Związek między wysokowydajną-technologią wyrównywania akumulatorów a kaskadowymi akumulatorami do magazynowania energii
Technologia równoważenia baterii może wydłużyć żywotność baterii i przedłużyć czas jej użytkowania. Nadaje się do dużych-niklowo-metalowo-wodorkowych, 2V ołowiowych-akumulatorów kwasowych, litowych, 6V ołowiowych-kwasu, 12V ołowiu-kwasu pakiety akumulatorów i pakiety superkondensatorów.
Bateria drabinkowa i wybór
Bateria wtórna odnosi się do baterii, która była używana i osiągnęła swój pierwotny projektowany okres użytkowania, a jej pojemność została przywrócona w całości lub częściowo innymi metodami.
Generalnie efektywna pojemność baterii po 5 latach użytkowania wynosi około 80 proc. Naturalny proces gnicia baterii wszedł w stabilny okres i może być używany jako bateria o małej -pojemności. Dzięki równoległemu wykorzystaniu określonej liczby akumulatorów dostępna pojemność może zostać kilkakrotnie zwiększona, co w pełni zaspokaja potrzeby magazynowania energii i zasilania. , powód używania dużej liczby równoległych baterii w celu zwiększenia pojemności baterii jest taki sam.
Po 5 latach użytkowania pakietu baterii pojemność użytkowa i żywotność baterii ulegają znacznemu skróceniu. Użytkownicy i sprzedawcy zwykle wymieniają go w całości. Jak wszyscy wiedzą, nie wszystkie baterie w zestawie baterii wymagają wymiany, ale jedna lub kilka baterii ma poważne pogorszenie pojemności. Wpływa na cały pakiet baterii. Jeśli istnieje wiele takich akumulatorów, mocno osłabione akumulatory są usuwane przez detekcję, a inne akumulatory mogą być ponownie użyte w kaskadzie poprzez podział pojemności i wykrywanie rezystancji wewnętrznej. Kaskadowe wykorzystanie baterii zasilających w oczywisty sposób wydłuża efektywność użytkowania i cykl życia baterii oraz zmniejsza zanieczyszczenie środowiska powodowane przez baterie. Jest znany jako kluczowy obiekt rozwoju obecnie iw przyszłości.
Ponowne wykorzystanie baterii zasilających jest kluczowym ogniwem w tworzeniu zamkniętego- łańcucha branży baterii zasilających i ma ważną wartość w zakresie ochrony środowiska, odzyskiwania zasobów i poprawy wartości pełnego cyklu życia baterii zasilających. Po wycofaniu z eksploatacji akumulatory nadal mogą być używane w pojazdach elektrycznych o niskiej-prędkości, rezerwowych źródłach zasilania, magazynach energii i innych dziedzinach o stosunkowo dobrych warunkach pracy i niskich wymaganiach dotyczących wydajności akumulatora po przeprowadzeniu testów, kontroli i reorganizacji.
Wraz z rosnącą promocją i zastosowaniem nowych pojazdów energetycznych, corocznie będzie produkowana duża liczba wycofanych baterii, a koncepcja kaskadowego wykorzystania baterii energetycznych pojawiła się i przyciągnęła powszechną uwagę.
Wykorzystanie baterii echelon może poprawić stopień wykorzystania baterii i przedłużyć cykl życia baterii, co ma ogromne znaczenie z punktu widzenia oszczędności energii i ochrony środowiska, ale wykorzystanie baterii echelon musi zwracać uwagę na kilka kwestii:
1. Używaj podstawowych ogniw jednostkowych w jak największym stopniu, takich jak jedno-ołowiowe- akumulatory kwasowe, różne baterie litowe, w tym baterie litowo-żelazowo-fosforanowe, baterie tytanowo-litowe, trójskładnikowe baterie litowe, baterie litowo-kobaltowe i manganian litu baterie. Czekać. Akumulatory, które są pakowane szeregowo z wieloma jednostkami, takie jak akumulatory kwasowe 6V ołowiowe-(3 jednostki 2V) i 12V ołowiowe-akumulatory kwasowe (6 jednostek 2V), nie nadają się do wykorzystania kaskadowego, głównie ponieważ wnętrze tych baterii jest wielo-stringowe Sama bateria ma problem braku równowagi, którego nie można rozwiązać zewnętrznie.
2. Należy przestrzegać zasady grupowania baterii tego samego typu. Baterie w grupie muszą być tego samego typu, to znaczy zakres napięcia roboczego baterii musi być taki sam. Baterie o różnych zakresach napięcia roboczego nie mogą znajdować się w tym samym zestawie baterii i nie można ich mieszać, nawet jeśli mają taką samą pojemność.
