1PCS分類
PCS是電池與電網或交流負荷的接口，它不僅決定了電池儲能系統對外輸出的電能質量和動態特性，也很大程度上影響了電池的安全與使用壽命。
（1）依據儲能電池系統直流電壓等級，PCS分類方式如下：
（2）根據PCS結構形式可分為組串式和集中式：
（3）根據電路拓撲與變壓器配置方式分類
在電池系統充放電過程中，電池簇直流電壓在一定的范圍變化，因此，為了適應不同電網或負載供電電壓等級的需求，PCS交流測往往會配置工頻變壓器。一方面實現了交流電壓的升壓或整定，適應并網和離網場景，可為單相負荷供電；另一方面也改善了儲能系統保護和電磁兼容抑制。
02PCS系統構成
PCS 由 DC/AC 雙向變流器、控制單元等構成。PCS 控制器通過通訊接收后臺控制指令，根據功率指令的符號及大小控制變流器對電池進行充電或放電，實現對電網有功功率及無功功率的調節。PCS 控制器通過 CAN 接口與 BMS 通訊，獲取電池組狀態信息，可實現對電池的保護性充放電，確保電池運行安全。
儲能變流器的內部結構
儲能變流器主要由直流側、交流側和控制系統和通信模塊四部分組成。
直流側
直流側是儲能變流器的輸入端，負責接收來自電池組或春設備的直流電能。直流側主要包括直流母線、電容器、電感等組件。
交流側
交流側是儲能變流器的輸出端，負責將經過逆變操作的直流電能轉化為交流電能輸出。交流側主要包括逆變器、濾波器和輸出變壓器等組件。
控制系統
控制系統是儲能變流器的智能核心，負責對整個系統的運行進行監測和控制。控制系統主要包括主控單元、測量單元和保護單元等組成。
通信模塊
通信模塊用于與上位機進行通信、監控和遠程控制等，可以實現儲能變流器的遠程監控和控制，提高儲能系統的可靠性和安全性。
03PCS類型-三電平拓撲結構
目前應用最廣泛的PCS類型為三電平拓撲結構，具有功率控制響應速率快、精度高、效率高、系統穩定性好等優點，能夠充分滿足電池儲能系統的功能與性能需要。以下以三電平拓撲結構的PCS為例介紹PCS系統的構成。
三電平拓撲的PCS主要由主功率部分、信號檢測部分、控制部分、驅動部分、監控顯示部分、輔助電源部分構成，系統結構框圖如下:
1.主功率部分
組成：由直流高壓繼電器、預充電路、直流側熔絲、母線電容、IGBT功率開關模塊、LC濾波器、交流側熔絲、交流斷路器等組成。
功能：是PCS的主體部分，是能量流動的通路。通過IGBT的導通與關斷，實現能量形式的變換(DC/AC變換或AC/DC變化)和能量的雙向流動。
2.信號檢測部分
信號檢測部分主要用于實現電壓、電流信號的高精度檢測及信號處理功能，以及故障信號的檢測功能。
3.控制部分
控制部分是PCS的核心部分。采用TI雙核處理器為控制核心的控制平臺開發，控制部分實現的功能主要有：
①信號的采樣和計算。
②PCS控制。
③PCS的故障判斷與保護。
④與PCS就地控制器(LCD)通信。
4.IGBT驅動部分
PCS的驅動選用IGBT專用驅動，使IGBT工作于最優開關狀態，提高了IGBT工作可靠性。同時驅動本身還對IGBT功率器件進行過流、過溫等異常狀態的檢測，當有異常狀態出現時，關斷功率器件，達到保護器件的功能。
5.監控顯示部分
監控顯示部分宜采用高清LCD液晶觸摸屏作為輸入輸出接口，提供了友好的人機交互界面和提供多種通信接口，實現PCS就地控制器功能。
6.輔助電源部分
輔助電源部分用于提供PCS控制系統供電。PCS控制回路宜采用通過外部電源供電、交流側自取電，直流側自取電、三電冗余設計。
04PCS主要功能
1.運行控制功能
（1）啟動與關停
PCS啟動時首先自檢，并確認與BMS、監控系統的通信是否正常，在設備故障或異常時告警，并詳細記錄相關信息。內設自復位電路，在正常情況下無程序死循環現場，因干擾而造成程序死循環時，能通過自復位電路自動恢復正常工作，若復位后仍不能正常工作，則發出異常信號或信息。
