Vzťah medzi vysokoúčinnou technológiou vyrovnávača batérií a kaskádovými batériami na ukladanie energie
Technológia vyvažovania batérie môže zlepšiť životnosť akumulátora a predĺžiť dobu servisu akumulátora. Je vhodný pre veľkokapacitný nikel-kovový hydrid, 2V olovené batérie, lítiové batérie, 6V olovené, 12V olovené batérie a superkondenzátorové balenia.
Rebríková batéria a výber
Sekundárna batéria sa vzťahuje na batériu, ktorá bola použitá a dosiahla svoju pôvodnú konštrukčnú životnosť a jej kapacita bola úplne alebo čiastočne obnovená inými metódami.
Vo všeobecnosti je efektívna kapacita batérie po 5 rokoch používania približne 80%. Prirodzený rozpad batérie vstúpil do stabilného obdobia a môže byť použitý ako batéria s malou kapacitou. Vďaka paralelnému použitiu určitého počtu batérií sa dostupná kapacita môže niekoľkokrát zvýšiť, čo plne spĺňa potreby uskladňovania energie a energie. , dôvod použitia veľkého počtu paralelných batérií na zvýšenie kapacity batérie je rovnaký.
Po 5 rokoch používania akumulátora sa použiteľná kapacita a životnosť batérie výrazne skrátia. Používatelia a predajcovia ho zvyčajne nahrádzajú ako celok. Ako každý vie, nie všetky batérie v batérii je potrebné vymeniť, ale jedna alebo niekoľko batérií má vážne zhoršenie kapacity. Ovplyvňuje celú batériu. Ak existuje viacero takýchto batérií, ťažko oslabené batérie sa detegujú detekciou a iné batérie sa môžu opätovne použiť v kaskáde prostredníctvom delenia kapacity a vnútornej detekcie odporu. Kaskádové využitie napájacích batérií samozrejme predlžuje účinnosť používania a životný cyklus batérií a znižuje znečistenie životného prostredia spôsobené batériami. Je známy ako kľúčový vývojový objekt v súčasnosti aj v budúcnosti.
Opätovné použitie elektrickej batérie je kľúčovým článkom pri vytváraní priemyselného reťazca energetických batérií s uzavretou slučkou a má dôležitú hodnotu v oblasti ochrany životného prostredia, obnovy zdrojov a zlepšovania hodnoty celého životného cyklu energetických batérií. Po vyradení z prevádzky sú napájacie batérie stále možné používať v nízkorýchlostných elektrických vozidlách, záložných zdrojoch energie, úložisku energie a ďalších oblastiach s relatívne dobrými prevádzkovými podmienkami a nízkymi požiadavkami na výkon batérie po testovaní, skríningu a reorganizácii.
S rastúcou propagáciou a aplikáciou nových energetických vozidiel sa bude každý rok vyrábať veľké množstvo vyradených batérií a objavil sa koncept kaskádového využitia energetických batérií a pritiahol širokú pozornosť.
Použitie echelon batérií môže zlepšiť mieru využitia batérií a predĺžiť životný cyklus batérií, čo má veľký význam z hľadiska úspory energie a ochrany životného prostredia, ale používanie echelon batérií musí venovať pozornosť niektorým záležitostiam:
1. V čo najväčšej možnej miere používajte základné jednotkové články, ako sú 2V jednoduché olovené batérie, rôzne lítiové batérie vrátane lítiových fosfátových batérií, lítiových titanátových batérií, lítiových lítiových lítiových lítiových batérií. Čakať. Batérie, ktoré sú balené v sérii s viacerými jednotkami, ako sú 6V olovené batérie (3 2V jednotky) a 12V olovené batérie (6 2V jednotiek), nie sú vhodné na kaskádové využitie, hlavne preto, že interiér týchto batérií je viacstrunový Samotná batéria má problém s nerovnováhou, ktorý sa nedá vyriešiť externe.
2. Musí sa dodržiavať zásada zoskupenia batérií rovnakého typu. Batérie v skupine musia byť rovnakého typu, to znamená, že rozsah pracovného napätia batérií musí byť rovnaký. Batérie s rôznym rozsahom pracovného napätia sa nemôžu objaviť v tej istej batérii a nemôžu sa miešať, aj keď majú rovnakú kapacitu.
3. Ak to podmienky dovolia, kapacita, napätie a vnútorný odpor by sa mali merať pred zostavou akumulátora a batérie s podobnou kapacitou a vnútorným odporom by sa mali zvoliť v čo najväčšej možnej miere, aby sa počas opätovného použitia znížilo rozšírenie rozdielov konzistencie.
