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Modulares Ultrakondensator-Energiespeichersystem für vielseitige Anwendungen mit hohem Stromverbrauch
Produkte | Rainer Hake | Lesedauer: 7 Minuten
Das amerikanische Technologieunternehmen IOXUS bietet eines der fortschrittlichsten datengesteuerten, rackbasierten Energiespeichersysteme. Es nennt sich MUSETM-System, abgekürzt für „Modular Ultracapacitor Stored Energy“.
Das MUSE™-System sorgt für die Netzstabilisierung bei der Stromerzeugung aus Wind-, Solar- und Wellenenergie. Eine der wichtigsten Voraussetzungen für die effiziente Nutzung erneuerbarer Energien.
Die intensiven Lastwechsel-Anforderungen von KI-Rechenzentren erfordern Netze mit schnellen Reaktionszeiten, hohen Leistungsdichten und eine praktisch unbegrenzte Zyklenlebensdauer.
MUSE™ ist kein klassischer Energiespeicher für Langzeitspeicherung, sondern ein Kurzzeit-Hochleistungspuffer, der das Netz bei schnellen Lastschwankungen stabilisiert - dort, wo Batterien zu langsam reagieren oder zu schnell verschleißen würden.
Die Vorteile von MUSETM bei High-Power Anwendungen
- Modularer Aufbau für maximale Anpassungs- und Konfigurationsmöglichkeiten
- Einfache Wartung
- Skalierbarkeit von 10 MW bis zu 1000 MW !
- Keine kritischen Materialien in den Ultrakondensatoren
- Ultraschnelle Lade- und Entladefähigkeiten
- Branchenführende Betriebsdauer von 20 Jahren
- Modernstes Wärmemanagement
Anwendungsbereiche für das intelligente Steuerungs-/Monitoring-/&Reportingsystem
- Großstromnetze
- Einbindung erneuerbarer Energien
- Industrielle Stromversorgungssysteme
- Verkehrsinfrastruktur
- Rechenzentren und Telekommunikation
MUSE Komponenten
MUSE-MTM Module
- Effiziente Konfiguration mit 48 hochmodernen Ultrakondensatorzellen, die die Kühlfläche der Zellen maximieren und gleichzeitig den ESR-Wert minimieren
- Beeindruckende Spitzenspannung (Stoßspannung): 144 V (48 Zellen bei 3,00 V)
- Fortschrittliches, integriertes System mit Zwangsluftkühlung
- Branchenführende Sicherheitsmerkmale und thermische Überwachung
- Extrem langlebige Polymerkomponenten mit UL94-V0-Zertifizierung für hervorragende Flammwidrigkeit
MUSE-RTM Racks
Das MUSE-RTM-Rack bietet eine sichere und effiziente Unterbringung für MUSE-MTM-Module und zeichnet sich durch folgende Merkmale aus:
- Revolutionäres modulares Design für mühelose Skalierung und Wartung
- Fortschrittliches integriertes Kühlsystem, das in die Rack-Architektur integriert ist.
- Erdbebensicheres Design für unübertroffene Stabilität
- Vollständige EMV- und EMI-Konformität für nahtlose Integration
- Fehler- und Redundanzmaßnahmen der nächsten Generation
- Modernster Überspannungs- und Kurzschlussschutz
MUSE-STM System
Das MUSE-STM -System vereint mehrere MUSE-RTM -Racks zu einer ultimativen Energiespeicherlösung:
- Außergewöhnliche Leistung: 100 MW Leistung für bis zu 5 Sekunden (bis zu 1000 MW)
- Bidirektionale Fähigkeit: Laden und Entladen bei maximaler Leistung
- Unübertroffene Flexibilität: Bis zu vier aufeinanderfolgende Lade-/Entladevorgänge bei Spitzenleistung
- Dauerhafte Leistungsabgabe: 10 % der maximalen Dauerleistung
- Schnelle Erholung: Nur wenige Sekunden zwischen den Spitzenleistungsvorgängen
- Auf Langlebigkeit ausgelegt: Entwickelt für eine Betriebsdauer von über 40 Jahren.
MUSE-MSTM Management System
Das MUSE-MSTM bietet fortschrittliche Steuerungs- und Überwachungsfunktionen für das gesamte MUSETM -Ökosystem:
- Ausgefeilte hierarchische Steuerungsarchitektur, die die Hierarchie des Energiespeichersystems widerspiegelt
- Echtzeitüberwachung aller Systemkomponenten
System Controller: Verantwortlich für das gesamte Systemmanagement, einschließlich der Koordination der String-Controller, der Überwachung der Systemleistung und der Kommunikation mit dem STATCOM-System.
String Controller: Jeder String verfügt über einen primären String-Controller (und ein redundantes Backup), der für die Verwaltung der Racks innerhalb dieses Strings zuständig ist. Er ist mit dem Systemcontroller und den Rack-Controllern verbunden.
Rack Controller: Jedes Rack wird von einem Rack-Controller (und einem redundanten Backup) gesteuert, der mit dem String-Controller und den Modul-Controllern verbunden ist. Er verwaltet die Module innerhalb des Racks und überwacht deren Leistung.
Modul Controller: Jedes Modul verfügt über eine Modulsteuerung, die für die Überwachung und Steuerung des Betriebs des einzelnen Moduls zuständig ist. Sie kommuniziert mit der Rack-Steuerung. - Vorausschauende Wartung auf Basis fortschrittlicher Datenanalyse
- Innovative Digital-Twin-Technologie für eine präzise Bewertung des Zustands (State of Health, SoH)
- Ausfallsichere redundante Kommunikation und Steuerung
Supercapacitor Management And Reporting Technology (SMARTTM)
SMARTTM st das intelligente Herzstück des MUSETM Systems:
- Präzise Spannungsüberwachung jeder einzelnen Zelle
- Umfassende Temperaturerfassung mit mehreren Sensoren pro Modul
- Sichere, isolierte Kommunikation zwischen den Komponenten
- Vielseitige Betriebsmöglichkeiten im Niederspannungsbereich
- Optimierter Zellausgleich für Spitzenleistung
- Stromversorgung sowohl über das Zellenarray als auch über eine externe Stromquelle
- Toleranz gegenüber Tiefentladung (Rückladung) bis zu negativen Spannungen von bis zu -0,5 V ohne dauerhafte Beeinträchtigung des Energiespeichersystems
Technische Spezifikationen
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Spannungsbereich total |
Bis zu 100 kV DC |
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Leistungsbereich |
Skalierbar von 10 MW bis 1000 MW |
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Rack max. Spannung |
2880V |
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Rack Gewicht |
1100 kg |
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Rack Flächenbedarf |
0.56 m2 |
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Energiedichte @ 2.4V/cell |
4.11 kWh/m2 |
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Temperatur |
Optimiert für 18°C Umgebungstemperatur (Lufttemp.) im MUSE-R |
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HV Isolation / Teilentladungen |
Montage von Erdungsisolatoren und Maßnahmen zur Verringerung von Teilentladungen |
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Bypass/Safety Switch |
4 je Rack (per 5 Modulen) |
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Bypass Operation |
Remote make/break contact |
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Überstromschutz |
None (do not want an open) |
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Entladungsverfahren |
Integrierte Widerstände und Schalter |
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Entladungsdauer |
1 Sek. oder mehr, je nach Kundenkonfiguration |
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Aux Power |
2x DC-DC Konverter |
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UPS |
2 x 20 Wh Ultracap Banks |
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CMS Architektur |
Dual Rack Controllers + Module comm. & balance controllers |
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Kommunikation |
Ethernet |
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Rack Kommunikation |
Dual 1G Ethernet |
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