Връзката между високо{0}}ефективна технология за еквалайзер на батерии и каскадни батерии за съхранение на енергия
Технологията за балансиране на батерията може да подобри експлоатационния живот на батерията и да удължи времето за експлоатация на батерията. Подходящ е за-капацитет никел-метален хидрид, 2V оловни-киселинни батерии, литиеви батерии, 6V оловна-киселина, 12V оловна-киселина батерии и суперкондензаторни пакети.
Батерия за стълба и избор
Вторична батерия се отнася до батерия, която е била използвана и е достигнала първоначалния си проектен живот и капацитетът й е възстановен изцяло или частично по други методи.
Като цяло, ефективният капацитет на батерията след 5 години употреба е около 80 процента. Естественият разпад на батерията е навлязъл в стабилен период и може да се използва като батерия с малък-капацитет. Чрез паралелно използване на определен брой батерии, наличният капацитет може да се увеличи няколко пъти, което напълно отговаря на нуждите от съхранение и мощност. , причината за използване на голям брой паралелни батерии за увеличаване на капацитета на батерията е същата.
След като батерията е била използвана в продължение на 5 години, полезният капацитет и животът на батерията се съкращават значително. Потребителите и търговците обикновено го заменят като цяло. Както всички знаят, не всички батерии в комплекта батерии трябва да се сменят, но една или няколко от батериите имат сериозно влошаване на капацитета. Това засяга целия комплект батерии. Ако има множество такива батерии, силно отслабените батерии се отстраняват чрез откриване, а други батерии могат да бъдат използвани повторно в каскада чрез разделяне на капацитета и откриване на вътрешно съпротивление. Каскадното използване на батериите очевидно удължава ефективността на използване и жизнения цикъл на батериите и намалява замърсяването на околната среда, причинено от батериите. Той е известен като ключов обект за развитие в момента и в бъдеще.
Повторната употреба на батерии за захранване е ключова връзка в образуването на затворена-верига на индустрията за захранване на батерии и има важна стойност за опазването на околната среда, възстановяването на ресурсите и подобряването на стойността на пълния жизнен цикъл на батериите. След извеждане от експлоатация акумулаторните батерии все още могат да се използват в нискоскоростни-електрически превозни средства, резервни източници на енергия, съхранение на енергия и други области със сравнително добри условия на работа и ниски изисквания за производителност на батерията след тестване, проверка и реорганизация.
С нарастващото популяризиране и прилагане на нови енергийни превозни средства всяка година ще се произвеждат голям брой изтеглени батерии, а концепцията за каскадно използване на енергийните батерии се появи и привлече широко внимание.
Използването на echelon батерии може да подобри степента на използване на батериите и да удължи жизнения цикъл на батериите, което е от голямо значение по отношение на пестенето на енергия и опазването на околната среда, но използването на echelon батерии трябва да обърне внимание на някои въпроси:
1. Използвайте основни елементарни клетки, доколкото е възможно, като 2V единични оловни-киселинни батерии, различни литиеви батерии, включително литиево-желязо-фосфатни батерии, литиево-титанатни батерии, тройни литиеви батерии, литиево-кобалтови оксидни батерии и литиев манганат батерии. Изчакайте. Батериите, които са опаковани последователно с множество единици, като 6V оловни-киселинни батерии (3 2V единици) и 12V оловни-киселинни батерии (6 2V единици), не са подходящи за каскадно използване, главно тъй като вътрешността на тези батерии е много-струнова. Самата батерия има проблем с дисбаланса, който не може да бъде решен външно.
2. Трябва да се спазва принципът на групиране на батерии от един и същи тип. Батериите в групата трябва да са от един и същи тип, тоест диапазонът на работното напрежение на батериите трябва да е същият. Батерии с различни диапазони на работно напрежение не могат да се появят в една и съща батерия и не могат да се смесват, дори ако имат еднакъв капацитет.