Keďže kapacita echelónových batérií je vo všeobecnosti nižšia ako menovitá kapacita, aby sa dosiahla dostatočná kapacita, je potrebné použiť väčší počet batérií na dosiahnutie konštrukčnej kapacity prostredníctvom vhodnej série a paralelného pripojenia, takže sa musí montovať podľa technických podmienok.
Montážna metóda 1: najprv paralelne a potom sériovo, ako sú akumulátory pre elektrické vozidlá používajúce túto metódu.
Montážna metóda 2: najprv v sérii a potom paralelne, často používaná v dátových centrách alebo počítačových miestnostiach.
Obe montážne metódy majú svoje vlastné výhody a nevýhody a sú vhodné pre rôzne prostredia:
Nevýhody paralelného najprv a potom naťahovania: výber spojovacích liniek a zbernicových tyčí je veľmi dôležitý, inak spôsobí rozdiely v nabíjaní a vybíjaní batérie a individuálny únikový prúd batérie (alebo porucha) ovplyvní paralelnú jednotku, ktorá má relatívne veľký vplyv na kapacitu. ovplyvňuje životnosť batérie (najazdených kilometrov); výhody: jednoduchá správa, ak pridáte ekvalizér batérie, je potrebná iba jedna sada (sada).
Výhody sériového najprv a potom paralelného: jednoduché pripojenie, jednoduchá údržba, rýchla detekcia a manipulácia s chybnými batériami, jednoduchá údržba, kapacita jednotkovej batérie v každom reťazci môže byť odlišná, vysoká miera využitia batérie, kapacita (výkon) môže byť ľubovoľne rozšírená, zvýšenie času zálohovania, zlepšenie spoľahlivosti, najmä vhodné pre dátové centrá; Nevýhody: Ak pridáte ekvalizéry batérií, vyžaduje sa viacero sád (sád).
4. Nasledujúce batérie nie je možné opätovne použiť: jedna je batéria s veľkým únikovým prúdom (alebo vysokou rýchlosťou samovybíjania); druhá je batéria, ktorej vzhľad je deformovaný, ako je opuchnutá škrupina; Treťou je batéria, ktorá uniká.
Vyváženie buniek Echelon
Aj keď je kontrola ecchelonových batérií veľmi prísna, je ťažké zabezpečiť konzistenciu batérií. Aj keď sú batérie s vynikajúcou konzistenciou zostavené dohromady, po desiatkach cyklov nabíjania a vybíjania budú stále existovať rozdiely v rôznej miere a tento rozdiel sa s použitím zmení. Predĺženie času sa postupne zvyšuje a konzistencia sa bude zhoršovať a zhoršovať. Je zrejmé, že rozdiel napätia medzi batériami sa postupne zvyšuje a efektívny čas nabíjania a vybíjania sa skracuje a skracuje. Veľký počet testovacích údajov zistil, že akumulátor so zlou konzistenciou má nasledujúce vlastnosti:
1. Napätie jednotkovej bunky je zjavne nerovnomerné a nepravidelne rozložené;
2. Zostatková kapacita jednotkovej batérie predstavuje nepravidelné diskrétne rozdelenie;
3. Vnútorný odpor jednotkovej bunky tiež predstavuje nepravidelné diskrétne rozdelenie.
Prostredníctvom ďalších štatistík o detekčných údajoch sa zistilo, že najväčším zabijakom nerovnováhy batérií je:
1. Teplotný rozdiel batérie, inštalácia akumulátora je zvyčajne hustá a teplota batérie každej časti je iná, čo ovplyvňuje konzistenciu batérie a urýchľuje rozdiel medzi batériami;
2. Prísne nabíjanie a vybíjanie s cieľom urýchliť rozšírenie rozdielov medzi batériami;
Kapacita akumulátora na ukladanie energie je veľmi veľká. Ako príklad uvedieme nominálnu batériu s kapacitou 500Ah. Za predpokladu, že rozdiel medzi maximálnou kapacitou a minimálnou kapacitou batérie je 50Ah a rozdiel medzi inými batériami sa pohybuje od 5 do 10Ah, maximálne efektívne vybitie systému Kapacita je 450Ah (predbežne očíslovaná ako batéria D, to isté nižšie), za predpokladu, že vybitie je 50A, teoretický maximálny čas vybitia je asi 9h. Po uplynutí tejto doby batéria D dosiahne rozhranie napätia výboja a vstúpi do stavu prebíjania. Ak bude pokračovať v vybíjaní, vážne poškodí batériu D a jej maximálna efektívna kapacita sa prudko zníži, čím sa ďalej zníži maximálna efektívna kapacita akumulátora. Je tu tiež problém s mierou vypúšťania. Rýchlosť vybitia batérie s najväčšou kapacitou je 0,1 °C, rýchlosť vybitia batérie D je 0,11 °C a rýchlosť vybitia ostatných batérií je medzi 0,1 °C a 0,11 °C. Každá batéria má iný stupeň útlmu, čo povedie k postupnému rozširovaniu a zrýchleniu rozdielov a jednotnosti batérií. Podobne počas nabíjania, nabíjania rýchlosťou 0,1 °C, rýchlosť nabíjania batérie D dosahuje 0,11 °C, čo je maximum, a ako prvé sa dosiahne limitné napätie nabíjania. Pokračovanie v nabíjaní vstúpi do stavu prebitia, čo spôsobí ďalšie poškodenie batérie D. Rýchlosť nabíjania iných batérií Je to medzi 0,1C a 0,11C a rozdiel v rýchlosti nabíjania zhorší rozdiel a konzistenciu batérie a zrýchľuje sa. Takáto batéria nakoniec povedie k menšej a menšej efektívnej kapacite a kratšiemu efektívnemu času vybitia po opakovanom nabíjaní a vybíjaní. Existuje tiež vážny problém s veľkokapacitnou batériou na ukladanie energie, čo je riziko tepelného úniku. Ak nie je možné vykonať účinnú prevenciu a kontrolu, batéria D sa môže stať batériou s najvyššou teplotou počas procesu nabíjania a vybíjania akumulátora. Ak dôjde k zlyhaniu tepelného úniku, batéria bude úplne zošrotovaná alebo dokonca spôsobí zlyhanie akumulátora. Ak batéria dokáže udržiavať každú batériu bez prebitia a prebíjania počas prevádzky, môže byť zaručená efektívna kapacita a čas vybitia akumulátora a je vždy v stave prirodzeného rozpadu. Aké dôležité je pracovať správne a bezpečne.
V prípade D batérie v tomto príklade, ak môže byť vybíjací prúd automaticky znížený na menej ako 50A, napríklad 47-48A, a nedostatočný prúd 2-3A je automaticky poskytovaný inými veľkokapacitnými batériami, celkový čas vybitia môže presiahnuť 9 hodín. Ostatné batérie dosiahnu koniec vybitia spolu a nedochádza k nadmernému vybitiu; podobne, ak je možné nabíjací prúd automaticky znížiť na menej ako 50A, napríklad 47-48A, zostávajúci prúd 2-3A sa automaticky prenesie do iných batérií s veľkou kapacitou a automaticky sa zvýši Nabíjací prúd veľkokapacitnej batérie dosiahne limitné napätie nabíjania spolu s inými batériami, takže nedôjde k nadmernému prepíňaniu. Je zrejmé, že vyrovnávací prúd musí dosiahnuť viac ako 5A, aby spĺňal požiadavky, najmä na konci nabíjania a vybíjania. Zo zásady vyrovnávania môže byť kompetentný iba vyrovnávač prevodovej batérie.
V súčasnosti je pokrok v efektívnej technológii vyvažovania batérií veľmi nevyvážený, najmä pokiaľ ide o vyváženie prúdu a účinnosť vyvažovania. Hoci niektoré riešenia prijali synchrónnu technológiu nápravy, maximálny vyvažovací prúd je väčšinou obmedzený na menej ako 5A a nepretržitý vyvažovací prúd je len 1-3A. Nie je to potrebné. Keďže je potrebné podporovať obojsmerné vyrovnávanie, súčasná účinnosť konverzie zvyčajne nie je vysoká a problém samohrievania pri veľkom vyrovnávajúcom prúde je stále relatívne prominentný. Ďalšou dôležitou prekážkou sú náklady na vybavenie. Keďže väčšina z nich používa synchrónne usmerňovacie čipy, náklady sa výrazne zvyšujú.
