作者： Art Pini

[Phoenix Contact] 目標旨在幫助設計人員最大限度地減少對環境的影響，為可再生能源革命做好準備，在減少排放的同時為世界提供可持續的、即需即用的能源。他們提出了一個名為“全電氣化社會”的概念，并以此作為未來十年的目標。在其愿景中，可再生能源是通過利用電氣化、網絡化和自動化技術打造智能化和網絡化系統而高效生成和利用的。

清潔、可持續的能源來自光伏、水電、風能和地熱資源。電池或綠色氫氣等儲能系統與發電過程相輔相成，確保能源隨時可用。這些系統與網絡和自動化控制相結合，能夠讓我們生活的方方面面都實現電氣化。Phoenix Contact 為“全電氣化社會”的能源生產、儲能和自動化提供多種組件。

風力渦輪發電機

風力渦輪發電機的發電量約占美國總發電量的 10%。這些發電機結構復雜，機器診斷系統可監控系統健康狀況，以減少損壞并盡量縮短停機時間。例如，智能渦輪葉片監控系統包括了檢查冰、閃電、負載和結構健康狀況的傳感器（圖 1）。

圖 1：智能渦輪葉片監控包括檢查冰、閃電、負載和結構健康狀況的傳感器，可以檢測并防止損壞。（圖片來源：Phoenix Contact）

Phoenix Contact [1183803] 轉子葉片負載傳感器安裝在葉片內部底座附近，使用應變計監測渦輪葉片的載荷。結合其他傳感器提供的數據，測量與評估控制器可監測葉片負載，從而控制渦輪機，使之以最小的葉片負載實現最佳的性能。

光伏發電

太陽能發電需要全系統監控，以確?，F場的太陽能板能以最高效率運行。太陽能電池串聯在一起，稱為光伏 (PV) 串，從而實現規定的電壓。通過監測單個電池板串的電流和電壓，用戶可以確定由于太陽能板損壞或電氣連接不良而造成的功率損失（圖 2）。通過多通道通信模塊可以將傳感器模塊復用到協調控制器。

圖 2：通過監測單個電池板中的串光伏串的電流和電壓，用戶可以確定由于太陽能板損壞或電氣連接不良而造成的功率損失。（圖片來源：Phoenix Contact）

在圖 2 中，電壓和電流傳感器僅使用兩個通信模塊就能監控二十個光伏串的電流和通用電壓。通信模塊通過 Modbus 接口將數據發送至緊湊的控制器。

Phoenix Contact [2903591] 是一個傳感器模塊實例，它可以測量最高 1500 伏的單個電壓。輸出數據是范圍 2 至 10 伏直流 (VDC) 的模擬電壓，與測量輸入成比例。2903591 傳感器是一個 35 毫米 (mm) DIN 導軌模塊，由 24 伏直流電源供電。

儲能

由于能源需求是恒定的，因此設計人員必須能夠存儲從太陽能和風能等可再生能源發出的電能。常見方法是用電池存儲。最小的儲能單元就是電池單元，但可以將多個電池單元組合成一個電池模塊，以增加可用的存儲容量。各個電池單元的功率必須平衡，以確保它們以相似的速率充電或放電。出于安全考慮，我們需要監控電池模塊的溫度，以免發生熱擊穿。在電源控制單元 (PCU) 的控制下，多個模塊被組合到一個存儲柜中（圖 3）。

圖 3：所示為拆下前面板的儲能柜，露出了由單個電池單元（藍色）及其相關控制電子元件組成的三個電池模塊。（圖片來源：Phoenix Contact）

Phoenix Contact 提供用于連接這些模塊的連接器。例如，極化連接器可以作為正極觸點將模塊與 [1106306] 連接，或作為負極觸點與 [1106307] 連接。這些電池極連接器采用機械編碼，可防止極性反轉或意外接觸，并可旋轉 360? 以實現靈活布線。

結語

Phoenix Contact 的愿景就是打造“全電氣化社會”，為此而提供從連接器、傳感器到控制元件等各種產品，同時還為工業系統的自動化和控制提供軟件和控制器。除產品外，Phoenix Contact 還致力于通過減少設施和日常運營中的二氧化碳排放來實現可持續運營。

審核編輯 黃宇