3. Ако условията позволяват, капацитетът, напрежението и вътрешното съпротивление трябва да бъдат измерени преди сглобяването на батерията и батериите с подобен капацитет и вътрешно съпротивление трябва да бъдат избрани, доколкото е възможно, за да се намали разширяването на разликите в консистенцията по време на повторна употреба.
Тъй като капацитетът на ешелонните батерии обикновено е по-нисък от номиналния капацитет, за да се получи достатъчен капацитет, е необходимо да се използва по-голям брой батерии за постигане на проектния капацитет чрез подходяща последователна и паралелна връзка, така че трябва да се сглоби според към техническите условия.
Метод на сглобяване 1: първо паралелно и след това последователно, като батерии за електрически превозни средства, използващи този метод.
Метод на сглобяване 2: първо последователно и след това успоредно, често се използва в центрове за данни или компютърни зали.
И двата метода на сглобяване имат своите предимства и недостатъци и са подходящи за различни среди:
Недостатъци на първо паралелното и след това нанизването: изборът на свързващи линии на батерията и шини е много важен, в противен случай това ще доведе до разлики в зареждането и разреждането на батерията, а индивидуалният ток на утечка на батерията (или повреда) ще повлияе на паралелен блок, който има относително голямо влияние върху капацитета. Влияе на живота на батерията (пробег); предимства: лесен за управление, ако добавите батериен еквалайзер, е необходим само един комплект (комплект).
Предимства на последователното първо и след това паралелно: лесно свързване, лесна поддръжка, бързо откриване и боравене с дефектни батерии, лесна поддръжка, капацитетът на батерията на единицата във всеки низ може да бъде различен, висока степен на използване на батерията, капацитетът (мощността) може да бъде произволно увеличен, увеличаване Време за архивиране, подобряване на надеждността, особено подходящо за центрове за данни; Недостатъци: Ако добавите еквалайзери на батерията, са необходими множество комплекти (комплекти).
4. Следните батерии не могат да се използват повторно: едната е батерия с голям ток на утечка (или висока скорост на саморазреждане); другата е батерия, чийто външен вид е деформиран, като подута черупка; третото е батерия, която тече.
Echelon Cell Balance
Дори ако проверката на ешелонните батерии е много стриктна, е трудно да се гарантира консистенцията на батериите. Дори ако батериите с отлична консистенция са сглобени заедно, пак ще има разлики в различна степен след десетки цикли на зареждане и разреждане и тази разлика ще се променя с употреба. Удължаването на времето постепенно се увеличава и консистенцията ще става все по-лоша. Очевидно е, че разликата в напрежението между батериите постепенно се увеличава, а ефективното време за зареждане и разреждане става все по-кратко. Голям брой тестови данни установиха, че батерията с лоша консистенция има следните характеристики:
1. Напрежението на елементарната клетка е очевидно неравномерно и неравномерно разпределено;
2. Остатъчният капацитет на батерията на модула представлява неправилно дискретно разпределение;
3. Вътрешното съпротивление на единичната клетка също представлява неправилно дискретно разпределение.