Vysoko účinná technológia vyvažovania buniek
V súčasnosti bola vysoko výkonná, vysoko účinná, v reálnom čase, dynamická technológia vyrovnávača batérií v reálnom čase úspešne vyvinutá súdruhom Zhou Baolinom z úradu pre dopravu v Ta-čchingu po mnohých rokoch. Ako jadro berie národnú patentovú technológiu (patentové číslo 201220153997.0 a 201520061849.X) a integruje samovymyslenú technológiu obojsmernej synchrónnej nápravy (patent, o ktorý sa žiada: typ prenosu batérie v reálnom čase ekvalizér s obojsmernou synchrónnou funkciou nápravy, číslo aplikácie: 201710799424.2), čo je obojsmerná synchrónna technológia nápravy, ktorá nevyžaduje synchrónny usmerňovací čip, ktorý nielen výrazne znižuje náklady na vybavenie, ale tiež výrazne zlepšuje účinnosť vyváženia prúdu a rovnováhy. Dosiahnuté prielomy vo vyvážených technických ukazovateľoch s týmito charakteristikami:
1. Rozsah vyvažovacieho prúdu je veľký. Veľký vyrovnávací prúd znamená, že rýchlosť vyrovnávania je veľmi rýchla, pozrite si pripojenú tabuľku. V súčasnosti si vylepšený ekvalizér lítiových batérií uvedomil, že vzťah medzi vyrovnávajúcim sa prúdom a rozdielom napätia je približne 1A /13mV. Napríklad, keď rozdiel napätia dosiahne 130mV, vyrovnávací prúd môže dosiahnuť približne 10A, čo je obzvlášť priaznivé pre vysokorýchlostné vyrovnávanie.
2. Vysoká účinnosť rovnováhy. Vysoká rovnovážna účinnosť znamená menšiu stratu energie, vyššie využitie a nižší nárast teploty zariadenia, pozri tabuľku 1.
3. Dynamické vyrovnávanie v reálnom čase. V statickom stave akumulátora je možné maximálny rozdiel napätia v balení regulovať v rozmedzí 10mV alebo dokonca menší (v závislosti od nastavenia referenčného rozdielu napätia) a zadať stav detekcie pohotovostného režimu mikro-výkonu, či je batéria v stave nabíjania alebo v stave vybíjania, keď sa zistí, že rozdiel napätia je väčší ako referenčný rozdiel napätia, okamžite vstúpi do stavu vysokorýchlostného vyrovnávania. Najväčšou výhodou dynamického vyrovnávania v reálnom čase je, že efektívna doba vyrovnávania je dlhá, ekvalizér má najvyššiu účinnosť a jeho jedinečná pulzná technológia má dobrú údržbu a kapacitu batérie. Účinok zlepšenia bol testovaný aplikáciou.
Použitie vysokoprúdového vysokoúčinného ekvalizéra článkov môže minimalizovať prebitie batérie, premnoženie a zlyhanie tepelného úniku. Aj keď sa rozpad kapacity akumulátora stal skutočnosťou, že konzistencia sa zhoršila, môže veľmi dobre znížiť rýchlosť rozpadu. Automatickým vynútením napätia na udržanie konzistencie môže tiež do určitej miery zlepšiť efektívnu kapacitu akumulátora a predĺžiť batériu. Najmä životnosť cyklu výrazne znižuje náklady na opravu a údržbu.
Skutočný efekt použitia: používa sa na 24 reťazcoch jednoduchých batérií 2V170Ah olovených batérií vrátených zákazníkmi. Štandardný prúd 17A sa používa na nabíjanie a vybíjanie. V prípade bez ekvalizéra je maximálny čas vybitia po plnom nabití približne 3h. Počas vybitia 3 batérií je teplo vážne a napätie je výrazne preplňované. Hodnota napätia je nižšia ako 0,5 V a jedna batéria je -0,1 V, dochádza k obráteniu polarity, napätie 21 batérií sa pohybuje od 1,8 do 2,0 V a stále je tu veľa energie, ktorá nebola uvoľnená; po použití prototypu vyrovnávača batérie v tomto článku, podľa štandardných parametrov nabíjania a vybíjania, po niekoľkých cykloch nabíjania a vybíjania sa čas vybíjania postupne predlžuje na približne 5,5 h a účinnosť sa zvyšuje o viac ako 80%. Pri troch najhorších batériách je napätie po vybití vyššie ako 1,5 V a napätie výboja sa postupne zvyšuje, najmä problém vážneho tepla na začiatku. Veľké zlepšenie, pokles teploty je veľmi zrejmý, len napätie 4 batérií je okolo 1,9 V, zvyšok batérií je okolo 1,8 V, napájanie batérie je úplne a efektívne uvoľnené.