3. Jeśli pozwalają na to warunki, pojemność, napięcie i rezystancję wewnętrzną należy zmierzyć przed złożeniem zestawu akumulatorów, a akumulatory o podobnej pojemności i rezystancji wewnętrznej należy dobrać tak bardzo, jak to możliwe, aby zmniejszyć rozszerzanie się różnic w konsystencji podczas ponownego użycia.
Ponieważ pojemność akumulatorów echelon jest generalnie mniejsza niż pojemność nominalna, w celu uzyskania wystarczającej pojemności konieczne jest użycie większej liczby akumulatorów, aby uzyskać pojemność projektową poprzez odpowiednie połączenie szeregowe i równoległe, dlatego należy je zmontować zgodnie z do warunków technicznych.
Sposób montażu 1: najpierw równolegle, a następnie szeregowo, np. pakiety akumulatorów do pojazdów elektrycznych tą metodą.
Sposób montażu 2: najpierw szeregowo, a potem równolegle, często stosowany w centrach danych lub salach komputerowych.
Obie metody montażu mają swoje zalety i wady i są odpowiednie dla różnych środowisk:
Wady łączenia równoległego najpierw, a następnie ciągnącego: wybór linii połączeniowych akumulatora jednostki i szyn zbiorczych jest bardzo ważny, w przeciwnym razie spowoduje to różnice w ładowaniu i rozładowaniu akumulatora, a indywidualny prąd upływu akumulatora (lub usterka) wpłynie na jednostkę równoległą, która stosunkowo duży wpływ na pojemność. Wpływa na żywotność baterii (przebieg); zalety: łatwe zarządzanie, jeśli dodasz korektor baterii, potrzebny jest tylko jeden zestaw (zestaw).
Zalety połączenia szeregowego najpierw, a potem równoległego: łatwe połączenie, łatwa konserwacja, szybkie wykrywanie i obsługa uszkodzonych akumulatorów, łatwa konserwacja, pojemność baterii jednostkowej w każdym łańcuchu może być różna, wysoki stopień wykorzystania baterii, pojemność (moc) można dowolnie zwiększać, zwiększać Czas tworzenia kopii zapasowych, poprawa niezawodności, szczególnie odpowiednia dla centrów danych; Wady: Jeśli dodasz korektory baterii, wymagane jest wiele zestawów (zestawów).
4. Następujące baterie nie mogą być ponownie użyte: jedna to bateria o dużym prądzie upływu (lub wysokim samo-rozładowaniu); drugi to bateria, której wygląd jest zdeformowany, taki jak spuchnięta skorupa; trzeci to bateria, która przecieka.
Równowaga komórek Echelon
Nawet jeśli kontrola baterii echelon jest bardzo rygorystyczna, trudno jest zapewnić spójność baterii. Nawet jeśli akumulatory o doskonałej konsystencji zostaną zmontowane razem, nadal będą występować różnice w różnym stopniu po dziesiątkach cykli ładowania i rozładowania, a różnica ta będzie się zmieniać wraz z użytkowaniem. Wydłużenie czasu stopniowo się zwiększa, a konsystencja będzie coraz gorsza. Oczywistym jest, że różnica napięć między akumulatorami stopniowo się zwiększa, a efektywny czas ładowania i rozładowania staje się coraz krótszy. Duża liczba danych testowych wykazała, że akumulator o słabej konsystencji ma następujące cechy:
