Razmerje med-tehnologijo izenačevalnika baterij z visoko učinkovitostjo in kaskadnimi baterijami za shranjevanje energije
Tehnologija uravnoteženja baterije lahko izboljša življenjsko dobo baterije in podaljša čas delovanja baterije. Primeren je za -zmogljive nikelj-hidridne-kovinske, 2V svinčene-kislinske baterije, litijeve baterije, 6V svinčene-kisline, 12V svinčene-kisline baterije in superkondenzatorji.
Lestvena baterija in izbor
Sekundarna baterija se nanaša na baterijo, ki je bila uporabljena in je dosegla svojo prvotno načrtovano življenjsko dobo, njena zmogljivost pa je bila v celoti ali delno obnovljena z drugimi metodami.
Na splošno je učinkovita zmogljivost baterije po 5 letih uporabe približno 80 odstotkov. Naravni razpad baterije je vstopil v stabilno obdobje in jo je mogoče uporabiti kot baterijo majhne{2}}zmogljivosti. Z vzporedno uporabo določenega števila baterij je mogoče razpoložljivo kapaciteto večkrat povečati, kar v celoti zadosti potrebam po skladiščenju energije in moči. , razlog za uporabo velikega števila vzporednih baterij za povečanje zmogljivosti baterije je enak.
Po 5 letih uporabe akumulatorja se uporabna zmogljivost in življenjska doba baterije bistveno skrajšata. Uporabniki in prodajalci ga običajno zamenjajo kot celoto. Kot vsi vedo, ni treba zamenjati vseh baterij v paketu baterij, vendar ima ena ali več baterij resno zmanjšanje zmogljivosti. To vpliva na celotno baterijo. Če je takšnih baterij več, se močno oslabljene baterije odstranijo z zaznavanjem, druge baterije pa se lahko ponovno uporabijo v kaskadi z delitvijo zmogljivosti in zaznavanjem notranjega upora. Kaskadna uporaba električnih baterij očitno podaljša učinkovitost uporabe in življenjski cikel baterij ter zmanjša onesnaževanje okolja, ki ga povzročajo baterije. Poznan je kot ključni razvojni objekt trenutno in v prihodnosti.
Ponovna uporaba baterij za napajanje je ključni člen pri oblikovanju zaprte-verige industrije električnih baterij in ima pomembno vrednost pri varovanju okolja, pridobivanju virov in izboljšanju vrednosti akumulatorjev v celotnem življenjskem ciklu. Po razgradnji je moč akumulatorjev po testiranju, pregledu in reorganizaciji še vedno uporabljati v nizkohitrostnih-električnih vozilih, rezervnih virih energije, shranjevanju energije in drugih področjih z razmeroma dobrimi delovnimi pogoji in nizkimi zahtevami glede zmogljivosti baterije.
Z vse večjo promocijo in uporabo novih energetskih vozil se bo vsako leto izdelalo veliko število odsluženih baterij, pojavil pa se je koncept kaskadne izrabe električnih baterij in pritegnil široko pozornost.
Uporaba echelon baterij lahko izboljša stopnjo izrabe baterij in podaljša življenjski cikel baterij, kar je zelo pomembno z vidika varčevanja z energijo in varovanja okolja, vendar je treba pri uporabi echelon baterij biti pozoren na nekatere zadeve:
1. Čim bolj uporabljajte osnovne enotne celice, kot so 2V enojne svinčeve-kislinske baterije, različne litijeve baterije, vključno z litij-železovim fosfatnimi baterijami, litij-titanatnimi baterijami, ternarnimi litijevimi baterijami, litij-kobaltovimi oksidnimi baterijami in litijevim manganatom baterije. Počakaj. Baterije, ki so pakirane v seriji z več enotami, kot so 6V svinčene-kislinske baterije (3 2V enote) in 12V svinčene-kislinske baterije (6 2V enot), niso primerne za kaskadno uporabo, predvsem ker je notranjost teh baterij več-stručna. Sama baterija ima problem neravnovesja, ki ga ni mogoče rešiti navzven.
2. Upoštevati je treba načelo združevanja baterij istega tipa. Baterije v skupini morajo biti iste vrste, to pomeni, da mora biti razpon delovne napetosti baterij enak. Baterije z različnimi razponi delovne napetosti ne morejo biti v istem akumulatorju in jih ni mogoče mešati, tudi če imajo enako kapaciteto.
