تعد أنظمة تحويل القدرة (PCS) من المكونات الأساسية لأنظمة تخزين الطاقة، ويشار إليها غالباً باسم محولات الطاقة ثنائية الاتجاه. وهي تدير عملية تبادل الطاقة بين وحدات تخزين الطاقة المستمرة (DC)، مثل حزم البطاريات، وشبكة التيار المتردد (AC) أو الأحمال المتصلة بها. ومن خلال التحكم الدقيق في تدفق الطاقة، تتيح أنظمة تحويل الطاقة تحويل الطاقة في كلا الاتجاهين، والتفاعل مع الشبكة، وتقليل ذروة الطلب، وتعزيز قدرة المحولات. ببساطة، تقوم هذه الأنظمة بتحويل الطاقة المستمرة المخزنة إلى تيار متردد (AC) لاستخدامها في الشبكة، أو تحويل تيار الشبكة المتردد (AC) مرة أخرى إلى تيار مستمر (DC) لشحن البطاريات.

• تقوم أنظمة تحويل القدرة (PCS) بتحويل التيار المتردد والتيار المستمر في كلا الاتجاهين. ففي وضع الشحن، تقوم بتقويم التيار المتردد القادم من الشبكة إلى تيار مستمر لتخزين الطاقة في البطاريات؛ وفي وضع التفريغ، تعيد تحويل الطاقة المخزنة من التيار المستمر (DC) إلى تيار متردد (AC) وتغذيتها إلى الشبكة أو الأحمال المحلية. وتدعم هذه الأنظمة تحويل الجهد من 650 إلى 800 فولت تيار مستمر (DC) و380/400 فولت تيار متردد (AC) بدقة ±1%.
• كما تنظم وحدات PCS الطاقة ديناميكياً، حيث تضبط مستويات الشحن والتفريغ في الوقت الفعلي بناء على أوامر الشبكة. وهذا يساعد في الحفاظ على توازن نظام الطاقة من خلال ضبط كل من الطاقة الفعالة والطاقة غير الفعالة، مع دعم استقرار التردد في الشبكة.
• ومن خلال الاتصال عبر ناقل CAN مع نظام إدارة البطارية (BMS)، تراقب أنظمة PCS باستمرار معايير مثل حالة الشحن (SOC) ودرجة الحرارة. ويتيح التحكم الذكي القائم على هذه البيانات تشغيل آمن وفعال للشحن والتفريغ، مما يضمن أداء مستقر وموثوقية طويلة الأمد للبطارية.

• تستخدم وحدات تحويل القدرة (PCS) أشباه موصلات كربيد السيليكون (SiC) من الجيل الثالث بدلاً من ترانزستورات IGBT التقليدية، مما يحقق كفاءة تحويل تصل إلى 98.8%. ويقل فقد الطاقة بنحو 40%، بينما يقلل التصميم المدمج حجم المعدات بنسبة من 30 إلى 50%. تدعم هذه الوحدات منصات الجهد العالي 1500 فولت، ويمكن دمجها مع حاويات تخزين الطاقة التي تزيد سعتها عن 6 ميغاواط لكل ساعة. وتتيح كثافة الطاقة المتزايدة، التي تزيد بنحو 25%، سعة طاقة أكبر دون الحاجة إلى توسيع مساحة النظام.
• تساعد بنية الشبكة المحسنة ثلاثية المستويات ومتعددة المستويات على تقليل التشوه التوافقي، مما ينتج عنه موجات أنقى وجودة طاقة أفضل. يسمح الهيكل المتوازي المعياري بالتبديل السريع بين الشحن والتفريغ، مما يحافظ على زمن استجابة قصير ومستقر في ظل الظروف المتغيرة.
• تعمل أنظمة تحويل الطاقة من نوع السلسلة (PCS) على التخلص من التيار الدائري من خلال إدارة كل مجموعة بطاريات بشكل مستقل، مما يُحسّن التوازن ويُطيل عمر البطارية. كما يتم تعزيز السلامة من خلال نظام حماية متعدد الطبقات مزود بكشف متكامل عن القوس الكهربائي AFCI ومراقبة داخلية للدوائر القصيرة، حيث يستجيب النظام في غضون أجزاء من الثانية لمنع الأعطال.
• يجمع نظام الإدارة الحرارية الفعال بين التبريد السائل ومواد تغيير الطور، مما يحافظ على استقرار التشغيل حتى في البيئات القاسية التي تتراوح درجات حرارتها من -40 إلى 70 درجة مئوية. تدعم واجهات الإدخال المتعددة توصيلات الطاقة الشمسية الكهروضوئية والبطاريات والشبكة الكهربائية، مما يتيح تكوينات متكاملة لتخزين الطاقة الشمسية وشحنها.
• يسمح التوسع القياسي بقابلية التوسع المرنة، بداية من الأنظمة الصناعية وصولاً إلى محطات الشحن فائقة السرعة، بينما يدعم التصميم القائم على السلسلة استخدام أنواع مختلفة من البطاريات. يمكن تشغيل دفعات البطاريات المختلفة معاً بسلاسة، مما يقلل تكاليف التحديث ويبسط من صيانة النظام.