Ryšys tarp didelio efektyvumo akumuliatoriaus ekvalaizerių technologijos ir kaskadinių energijos kaupimo baterijų
Akumuliatoriaus balansavimo technologija gali pagerinti akumuliatoriaus tarnavimo laiką ir pailginti akumuliatoriaus tarnavimo laiką. Jis tinka didelės talpos nikelio-metalo hidridui, 2V švino rūgšties baterijoms, ličio baterijoms, 6V švino rūgščiai, 12V švino rūgšties baterijoms ir superkondensatorių paketams.
Kopėčių baterija ir pasirinkimas
Antrinė baterija reiškia bateriją, kuri buvo naudojama ir pasiekė savo pradinį projektavimo tarnavimo laiką, o jo talpa buvo visiškai arba iš dalies atkurta kitais metodais.
Paprastai efektyvi akumuliatoriaus talpa po 5 metų naudojimo yra apie 80%. Natūralus akumuliatoriaus skilimas pateko į stabilų laikotarpį, ir jis gali būti naudojamas kaip mažos talpos baterija. Lygiagrečiai naudojant tam tikrą baterijų skaičių, turimą talpą galima padidinti kelis kartus, o tai visiškai atitinka energijos kaupimo ir galios poreikius. , priežastis, dėl kurios akumuliatoriaus talpai padidinti naudojama daug lygiagrečių baterijų, yra ta pati.
Po to, kai akumuliatorius buvo naudojamas 5 metus, naudingoji talpa ir akumuliatoriaus tarnavimo laikas žymiai sutrumpėja. Vartotojai ir prekiautojai paprastai jį pakeičia kaip visumą. Kaip visi žino, ne visos akumuliatoriaus baterijos turi būti pakeistos, tačiau viena ar kelios baterijos turi rimtą pajėgumo pablogėjimą. Tai turi įtakos visam akumuliatoriui. Jei yra keli tokie akumuliatoriai, smarkiai susilpnintos baterijos pašalinamos aptikus, o kitos baterijos gali būti pakartotinai naudojamos kaskadoje per talpos padalijimą ir vidinį atsparumo aptikimą. Akivaizdu, kad kaskadinis elektros baterijų naudojimas prailgina baterijų naudojimo efektyvumą ir gyvavimo ciklą bei sumažina baterijų keliamą aplinkos taršą. Jis yra žinomas kaip pagrindinis plėtros objektas šiuo metu ir ateityje.
Pakartotinis energijos akumuliatoriaus naudojimas yra pagrindinė uždaro ciklo energijos baterijų pramonės grandinės formavimo grandis ir turi didelę vertę aplinkos apsaugai, išteklių atkūrimui ir energijos baterijų viso gyvavimo ciklo vertės gerinimui. Pasibaigus eksploatacijos nutraukimui, elektros baterijos vis dar gali būti naudojamos mažos spartos elektrinėse transporto priemonėse, atsarginiuose energijos šaltiniuose, energijos kaupimo ir kitose srityse, kuriose yra gana geros eksploatavimo sąlygos ir mažo akumuliatoriaus veikimo reikalavimai po bandymų, tikrinimo ir reorganizavimo.
Didėjant naujų energetinių transporto priemonių skatinimui ir taikymui, kasmet bus pagaminama daug į pensiją išėjusių baterijų, o kaskadinio elektros baterijų naudojimo koncepcija atsirado ir sulaukė didelio dėmesio.
Ešelono baterijų naudojimas gali pagerinti baterijų naudojimo greitį ir pailginti baterijų gyvavimo ciklą, kuris yra labai svarbus energijos taupymo ir aplinkos apsaugos požiūriu, tačiau ešelono baterijų naudojimas turi atkreipti dėmesį į kai kuriuos dalykus:
1. Kiek įmanoma naudokite pagrindinius vienetinius elementus, pvz., 2V vienos švino rūgšties baterijas, įvairias ličio baterijas, įskaitant ličio geležies fosfato baterijas, ličio titanato baterijas, tunarines ličio baterijas, ličio kobalto oksido baterijas ir ličio manganato baterijas. Palaukti, palauk. Baterijos, kurios yra supakuotos serijomis su keliais vienetais, pvz., 6V švino rūgšties baterijomis (3 2V vienetai) ir 12V švino rūgšties baterijomis (6 2V vienetai), netinka kaskadiniam naudojimui, daugiausia dėl to, kad šių baterijų interjeras yra kelių eilučių Pati baterija turi disbalanso problemą, kurios negalima išspręsti išorėje.
