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合众智储HSPUS-介绍

  合众智储HSPUS是合众汇能推出的简单易用、高安全性、强适应性、模块化设计的超级电容智能化储能产品。

  广泛适用于能量回收利用、大功率设备启动、电压暂降治理、虚拟惯量支撑(构网型SVG)、有功功率补偿以及电网调频系统等场合。

  智能：

  自感知、自决策、自主运行；

  易用：

  接入、切出、投运、保护高度集成，使用便捷；

  安全：

  自带保护系统、温控、消防等系统；

  模块化：

  积木化设计，方便搭建，容易扩展；

  经济：

  超级电容系统集成成本降低50%;

合众智储HSPUS-产品演化

  合众智储HSPUS-逻辑示意图：

  合众智储HSPUS-功能介绍：

合众智储HSPUS-功能介绍

  超容储能模块

  ♦工作温度范围宽：-50℃~+70℃

  ♦低温性能好：低温条件下性能无明显衰减

  ♦高功率密度

  ♦低内阻、低发热

  ♦充放电效率高

  ♦环保、免维护

  ※可提供工业级到航天级超容储能模块

  复合感知系统

  ♦单体电压、总电压、单元电流、总电流等

  ♦绝缘状态、消防状态等安全信息

  ♦多点温度状态、开关状态、线缆连接状态等

  ♦其他多个专用功能模块的状态

  ♦母线电压等外部信息

  超容单元管理系统（HSCUMS）

  HSCUMS是合众智储单元的计算和控制中心，存储有系统的配置数据和感知系统上报的动态数据，并进行实时边缘计算，制定控制策略，并向保护系统、温控系统、能量管理系统等发送指令。

  智能主动均衡系统

  采用数字和模拟两级主动式均衡保护，保证超容单体工作时的电压相对一致性，确保整个智储单元能够保持最优的工作状态。避免发生过压损坏超容，防止安全事故的发生。主动均衡功能是合众智储的第一道安全屏障。

  智能电气保护系统：

  5.1 电路虚接探测：

  使用过程中产生的电路虚接是无法完全避免的、合众智储的主回路虚接探测功能，实时监测超级电容是否发生虚接问题。这是合众汇能集多年超容应用技术经验，结合模拟与数字技术开发出的先进实用技术。虚接探测是合众智储的第二道安全屏障。

  5.2 绝缘监测及重要性：

  合众智储的每个智储单元都具备动态绝缘监测功能。

  ♦保障人身安全 ♦预防电气事故 ♦提高设备使用寿命。

  5.3 主回路保护：

  主回路保护分为两级：数字保护和模拟保护。

  主回路保护是合众智储的第四道安全屏障。

  智能温控系统

  智能温控系统由温感、风扇（或冷板）和控制单元组成。

  消防系统

  合众智储单元采用环保的气溶胶灭火装置，高效、绿色、环保。这是合众智储的第六道安全屏障。

  人机交互界面：

  单元级界面上可以查看：单元内单体的电压、电流、温度、开关状态等实时信息。

  系统级界面上可以查看：系统的总电压、电流、功率等实时信息；各个模组的实时信息；系统日志、告警信息；

  可以执行：预充电、预放电、单元出列、入列。

  智能管控系统：

  9.1 能量管理：

  合众智储能量管理系统根据获得的信息以及应用的要求，可以控制智储单元吸收/释放多少能量。

  9.2 自动化出入列：

  合众智储利用数字化预充放电管理功能，可以实现自动化出入列。通过控制终端的出列功能，系统自动断开目标智储单元，自动执行预放电功能，能量释放完成后，系统提示可以移除。新的智储单元插入并检测到已连接，通过控制终端的入列功能，系统自动执行预充电功能，充电完成后，系统闭合接触器，智储单元自动接入主回路。

  9.3 数字化预充放电管理：

  合众智储的预充放电管理可以对整个智储系统进行预充放电，也可以对单个智储单元进行预充放电。充放电过程都已自动化、数字化、全程可监控、故障实时报警。

合众智储HSPUS-典型解决方案

  01.抽油机制动能量回收

  02.电网一二次调频

合众智储HSPUS-优势

  易用性优势

  01 安装简单

  可直接连接直流母线，自动完成自检、预充电、母线电压跟踪、合闸接入。

  02 自动投切

  自动投切需要多个功能模块协同工作。超容单元管理系统 HSCUMS根据母线电压、超容储能模块电压、开关状态、实时告警信息、远程指令等信息，控制充放电开关状态，完成自动投切。