Чрез допълнителна статистика на данните за откриване се установява, че най-големият убиец на дисбаланса на батерията е:
1. Температурната разлика на батерията, монтажът на батерията обикновено е плътен, а температурата на батерията на всяка част е различна, което се отразява на консистенцията на батерията и ускорява разликата между батериите;
2. Силно зареждане и разреждане за ускоряване на разширяването на разликите между батериите;
Капацитетът на батерията за съхранение на енергия е много голям. Вземете за пример номиналната батерия от 500Ah. Ако приемем, че разликата между максималния и минималния капацитет на батерията е 50Ah, а разликата между другите батерии варира от 5 до 10Ah, максималното ефективно разреждане на системата капацитетът е 450Ah (условно номериран като батерия D, същата по-долу), като приемем, че разрядният ток е 50A, теоретичното максимално време на разреждане е около 9 часа. След изтичане на това време батерията D ще достигне напрежението на прекъсване на разряда{7}}и ще влезе в състояние на прекомерно{8}}разреждане. Ако продължи да се разрежда, това сериозно ще повреди батерията D и нейният максимален ефективен капацитет ще намалее рязко, като по този начин допълнително ще намали максималния ефективен капацитет на батерията. Има и проблем със скоростта на разреждане. Скоростта на разреждане на батерията с най-голям капацитет е 0.1C, скоростта на разреждане на батерията D е 0.11C, а скоростта на разреждане на другите батерии е между 0.1C и 0.11C. Всяка батерия има различна степен на затихване, което ще доведе до постепенно разширяване и ускоряване на разликите и еднородността на батериите. По същия начин, по време на зареждане, зареждайте със скорост от 0,1C, скоростта на зареждане на батерията D достига 0,11C, което е на максимум, и граничното напрежение на зареждане се достига първо. Продължаването на зареждането ще влезе в състояние на презареждане, причинявайки допълнителни повреди на батерията D. Скоростта на зареждане на други батерии Тя е между 0,1C и 0,11C и разликата в скоростта на зареждане ще влоши разликата и последователността на батерията и ще се ускори. Такава батерия в крайна сметка ще доведе до по-малък и по-малък ефективен капацитет и по-кратко ефективно време за разреждане след многократно зареждане и разреждане. Съществува и сериозен проблем с големия-батериен акумулатор с голям капацитет, който е рискът от термичен разгон. За този комплект батерии, ако ефективна превенция и контрол не могат да бъдат извършени, батерията D може да се превърне в батерията с най-висока температура по време на процеса на зареждане и разреждане на батерията. Ако възникне термична неизправност, батерията ще бъде напълно бракувана или дори ще доведе до повреда на батерията. Ако батерията може да поддържа всяка батерия без презареждане и презареждане по време на работа, ефективният капацитет и времето за разреждане на батерията могат да бъдат гарантирани и тя винаги е в състояние на естествен разпад. Колко важно е да работите правилно и безопасно.
За батерията D в този пример, ако токът на разреждане може автоматично да бъде намален до под 50A, като например 47-48A, и недостатъчният ток от 2-3A автоматично се осигурява от други големи{{9 }} батерии с капацитет, тогава общото време на разреждане може да надвиши 9 часа. Други батерии достигат края на разреждането заедно и не се получава преразреждане; по подобен начин, ако токът на зареждане може автоматично да бъде намален до под 50A, като например 47-48A, оставащите 2-3A ток ще бъдат автоматично прехвърлени към други батерии с голям капацитет и автоматично ще се увеличи. Токът на зареждане на батерията с голям капацитет достига граничното напрежение на зареждане заедно с други батерии, така че да не се получи преразреждане. Вижда се, че изравнителният ток трябва да достигне повече от 5A, за да отговори на изискванията, особено в края на зареждането и разреждането. От принципа на изравняване, само еквалайзерът на преносната батерия може да бъде компетентен.
Понастоящем напредъкът на ефективната технология за балансиране на батерията е много небалансиран, особено по отношение на балансиращия ток и ефективността на балансиране. Въпреки че някои решения са възприели технология за синхронно изправяне, максималният балансиращ ток е най-вече ограничен до по-малко от 5A, а непрекъснатият балансиращ ток е само 1-3A. Няма нужда. Тъй като е необходимо да се поддържа двупосочно изравняване, ефективността на преобразуване на тока обикновено не е висока, а проблемът със самонагряването при голям изравнителен ток все още е относително забележим. Друго важно препятствие е цената на оборудването. Тъй като повечето от тях използват синхронни токоизправителни чипове, цената се увеличава много.
