolashon riba tantu e bateria komo e konvertidó DC/DC isolá, loke ta limitá su adopshon i aplikashon generalisá. Ademas, tin retonan den e stakamentu konsentrá, konekshon eléktriko i diseño di seguridat di sistemanan di bateria di kapasidat ultra-grandi.