1. Napięcie ogniwa elementarnego jest oczywiście nierównomierne i rozłożone nieregularnie;
2. Pozostała pojemność akumulatora jednostki przedstawia nieregularny dyskretny rozkład;
3. Rezystancja wewnętrzna komórki elementarnej również przedstawia nieregularny rozkład dyskretny.
Dzięki dalszym statystykom dotyczącym danych dotyczących wykrywania stwierdzono, że największym zabójcą nierównowagi baterii jest:
1. Różnica temperatur akumulatora, instalacja akumulatora jest zwykle gęsta, a temperatura akumulatora każdej części jest inna, co wpływa na konsystencję akumulatora i przyspiesza różnicę między akumulatorami;
2. Poważne ładowanie i rozładowanie w celu przyspieszenia rozszerzania się różnic między bateriami;
Pojemność akumulatora do przechowywania energii jest bardzo duża. Weźmy jako przykład nominalny akumulator 500Ah. Zakładając, że różnica między maksymalną a minimalną pojemnością akumulatora wynosi 50Ah, a różnica między innymi akumulatorami waha się od 5 do 10Ah, maksymalne efektywne rozładowanie układu pojemność wynosi 450Ah (wstępnie oznaczona jako akumulator D, tak samo poniżej), przy założeniu, że prąd rozładowania wynosi 50A, teoretyczny maksymalny czas rozładowania wynosi około 9h. Po tym czasie akumulator D osiągnie napięcie -odcięcia rozładowania i przejdzie w stan -nadmiernego rozładowania. Jeśli będzie się nadal rozładowywać, spowoduje to poważne uszkodzenie akumulatora D, a jego maksymalna efektywna pojemność gwałtownie się zmniejszy, tym samym jeszcze bardziej zmniejszając maksymalną efektywną pojemność zestawu akumulatorów. Istnieje również problem szybkości rozładowania. Szybkość rozładowania akumulatora o największej pojemności wynosi 0.1C, szybkość rozładowania akumulatora D wynosi 0.11C, a szybkość rozładowania innych akumulatorów wynosi od 0,1C do 0,11C. Każda bateria ma inny stopień tłumienia, co prowadzi do stopniowego rozszerzania się i przyspieszania różnic i jednorodności baterii. Podobnie, podczas ładowania, ładuj z szybkością 0,1C, szybkość ładowania akumulatora D osiąga 0,11C, co jest wartością maksymalną, a napięcie graniczne ładowania jest osiągane jako pierwsze. Kontynuowanie ładowania spowoduje przejście w stan przeładowania, powodując dalsze uszkodzenie akumulatora D. Szybkość ładowania innych akumulatorów wynosi od 0,1C do 0,11C, a różnica w szybkości ładowania pogorszy różnicę i konsystencję akumulatora i przyspieszy. Taki pakiet akumulatorów doprowadzi w końcu do coraz mniejszej efektywnej pojemności i krótszego efektywnego czasu rozładowania po wielokrotnym ładowaniu i rozładowywaniu. Istnieje również poważny problem z pakietem akumulatorów o dużej pojemności -akumulatorów energii, który wiąże się z ryzykiem utraty temperatury. W przypadku tego akumulatora, jeśli nie można skutecznie zapobiegać i kontrolować, akumulator D może stać się akumulatorem o najwyższej temperaturze podczas procesu ładowania i rozładowywania akumulatora. Jeśli wystąpi awaria niekontrolowanej temperatury, akumulator zostanie całkowicie złomowany, a nawet spowoduje awarię akumulatora. Jeżeli akumulator jest w stanie utrzymać każdy akumulator bez przeładowania i nadmiernego rozładowania podczas pracy, można zagwarantować efektywną pojemność i czas rozładowania akumulatora, który zawsze znajduje się w stanie naturalnego rozkładu. Jak ważne jest prawidłowe i bezpieczne działanie.
Dla baterii D w tym przykładzie, jeśli prąd rozładowania może zostać automatycznie zmniejszony do poniżej 50A, na przykład 47-48A, a niewystarczający prąd 2-3A jest automatycznie dostarczany przez inny duży{{9 }} pojemności akumulatorów, to całkowity czas rozładowania może przekroczyć 9h. Inne akumulatory razem osiągają koniec rozładowania i nie dochodzi do nadmiernego rozładowania; podobnie, jeśli prąd ładowania może zostać automatycznie obniżony do poniżej 50A, np. 47-48A, pozostały prąd 2-3A zostanie automatycznie przeniesiony na inne akumulatory o dużej pojemności i automatycznie wzrośnie Prąd ładowania akumulatora o dużej pojemności osiąga napięcie graniczne ładowania razem z innymi akumulatorami, aby nie doszło do nadmiernego rozładowania. Widać, że prąd wyrównawczy musi osiągnąć więcej niż 5A, aby spełnić wymagania, zwłaszcza na końcu ładowania i rozładowania. Z zasady wyrównania, tylko korektor baterii transferowej może być właściwy.
Obecnie postęp w efektywnej technologii balansowania akumulatorów jest bardzo niezrównoważony, zwłaszcza w zakresie balansowania prądu i wydajności balansowania. Chociaż niektóre rozwiązania przyjęły technologię prostowania synchronicznego, maksymalny prąd równoważenia jest w większości ograniczony do mniej niż 5A, a ciągły prąd równoważenia wynosi tylko 1-3A. Nie ma potrzeby. Ponieważ konieczne jest wsparcie wyrównania dwukierunkowego, sprawność konwersji prądu zwykle nie jest wysoka, a problem samonagrzewania przy dużym prądzie wyrównawczym jest nadal stosunkowo widoczny. Kolejną istotną przeszkodą jest koszt sprzętu. Ponieważ większość z nich wykorzystuje synchroniczne układy prostownicze, koszt znacznie wzrasta.