（2）控制方法
PCS裝置應具備四種控制方式：LOCK OUT(鎖定退出)，Local SBS(本地手動)，Local Auto(本地自動)，Remote(遠程控制)。
本地控制在柜體的操作面板上完成，遠方控制通過上級監控系統下達控制指令賴完成，其中“本地控制”具有較高的優先級。
PCS內部應設有充放電時間設定功能，可通過外部設定充電時間和放電時間。設定可通過遠程完成，也可通過本裝置的操作面板來完成。時鐘可通過計算機接口或者操作面板調節。
PCS裝置應可自動檢測與監控系統的通訊連接，通信中斷時，通過聲光示警，并按照本地設定的工作模式持續工作。
2.能量雙向流動功能
PCS實現雙向充放電功能，既可以工作在有源逆變模式，實現直流到交流的變換向電網輸送電能，如下圖：
同時也可以工作在有源整流模式，實現交流到直流的變換，從電網吸收電能儲存在電池中，如下圖：
3.P/Q控制功能
PCS采用電網電壓定向的矢量控制，實現有功和無功功率的正交解耦，實現功率的解耦控制。根據瞬時功率理論，實現有功和無功功率的瞬時控制?？筛鶕δ茈娬颈O控系統運行控制指令調節有功/無功功率的輸出與吸收，并快速準確響應。
4.低電壓穿越功能
PCS應具有低電壓穿越能力。在電網電壓出現異常跌落時，通過對輸出電流瞬時限制而不立即脫網，起到制程電網的作用，提高了電網運行的可靠性。
5.高電壓穿越功能
當儲能系統通過10（6）kV及以上電壓等級接入公共電網的儲能系統應具備高電壓穿越能力，交流側電壓在下圖曲線2輪廓線及以下區域時，儲能系統應不拖網連續運行，交流側電壓在曲線2輪廓以上區域時允許儲能單元與電網斷開連接。
6.離網運行功能
PCS在離網系統中應具備獨立逆變功能，能夠輸出恒定的電壓和頻率，實現給各種負載設備提供穩定的交流電壓。
7.并離網轉化功能
PCS接收到后臺或者本地的指令后，可進行并網運行狀態和離網運行狀態的相互轉換。
8.一定頻率范圍內運行功能
PCS宜采用基于矢量變換的數字鎖相技術，當電網電壓頻率異常，有較大波動時，PCS仍能夠快速準確跟蹤電網電壓的頻率和相位，使得PCS能在較寬泛的頻率范圍內正常運行，并且PCS頻率異常耐受的范圍和保護動作時間可通過就地控制器分段設置。PCS滿足的頻率工作范圍為48~51.5Hz，PCS滿足的動作延時設定范圍為0.2s~持續運行。頻率異常響應特性表如下：
9.電壓響應
PCS應檢測并網點的電壓，在并網點電壓異常時，斷開與電網的電氣連接。電壓異常范圍及其對應的斷開時間響應要求對照表如下：
10.通信接口與監控功能
PCS具備與電池管理系統、就地監控系統、儲能電站監控系統的通信借口。PCS能夠與電池管理系統通信，獲取電池系統電壓、電流、SOC、故障告警信息等；能將自身運行信息上送至就地監控系統；同時，PCS與儲能電站監控系統直接通信，開放功率調節功能、參數設定功能等通信接口，滿足電網運行控制系統控制要求。
（1）通信接口
PCS宜具備CAN、RS485/RS232和雙以太網通信接口。以太網通信接口用于與儲能監控系統通信。能與儲能電站監控系統進行對時，上送數據具有時標。
（2）信息交互
與監控系統的信息交互：PCS上傳告警信息、開關量、模擬量等必要信息至儲能站監控系統；下行量：儲能站監控系統下達運行策略信息、控制信息等必要信息至PCS。
與BMS的信息交互：BMS發送電池系統充放電控制相關信息、告警信息等必要信息至PCS。
11.故障記錄功能
PCS具有顧航記錄功能，并具有掉電保持，每份記錄的信息包括故障時間和故障類型，以便進行故事分析。
12.PCS保護和故障診斷功能
（1）第一類：電網及環境異常