  03 扩展便捷

  智储单元采取积木化设计和快插接口，系统扩容简单省力；系统软件可远程或本地升级，增加功能方便省心。

  安全性优势

  01 设备安全

  防尘、防水等级可达IP54、防风、防火、防震、防撞、 耐久性（防腐、防盐雾）

  02 电气安全

  电路虚接探测

  主回路两级智能保护措施

  实时动态绝缘监测

  03 消防系统

  内置气溶胶消防设施

合众智储HSPUS-应用案例

  ① 新能源虚拟惯量支撑（构网SVG）

  针对光伏、风电并网在惯量响应方面的缺失，可采用基于超级电容的合众智储作为短时储能装置以平抑风光并网带来的功率波动。以风电系统为例，将超级电容并联于直流母线，与双向DC/DC变换器构成功率调节系统，当功率大于指定的输出功率时，超级电容充电，当功率小于指定功率时，功率差值由储能装置补充，超级电容放电。超级电容能够基于大功率特性为光伏、风电机组提供额外虚拟惯量，使其平滑输出接入电网，减少新能源发电的随机性、 间歇性、波动性给电网带来的冲击。

  ②抽油机制动能量回收

  采用合众智储把再生发电能量储存起来，在电机电动状态时把能量释放出来，可以实现制动能量的回收利用，提高了抽油机系统的整体运行效率，减少了能源浪费，降低了系统整体运行的风险。有研究表明，加装合众智储后能降低能耗10%-20%；一台15kW的发电机，1年可节约用电1.3-2.6万度。再考虑电动机效率和矿井本地微电网的效率（或柴发效率），综合节能效率甚至能达到30%。这就带来了可观的经济效益，一般1-2年即可收回投资。

  ③钻井机

  采用合众智储，可以在钻井机启动时提供有功功率支撑，辅助柴油发电机出力，也可以在钻机停止时， 吸收电网多余的能量。在大功率负荷冲击电网时，起到稳定电网的作用，保护用电设备，防止跳闸事故。此外，钻井机在下钻过程中，也存在制动能量回收的问题，合众智储可以把制动能量收集起来，在电动机需要出力的时候辅助出力，起到节能减碳的作用。

  ④港口设备

  1、合众智储能将负载下降时重力势能产生的电能回收存储超容储能单元中，并在负载上升阶段将回收的能量释放，辅助柴油机出力，驱动负载上升，减少能源浪费。据测算，节能效率超过30%；

  2、合众智储系统能够减缓发动机负载突然变化带来的冲击，并减少发动机磨损，因而增加发动机使用寿命；

  3、合众智储系统改善了发电机的工况，降低污染气体排放，并且可以减小噪声，实现节能与环保；

  ⑤无人机电磁弹射

  中大型无人机弹射启动，基于超级电容的合众智储系统具有功率密度高、寿命长、安全性好，环境适应性强等特性，能够满足无人机等弹射装置对高功率储能电源的要求。

  ⑥精密设备稳定电压抗电网波动

  以半导体芯片行业为例，芯⽚制造业在国民经济中起着举⾜轻重的作⽤，其供配电系统稳定、可靠的运维不仅是其安全⽣产的基本保证，还关系到产品质量和⽣产的顺利进⾏。由于整个芯⽚⼚的能源动⼒最终都是通过电能来供给的，因此⼀次短暂的电压暂降事件就有可能导致芯⽚⼚的⽣产暂停、芯⽚报废甚⾄设备损坏，进⽽给企业带来巨⼤的经济损失。由于电网电压受户外输配电和特殊天气等影响，电网电压的暂态波动是不可避免的。采用基于超级电容的合众智储系统稳定终端设备电压，可以有效的消除电压暂降，维持设备供电稳定。

  ⑦医疗X光机瞬时电压功率支撑

  以X光机为例，X光机为典型的瞬时性负荷，工作时电压可达几十甚至上百千伏，变压器原边将增加60~70kＷ的瞬时负荷。采用基于超级电容的合众智储系统，可以有效的提供电压和功率支撑，维持供电稳定。

  ⑧电网一二次调频

  合众智储应用于电网一、二次调频的优势：

  ♦响应速度更快

  ♦调节精度更高

  ♦爬坡能力更强（调节速度更快）

  ♦使用寿命更长

  ♦调频性能和收益更高

  ♦工况适应性更强

公司介绍

  成立时间：2007年3月 · 北京中关村

  技术渊源：清华大学碳纳米材料实验室

  生产基地：中关村科技城 · 合众汇能产业园

  产 能：单体年产值1.5亿支，超级电容组件及系统50万台（套）

  主营产品：

  1.工业级超级电容（超级电容单体/模组、电力/表计超级电容、中/大型超级电容储能柜、独立/火储调频储能系统等）

  2. 高等级超级电容（机载脉冲超级电容模块、启动/点火电源、激光/微波/电磁超级电容电源模块、热电池复合超级电容模块等）

  3. 航天级超级电容（星箭分离电源、天宫空间站设备等）