3. Če pogoji to dopuščajo, je treba zmogljivost, napetost in notranjo upornost izmeriti pred sestavljanjem baterijskega paketa ter izbrati baterije s podobno zmogljivostjo in notranjo upornostjo, kolikor je mogoče, da se zmanjša širjenje razlik v konsistenci med ponovno uporabo.
Ker je zmogljivost ešalonskih baterij praviloma nižja od nazivne kapacitete, je za dosego zadostne kapacitete potrebno uporabiti večje število baterij za doseganje projektne zmogljivosti s primerno serijsko in vzporedno povezavo, zato jo je treba sestaviti po glede na tehnične pogoje.
Metoda sestavljanja 1: najprej vzporedno in nato zaporedno, kot so akumulatorji za električna vozila, ki uporabljajo to metodo.
Metoda montaže 2: najprej zaporedno in nato vzporedno, pogosto se uporablja v podatkovnih centrih ali računalniških sobah.
Oba načina montaže imata svoje prednosti in slabosti ter sta primerna za različna okolja:
Slabosti najprej vzporednega in nato nanizanja: zelo pomembna je izbira povezovalnih vodov in vodil akumulatorja enote, sicer bo to povzročilo razlike v polnjenju in praznjenju baterije, tok (ali napaka) posameznega akumulatorja pa bo vplival na vzporedno enoto, ki ima razmeroma velik vpliv na zmogljivost. Vpliva na življenjsko dobo baterije (prevoženih kilometrov); prednosti: enostavno upravljanje, če dodate baterijski izenačevalnik, potrebujete samo en komplet (set).
Prednosti serijskega in nato vzporednega: enostavna povezava, enostavno vzdrževanje, hitro odkrivanje in ravnanje z okvarjenimi baterijami, enostavno vzdrževanje, zmogljivost baterije enote v vsakem nizu je lahko različna, visoka stopnja izkoriščenosti baterije, zmogljivost (moč) se lahko poljubno poveča, poveča Čas varnostnega kopiranja, izboljšanje zanesljivosti, še posebej primerno za podatkovne centre; Slabosti: Če dodate baterijski izenačevalnik, je potrebnih več nizov (kompletov).
4. Naslednjih baterij ni mogoče ponovno uporabiti: ena je baterija z velikim uhajajočim tokom (ali visoko{1}}stopnjo samopraznjenja); druga je baterija, katere videz je deformiran, kot je otekla lupina; tretji je baterija, ki pušča.
Echelon Cell Balance
Tudi če je pregled ešalonskih baterij zelo strog, je težko zagotoviti skladnost baterij. Tudi če so baterije z odlično konsistenco sestavljene skupaj, bodo po več desetih ciklih polnjenja in praznjenja še vedno razlike v različnih stopnjah in ta razlika se bo z uporabo spreminjala. Podaljšanje časa se postopoma povečuje, konsistenca pa bo vse slabša. Očitno je, da se napetostna razlika med baterijami postopoma povečuje, efektivni čas polnjenja in praznjenja pa postaja vse krajši. Veliko število testnih podatkov je pokazalo, da ima baterijski paket s slabo konsistenco naslednje značilnosti:
1. Napetost enote celice je očitno neenakomerna in neenakomerno razporejena;
2. Preostala zmogljivost baterije enote predstavlja nepravilno diskretno porazdelitev;
3. Notranji upor enote celice predstavlja tudi nepravilno diskretno porazdelitev.
Z nadaljnjo statistiko podatkov o odkrivanju je bilo ugotovljeno, da je največji ubijalec neravnovesja baterije:
1. Temperaturna razlika baterije, namestitev baterijskega paketa je običajno gosta, temperatura baterije vsakega dela pa je različna, kar vpliva na konsistenco baterije in pospešuje razliko med baterijami;
2. Močno polnjenje in praznjenje za pospešitev širjenja razlik med baterijami;
Zmogljivost akumulatorja za shranjevanje energije je zelo velika. Vzemite za primer nazivno baterijo 500Ah. Ob predpostavki, da je razlika med največjo in najmanjšo kapaciteto baterije 50Ah, razlika med drugimi baterijami pa od 5 do 10Ah, je največja učinkovita praznjenje sistema. zmogljivost je 450Ah (pogojno oštevilčena kot baterija D, enako spodaj), ob predpostavki, da je tok praznjenja 50A, je teoretični maksimalni čas praznjenja približno 9 ur. Po tem času bo baterija D dosegla napetost-izklopa praznjenja in prešla v-stanje praznjenja. Če se še naprej prazni, bo resno poškodoval baterijo D, njena največja učinkovita zmogljivost pa se bo močno zmanjšala, s čimer se bo še dodatno zmanjšala največja efektivna zmogljivost baterije. Obstaja tudi problem hitrosti praznjenja. Stopnja praznjenja baterije največje zmogljivosti je 0.1C, stopnja praznjenja baterije D je 0.11C, stopnja praznjenja drugih baterij pa je med 0,1C in 0,11C. Vsaka baterija ima različno stopnjo slabljenja, kar bo privedlo do postopnega širjenja in pospeševanja razlik in enotnosti baterij. Podobno med polnjenjem polnite s hitrostjo 0,1C, stopnja polnjenja baterije D doseže 0,11C, kar je največ, in najprej je dosežena mejna napetost polnjenja. Nadaljevanje polnjenja bo prešlo v stanje prenapolnjenosti, kar bo povzročilo nadaljnjo škodo na bateriji D. Hitrost polnjenja drugih baterij Je med 0,1C in 0,11C, razlika v stopnji polnjenja pa bo povečala razliko in doslednost baterije ter pospešila. Takšen akumulator bo sčasoma privedel do vse manjše efektivne zmogljivosti in krajšega efektivnega časa praznjenja po večkratnem polnjenju in praznjenju. Obstaja tudi resna težava z-akumulatorjem velike zmogljivosti za shranjevanje energije, kar je nevarnost toplotnega pobega. Za ta akumulator, če ni mogoče izvesti učinkovitega preprečevanja in nadzora, lahko baterija D postane baterija z najvišjo temperaturo med postopkom polnjenja in praznjenja akumulatorja. Če pride do okvare zaradi toplotnega pobega, bo baterija popolnoma odpadla ali celo povzročila okvaro baterijskega paketa. Če lahko baterijski paket vzdržuje vsako baterijo brez prekomernega polnjenja in prekomernega praznjenja med delovanjem, je lahko zagotovljena efektivna zmogljivost in čas praznjenja akumulatorja, ki je vedno v stanju naravnega razpada. Kako pomembno je pravilno in varno delovanje.
Za baterijo D v tem primeru, če se lahko tok praznjenja samodejno zmanjša pod 50 A, na primer 47-48A, in nezadostni 2-3A tok samodejno zagotovijo drugi veliki{{9 }} baterije, potem lahko celoten čas praznjenja preseže 9 ur. Druge baterije skupaj dosežejo konec praznjenja in ne pride do prekomernega praznjenja; podobno, če je mogoče polnilni tok samodejno zmanjšati pod 50 A, na primer 47-48 A, se bo preostali tok 2-3 A samodejno prenesel na druge baterije z veliko kapaciteto in samodejno povečal Polnilni tok baterije velike zmogljivosti doseže mejno napetost polnjenja skupaj z drugimi baterijami, tako da ne pride do prekomernega praznjenja. Vidi se, da mora izravnalni tok doseči več kot 5A, da izpolni zahteve, še posebej na koncu polnjenja in praznjenja. Iz principa izravnave je lahko kompetenten samo izenačevalnik prenosne baterije.
Trenutno je napredek tehnologije učinkovitega uravnoteženja baterij zelo neuravnotežen, zlasti v smislu uravnoteženja toka in učinkovitosti uravnoteženja. Čeprav so nekatere rešitve sprejele tehnologijo sinhronega usmerjanja, je največji izravnalni tok večinoma omejen na manj kot 5 A, neprekinjen izravnalni tok pa je le 1-3 A. Ni potrebno. Ker je treba podpirati dvosmerno izravnavo, učinkovitost pretvorbe toka običajno ni visoka, problem samoogrevanja pri velikem izravnalnem toku pa je še vedno relativno izrazit. Druga pomembna ovira so stroški opreme. Ker večina od njih uporablja sinhrone usmerniške čipe, se stroški močno povečajo.