（2）第二類：PCS檢測到長期運行會損壞PCS或周圍設備的狀態時，進入到限制運行模式
（3）第三類：PCS本身發生故障，故障可自恢復
（4）第四類：PCS本身故障，但是需要人為參與排除故障
PCS應具有完備的故障監測和保護功能，一方面保證了PCS的安全可靠運行，也提高了整個電池儲能系統的安全性和可靠性，降低了事故發生的可能。另一方面可對故障點全面監測，有利于故障的定位、分析和維護，特別是對于無人值守系統。當故障發生時，通過PCS就地控制器與就地監測單元以及儲能電站監控系統的通信，檢修人員與現場服務人員就可以進行故障的定位以及初步的分析，提出解決預案，有針對性地進行設備維修和維護的準備工作，降低系統的維護成本，提高系統的維護效率。
05儲能變流器的特點
高效性
儲能變流器采用功率電子器件實現電能的轉換和控制，具有高效率和高精度的特點，能夠最大限度地提高能量利用率
穩定性
儲能變流器通過控制電路對功率電子器件進行精確控制，能夠實現穩定的電能轉換和輸出，保證系統的穩定性和可靠性
可靠性
儲能變流器采用高質量的功率電子器件和可靠的控制電路設計，能夠在各種惡劣環境下工作，具有較長的壽命和高可靠性。
靈活性
儲能變流器可以根據不同的應用需求進行定制設計，具有較強的適應性和靈活性，可以應用于多種不同的場景和系統。
文章來源：儲能技術及應用
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爾攜手“來自大山”為少數民族學生開啟科技與環保的探索之旅
近日，戴爾科技集團（以下簡稱“戴爾”）在滬舉辦2024年暑期民族文化交流活動，為“來自大山”公益項目的40余位鄂倫春族、滿族、藏族、納西族和彝族的少數民族師生代表帶來了一場別開生面的夏令營體驗。
戴爾的志愿者不僅運用專業知識，通過深入淺出的講解和寓教于樂的互動引導這些來自經濟欠發達地區的少數民族學生深入感受科技的魅力，還帶領他們參觀了環保工廠，讓其近距離觀察廢舊電子的“再生之旅”，加深對綠色科技和環保的理解。本次活動不僅拓寬了學生們的視野，更激發了他們對新技術的探索熱情，并在他們心中播下了環保意識的種子。
科技之光 照亮夢想之路
在數字化浪潮席卷全球的今天，科技正以前所未有的速度重塑我們的世界。為了讓偏遠地區的少數民族學生觸摸到科技的脈搏，激發他們對未來的想象，戴爾為這些懷揣好奇與夢想的少數民族學生精心準備了一系列趣味盎然的互動課堂。
通過編程互動學習與實地電腦拆解等活動，戴爾的志愿者為學生們傳授科技專業知識，搭建起一座通往科技世界的橋梁?；顒又?，戴爾志愿者化身為科技導師，悉心向學生們展示了編程軟件的功能與豐富靈活的編程模塊，并以《能源英雄》為主題帶領學生們進行編程體驗。通過直觀、易上手的圖形化編程平臺，學生們不僅輕松掌握了太陽能、風能、水能等清潔能源的基礎知識，更在親手構建代碼的過程中，深刻體會到科技助力實現綠色未來的無限潛力與希望。在戴爾志愿者的耐心指導與激勵下，這次編程體驗進一步點燃了學生們對科技的興趣與熱愛，也激發了他們為可持續未來貢獻力量的雄心壯志。
圖片1：少數民族學生在戴爾志愿者的指導下進行編程創作
隨后，戴爾志愿者帶領學生們踏入了電腦內部的微觀世界，詳細解析了電腦的基本構造與工作原理，并引導他們親自動手，參與到戴爾電腦的拆解過程中。在志愿者的指導下，學生們親手拆解主板、CPU、內存條等關鍵部件。每一個部件的形狀、大小和功能都被逐一展示和講解。通過近距離觀察與親手操作，學生們直觀地領略了電腦內部結構的奧秘，更在實踐中體會到了科技的無窮魅力。這場別開生面的夏令營活動，為這些少數民族學生提供了一次寶貴的探索機會，并引領他們叩響了新知識與新技能的大門。在活動中，學生們不僅收獲了科技實踐經驗，還激發了創新思維，同時也對編程以及更廣泛的信息科技領域產生了更為濃厚的興趣。