Високоефективна{0}}технология за балансиране на клетките
Понастоящем технологията за еквалайзер на батерии с висока{{0}}мощност, висока-ефективност в реално време-и динамичен трансфер е успешно разработена от другаря Джоу Баолин от транспортното бюро в Дацин след много години. Той взема националната патентна технология (номер на патент 201220153997.0 и 201520061849.X) като ядро и интегрира самостоятелно-изобретената двупосочна синхронна ректификационна технология (патент, кандидатстван за: еквалайзер за батерии от типа на трансфер в реално време- с двупосочна синхронна ректификационна функция, номер на приложение: 201710799424.2), която е двупосочна синхронна ректификационна технология, която не изисква синхронен токоизправителен чип, което не само намалява значително цената на оборудването, но също така значително подобрява балансовия ток и ефективността на баланса. Постигнаха пробиви в балансирани технически показатели, със следните характеристики:
1. Диапазонът на балансовия ток е голям. Голям изравнителен ток означава, че скоростта на изравняване е много бърза, вижте приложената таблица. Понастоящем подобреният еквалайзер на литиева батерия е разбрал, че връзката между изравнителния ток и разликата в напрежението е около 1A/13mV. Например, когато разликата в напрежението достигне 130 mV, изравнителният ток може да достигне около 10 A, което е особено благоприятно за високо{5}}изравняване на скоростта.
2. Висока ефективност на баланса. Високата равновесна ефективност означава по-малко загуба на мощност, по-високо използване и по-ниско повишаване на температурата на оборудването, вижте таблица 1.
3.-Динамично изравняване в реално време. В статично състояние на батерията, максималната разлика в напрежението в пакета може да се контролира в рамките на 10 mV или дори по-малко (в зависимост от настройката на разликата в референтното напрежение) и да влезе в състояние на откриване в режим на готовност за микро-захранване, независимо дали батерията е в състояние на зареждане или в състояние на разреждане, след като се установи, че разликата в напрежението е по-голяма от разликата в референтното напрежение, тя незабавно ще влезе в състояние на високо{4}}изравняване на скоростта. Най-голямото предимство на-динамичното изравняване в реално време е, че ефективното време за изравняване е дълго, еквалайзерът има най-висока ефективност и неговата уникална импулсна технология има добра поддръжка и капацитет за батерията. Ефектът на подобрение е тестван от приложението.
Използването на висок{0}}ток, високо{1}}ефективен клетъчен еквалайзер може да сведе до минимум презареждането, преразреждането и термичните неизправности на батерията. Дори ако спадът на капацитета на батерията се е превърнал във факта, че консистенцията се е влошила, това може да намали скоростта на разпадане много добре. Чрез автоматично форсиране на напрежението за поддържане на последователност, той може също да подобри ефективния капацитет на батерията до известна степен и да удължи батерията. Животът на цикъла по-специално намалява значително разходите за ремонт и поддръжка.
Действителен ефект на употреба: използва се върху 24 низа от единични 2V170Ah оловни-кисели батерии, върнати от клиентите. Стандартният ток 17A се използва за зареждане и разреждане. В случай на липса на еквалайзер, максималното време за разреждане след пълно зареждане е около 3 часа. При разреждането на 3 батерии топлината е сериозна, а напрежението е силно преразредено. Стойността на напрежението е по-ниска от 0.5V, а една батерия е -0.1 V, има смяна на полярността, напрежението на 21 батерии варира от 1.8 до 2.0V и все още има много мощност, която не е освободена; след използване на прототипа на еквалайзера на батерията в тази статия, при стандартните параметри на зареждане и разреждане, след няколко цикъла на зареждане и разреждане, времето за разреждане постепенно се удължава до около 5,5 часа, а ефективността се подобрява с повече от 80 процента. При трите най-лоши батерии напрежението след разреждане е над 1,5V и напрежението на разреждане постепенно се повишава, особено проблемът със сериозната топлина в началото. Голямо подобрение, спадът на температурата е много очевиден, само напрежението на 4 батерии е около 1.9V, останалите батерии са около 1.8V, мощността на батерията е напълно и ефективно освободена.