Wysokowydajna-technologia równoważenia ogniw
Obecnie towarzysz Zhou Baolin z Biura Transportu Daqing z powodzeniem opracował technologię wysokiej{{0}}mocy, wysokiej-wydajności,-czasu rzeczywistego, dynamicznego wyrównywania baterii. wiele lat. Opiera się na krajowej technologii patentowej (patent nr 201220153997.0 i 201520061849.X) jako rdzeniu i integruje wynalezioną przez - technologię dwukierunkowego prostowania synchronicznego (zgłoszony patent: korektor czasu rzeczywistego-akumulatora z dwukierunkową funkcją prostowania synchronicznego, numer aplikacji: 201710799424.2), która jest dwukierunkową technologią prostowania synchronicznego, która nie wymaga układu prostownika synchronicznego, co nie tylko znacznie zmniejsza koszty sprzętu, ale także znacznie poprawia prąd balansu i wydajność równowagi. Osiągnięto przełomy w zrównoważonych wskaźnikach technicznych, o następujących cechach:
1. Zakres prądu równowagi jest duży. Duży prąd wyrównawczy oznacza, że prędkość wyrównania jest bardzo duża, patrz załączona tabela. Obecnie udoskonalony korektor baterii litowej zorientował się, że zależność między prądem wyrównawczym a różnicą napięcia wynosi około 1A/13mV. Na przykład, gdy różnica napięć osiągnie 130mV, prąd wyrównawczy może osiągnąć około 10A, co szczególnie sprzyja wyrównywaniu wysokiej-prędkości.
2. Wysoka wydajność równowagi. Wysoka sprawność równowagi oznacza mniejsze straty mocy, większe wykorzystanie i niższy wzrost temperatury sprzętu, patrz Tabela 1.
3. Dynamiczne wyrównanie-w czasie rzeczywistym. W stanie statycznym pakietu akumulatorów maksymalna różnica napięć w pakiecie może być kontrolowana w zakresie 10mV lub nawet mniejszym (w zależności od ustawienia różnicy napięć odniesienia) i wejść w stan wykrywania micro-power standby, Niezależnie od tego, czy pakiet akumulatorów jest w stanie ładowania, czy w stanie rozładowania, po wykryciu, że różnica napięć jest większa niż różnica napięcia odniesienia, natychmiast przejdzie w stan wyrównywania wysokiej -prędkości. Największą zaletą wyrównywania dynamicznego w czasie -rzeczywistym jest to, że efektywny czas wyrównywania jest długi, korektor ma najwyższą wydajność, a jego unikalna technologia impulsowa zapewnia dobrą konserwację i pojemność akumulatora. Efekt poprawy został przetestowany przez aplikację.
Korzystanie z wysoko-prądowego, wysoko-wydajnego korektora ogniw może zminimalizować przeładowanie akumulatora, nadmierne rozładowanie i awarie termiczne. Nawet jeśli spadek pojemności akumulatora stał się faktem, że konsystencja pogorszyła się, może to bardzo dobrze zmniejszyć szybkość rozpadu. Automatycznie wymuszając utrzymanie stałego napięcia, może również w pewnym stopniu poprawić efektywną pojemność akumulatora i przedłużyć jego działanie. Cykl życia w szczególności znacznie zmniejsza koszty napraw i konserwacji.
Efekt rzeczywistego użytkowania: używany w 24 ciągach pojedynczych akumulatorów kwasowo-ołowiowych 2V170Ah-zwróconych przez klientów. Do ładowania i rozładowywania używany jest standardowy prąd 17A. W przypadku braku korektora maksymalny czas rozładowania po pełnym naładowaniu to około 3h. Podczas rozładowywania 3 akumulatorów ciepło jest poważne, a napięcie jest mocno nadmiernie rozładowane. Wartość napięcia jest niższa niż 0.5V, a jedna bateria to -0.1 V, występuje odwrócenie polaryzacji, napięcie 21 baterii waha się od 1,8 do 2,0 V, a nadal jest dużo mocy, która nie została uwolniona; po zastosowaniu prototypu korektora akumulatorów w tym artykule, przy standardowych parametrach ładowania i rozładowania, po kilku cyklach ładowania i rozładowania, czas rozładowania stopniowo wydłuża się do około 5,5h, a wydajność poprawia się o ponad 80 procent. W przypadku trzech najgorszych akumulatorów napięcie po rozładowaniu wynosi ponad 1,5 V, a napięcie rozładowania stopniowo rośnie, zwłaszcza na początku problem poważnego ciepła. Świetna poprawa, spadek temperatury jest bardzo wyraźny, napięcie tylko 4 baterii wynosi około 1,9V, pozostałe baterie około 1,8V, moc baterii jest w pełni i efektywnie uwalniana.