圖片2：少數民族學生參與戴爾電腦的拆解和組裝環節
綠色科技 啟迪未來之星
此次活動中，戴爾特別強調了科技在推動可持續發展方面的關鍵作用，并帶領學生們來到環保工廠進行參觀。志愿者通過趣味動畫為學生們講解了電子廢棄物的危害與其回收的重要性，隨后帶學生們參觀了工廠內部的工作環境，親眼見證廢舊電子產品的“再生之旅”。在先進的拆解技術和一系列精心設計的分類、凈化、再處理流程下，回收的戴爾產品被成功轉化為一個個塑料或電子元件，靜待未來以環保高效的方式被重新利用。經過志愿者的詳盡講解與現場演示，學生們不僅對環保處理流程的原理和機制有了深入了解，更加體會到了戴爾在可持續發展領域的不懈努力。特別是戴爾在減少電子廢棄物、采用可回收或可再生材料方面的實踐，給學生們留下了直觀而深刻的印象。
圖片3：少數民族學生參觀環保工廠拆解線
通過科技創新實現可持續發展是一項長期而艱巨的任務。唯有一代又一代的接力奮斗，人類才能共同迎接一個綠色而繁榮的未來。戴爾希望通過這次融合科技與環保的旅程，將“綠色科技”與“可持續發展”理念深植于學生心中，生根發芽并成長為“參天大樹”。
“來自大山”是上海益優青年服務中心自2012年發起的民族文化教育項目，致力于在校園內開辦民族文化才藝課堂或校園文化節來展示民族文化才藝，并在寒暑假期間舉辦多民族師生共同參與的民族文化交流冬夏令營等活動，幫助中國少數民族兒童重拾民族才藝，建立文化自信。此次公益活動標志著戴爾與上海益優青年服務中心合作的“來自大山”少數民族學生科技培訓項目邁入第四個年頭。這不僅是一次推動教育公平、促進科技普及的重要實踐，更是戴爾對社會責任的堅定承諾。
圖片4：少數民族學生與戴爾志愿者合影留念
戴爾深知，科技的力量在于啟迪智慧、改變生活，而這一切的起點，是對科技的熱愛與向往。戴爾將繼續作為連接科技與未來的橋梁，為各族青少年打開通往科技領域的大門，全力以赴實施“數字包容計劃”，攜手合作伙伴，共同構建一個更加包容、平等和進步的社會。
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人類身體是自然界的奇妙之作，其微觀結構和功能機制一直以來都是科學家們探索的對象。近日，一組通過電子顯微鏡拍攝的人體微觀結構照片在網絡上引起了熱烈的討論，這些照片清晰展現了人類身體內部和外部的微觀細節，讓人不禁感嘆生命的奇妙和自然的鬼斧神工。
在這些照片中，可以看到人類血管中紅細胞和白細胞的運行軌跡，骨骼中骨髓的細胞生成過程，神經纖維中電信號的傳導路徑，舌頭上味蕾的微觀結構，皮膚下汗腺和毛囊的分布，牙齒的組織構造，以及生殖系統中精子和卵子的形態特征等，這些微觀結構和生理功能的清晰展現，讓人對人類身體的構造和運行機制有了更加直觀和深入的認識。
人體微觀結構的奇妙之處令人嘆為觀止，它反映了自然界在長期演化過程中的精妙設計和優化。比如在血管中，紅細胞通過極其纖細的微血管，完成了氧氣和營養物質的輸送，而白細胞則在照片中清晰可見，它們如勇士般巡游在血管壁上，尋找并清除病毒和細菌，這些微觀結構的形態和功能，正是為了適應人體復雜的內部環境和外部生存壓力所進行的優化演化。
此外，在骨骼和神經系統中，也展現了微觀結構與生理功能緊密相連的奇妙之處。骨髓中的造血干細胞通過不斷分裂和分化，生成成熟的血細胞，為人體提供源源不斷的血液供應，而神經纖維中的突觸和神經元，則承載著復雜的信息傳遞和處理功能，支撐起人類高度發達的神經系統和智慧思維。
此外，人類的感覺器官和生殖系統中的微觀結構，也展現了生命繁衍和個體適應環境的奇妙機制，比如舌頭上豐富多彩的味蕾，能夠感知不同食物的味道，為人類的飲食選擇提供重要信息，而精子和卵子的微觀結構，則是生命傳承和基因多樣性的載體，它們的形態特征和運動方式，正是為了最大限度地提高受精成功的幾率。