Visoko{0}}učinkovita tehnologija za uravnoteženje celic
Trenutno je tovariš Zhou Baolin iz transportnega urada Daqing uspešno razvil tehnologijo izenačevalnika baterije z visoko{{0}}visoko-učinkovitostjo v realnem-razmeru z dinamičnim prenosom. veliko let. Za jedro vzame nacionalno patentno tehnologijo (št. patenta 201220153997.0 in 201520061849.X) in integrira tehnologijo dvosmernega sinhronega popravljanja, ki si jo je sam-izmislil (patent, zaprošen za: prenosni izenačevalnik baterije v realnem času- z dvosmerno sinhrono usmerjevalno funkcijo, številka aplikacije: 201710799424.2), ki je dvosmerna sinhrona usmerniška tehnologija, ki ne zahteva sinhronega usmerniškega čipa, kar ne le močno zmanjša stroške opreme, ampak tudi močno izboljša ravnotežni tok in učinkovitost ravnotežja. Dosežen preboj na področju uravnoteženih tehničnih kazalnikov z naslednjimi značilnostmi:
1. Razpon toka ravnotežja je velik. Velik izravnalni tok pomeni, da je hitrost izravnave zelo hitra, glejte priloženo tabelo. Trenutno je izboljšan izenačevalnik litijevih baterij ugotovil, da je razmerje med izenačevalnim tokom in napetostno razliko približno 1A/13mV. Na primer, ko napetostna razlika doseže 130 mV, lahko izenačevalni tok doseže približno 10 A, kar je še posebej ugodno za-hitro izenačevanje.
2. Visoka učinkovitost ravnotežja. Visoka ravnotežna učinkovitost pomeni manjše izgube energije, večjo izkoriščenost in nižji dvig temperature opreme, glej tabelo 1.
3. Dinamično-izenačevanje v realnem času. V statičnem stanju baterijskega paketa lahko največjo napetostno razliko v paketu nadzorujete znotraj 10 mV ali celo manj (odvisno od nastavitve referenčne napetostne razlike) in vstopite v stanje zaznavanja mikro-napajalne pripravljenosti, ne glede na to, ali je akumulator v stanju polnjenja ali v stanju praznjenja, ko je zaznana napetostna razlika večja od referenčne napetostne razlike, bo takoj prešel v stanje izenačevanja visoke{4}}hitrosti. Največja prednost-dinamičnega izenačevanja v realnem času je, da je učinkovit čas izenačevanja dolg, izenačevalnik ima najvišjo učinkovitost, njegova edinstvena impulzna tehnologija pa dobro vzdržuje in ima kapaciteto baterije. Učinek izboljšanja je testirala aplikacija.
Z uporabo visoko{0}}tokovnega, visoko{1}}zmogljivega celičnega izenačevalnika lahko zmanjšate prenapolnjenost baterije, prekomerno praznjenje in okvare zaradi toplotnega pobega. Tudi če je zmanjšanje zmogljivosti baterijskega paketa postalo dejstvo, da se je konsistenca poslabšala, lahko zelo dobro zmanjša hitrost razpadanja. S samodejnim prisiljenjem napetosti, da ohrani konsistenco, lahko do določene mere izboljša tudi učinkovito zmogljivost baterijskega paketa in podaljša baterijski paket. Zlasti življenjska doba cikla znatno zmanjša stroške popravil in vzdrževanja.
Dejanski učinek uporabe: uporabljen na 24 nizih enojnih 2V170Ah svinčenih-akumulatorjev, ki jih vrnejo stranke. Za polnjenje in praznjenje se uporablja standardni tok 17 A. V primeru brez izenačevalnika je najdaljši čas praznjenja po polni polnitvi približno 3 ure. Med praznjenjem 3 baterij je vročina resna, napetost pa močno prepraznjena. Vrednost napetosti je nižja od 0,5V, ena baterija pa je -0,1 V, pride do obrnjene polarnosti, napetost 21 baterij se giblje od 1,8 do 2,0V in še vedno je veliko moči, ki ni bila sproščena; po uporabi prototipa izenačevalnika baterije v tem članku, pod standardnimi parametri polnjenja in praznjenja, se po več ciklih polnjenja in praznjenja čas praznjenja postopoma podaljša na približno 5,5 h, učinkovitost pa se izboljša za več kot 80 odstotkov. Pri treh najslabših baterijah je napetost po praznjenju vse nad 1,5V, napetost praznjenja pa postopoma narašča, še posebej je problem resne vročine na začetku. Odlično izboljšanje, padec temperature je zelo očiten, le napetost 4 baterij je okoli 1,9V, ostale baterije so okoli 1,8V, moč baterije se popolnoma in učinkovito sprosti.