通過這些微觀結構的觀察和理解，人們對人體的贊嘆和好奇之情油然而生，同時也更加深刻地意識到，人類身體的每一個細胞和器官，都承載著無比重要的生命功能，正是這些微觀細節的協同作用，才構成了一個完整而復雜的生命體。
除了對人體微觀結構的贊嘆和探索，人們在觀看這些照片的往往會不由自主地產生對人類進化的猜想和猜想。毫無疑問，人類的微觀結構和生理功能，正是在長期的生物演化過程中逐步形成和優化的，它承載著自然選擇和基因遺傳的痕跡，也是人類作為高度智慧生命體的重要標志。
從生物學的角度來看，人類的微觀結構反映了生物多樣性和適應性的奇妙之處，不同人種和地域的居民，在某些微觀結構上可能會有一些差異，比如皮膚中黑色素的含量，眼睛中虹膜的顏色，以及鼻腔和耳朵的形態等，這些微小的差異正是長期適應不同環境和氣候條件的結果，也為人類的生存和繁衍增添了豐富的色彩和可能性。
而在文化和社會的演化過程中，人類的微觀結構也扮演著重要的角色。比如人類的牙齒結構，反映了人類在食物采集和食譜選擇上的演化歷程，牙齒的形態和數量，適應了人類在不同歷史時期的飲食結構和生活方式，而眼睛中的晶狀體和視網膜，則承載著人類視覺的奇妙機制，它讓人類能夠感知豐富多彩的外部世界，也是人類藝術和文明創造的重要源泉。
可以說，人類的進化不僅僅是生物學上的變化，它涉及到人類文化、技術和社會的多方面演化，微觀結構的形態和功能，正是這一切演化過程的生動寫照，也為人類的多樣性和創造力提供了豐富的啟發和想象空間。
除了在人類進化的討論中引起熱烈的興趣，人體微觀結構的深入了解，還對醫學研究和醫療技術的發展具有重要的意義。隨著科學技術的不斷進步，特別是生物醫學領域的發展，人們對人體微觀結構的觀察和理解已經達到了前所未有的深度和精準度，這為疾病診斷和治療提供了全新的視角和方法。
比如在癌癥的研究中，人們通過觀察癌細胞的微觀結構和遺傳特征，逐漸揭開了癌癥發生和轉移的奧秘，也為精準治療和靶向藥物的研發提供了重要線索，而在遺傳疾病的診斷中，人類基因組計劃的開展，則讓人們能夠深入了解基因的微觀結構和功能，及時發現和干預患者的遺傳缺陷。
此外，在器官移植和再生醫學領域，人體微觀結構的認識也起著至關重要的作用，比如對器官和組織的細胞結構進行精準重建，對干細胞的分化和定位進行精準控制，以及對免疫系統的微觀機制進行深入解析，這些都是基于對人體微觀結構深入了解的醫學研究的重要內容，也是未來醫學技術發展的重要方向。
可以說，人體微觀結構的觀察和探索，不僅讓人們對生命和自然有了更加深刻的認識，也為人類的健康和醫學進步帶來了巨大的推動力，它讓醫學研究者能夠站在微觀的視角，深入探索疾病的發生機制和人體的自愈能力，為人類健康的美好未來貢獻自己的一份力量。
人體微觀結構的觀察和理解，讓我們仿佛穿越到了生命的細微世界，感受到了生命的頑強和多彩。它讓我們對自然界的奇妙和生命的寶貴有了更加深刻的認識，也讓我們對人類的起源和未來有了更加豐富的想象和探索。
在未來的科學研究和教育中，相信人體微觀結構的研究會越來越深入，也會越來越多地融入到公眾的科學素養教育中，讓更多的人能夠從中感受到科學的魅力，激發對生命和自然的好奇心，也為人類的可持續發展和健康幸福作出更多的貢獻。
在不久的將來，我們可以通過更加先進的科學技術，親眼目睹微觀結構中更多的生命奇跡，也可以從中汲取更多的啟發和智慧，讓人類的探索之旅永遠充滿激動人心的可能性和希望。
愿我們能夠懷揣著敬畏和熱愛，走進微觀結構的奇妙世界，用智慧和勇氣書寫人類與自然的和諧篇章，為美麗的地球家園增添絢麗多彩的色彩！
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