2. Turi būti laikomasi to paties tipo baterijų grupavimo principo. Grupės baterijos turi būti to paties tipo, ty baterijų darbinės įtampos diapazonas turi būti tas pats. Baterijos su skirtingais darbinės įtampos intervalais negali būti rodomos toje pačioje baterijų pakuotėje ir jų negalima maišyti, net jei jų talpa yra tokia pati.
3. Jei leidžia sąlygos, prieš surenkant akumuliatorių reikia išmatuoti talpą, įtampą ir vidinį atsparumą, o panašios talpos ir vidinio atsparumo baterijos turėtų būti parinktos kiek įmanoma, kad pakartotinio naudojimo metu sumažėtų nuoseklumo skirtumų padidėjimas.
Kadangi ešelono baterijų talpa paprastai yra mažesnė už nominalią talpą, norint gauti pakankamą talpą, norint gauti pakankamą talpą, būtina naudoti didesnį baterijų skaičių, kad būtų galima pasiekti projektinę galią per tinkamas serijas ir lygiagrečią jungtį, todėl ją reikia surinkti pagal technines sąlygas.
1 surinkimo metodas: iš pradžių lygiagrečiai, o po to serijomis, pvz., elektrinių transporto priemonių akumuliatoriai, naudojantys šį metodą.
2 surinkimo metodas: pirmiausia serijomis, o po to lygiagrečiai, dažnai naudojamas duomenų centruose ar kompiuterių kambariuose.
Abu surinkimo metodai turi savo privalumų ir trūkumų ir tinka skirtingoms aplinkoms:
Lygiagretumo trūkumai, pirmiausia ir tada styginiai: labai svarbu pasirinkti akumuliatoriaus prijungimo linijas ir autobusų strypus, kitaip tai sukels akumuliatoriaus įkrovimo ir iškrovimo skirtumus, o individuali akumuliatoriaus nuotėkio srovė (arba gedimas) turės įtakos lygiagrečiam įrenginiui, kuris turi palyginti didelį poveikį talpai. Turi įtakos akumuliatoriaus veikimo trukmei (rida); privalumai: lengva valdyti, jei pridedate akumuliatoriaus ekvalaizerį, reikalingas tik vienas rinkinys (rinkinys).
Serijos privalumai pirmiausia ir tada lygiagrečiai: lengvas prijungimas, lengva priežiūra, greitas sugedusių baterijų aptikimas ir valdymas, lengva priežiūra, įrenginio akumuliatoriaus talpa kiekvienoje eilutėje gali būti skirtinga, didelis akumuliatoriaus panaudojimo greitis, talpa (galia) gali būti savavališkai išplėsta, padidinti atsarginio kopijavimo laiką, pagerinti patikimumą, ypač tinka duomenų centrams; Trūkumai: jei pridėsite akumuliatoriaus ekvalaizerius, reikės kelių rinkinių (rinkinių).
4. Šių baterijų negalima pakartotinai naudoti: viena iš jų yra baterija su didele nuotėkio srove (arba dideliu savaiminio išsikrovimo greičiu); kitas yra baterija, kurios išvaizda yra deformuota, pvz., Patinęs apvalkalas; Trečiasis yra baterija, kuri nutekėjo.
Ešelono ląstelių balansas
Net jei ešelono baterijų patikra yra labai griežta, sunku užtikrinti baterijų nuoseklumą. Net jei puikios konsistencijos baterijos surenkamos kartu, po dešimčių įkrovimo ir iškrovimo ciklų vis tiek bus skirtumų įvairiais laipsniais, ir šis skirtumas pasikeis naudojant. Laiko pratęsimas palaipsniui didėja, o nuoseklumas taps blogesnis ir blogesnis. Akivaizdu, kad įtampos skirtumas tarp baterijų palaipsniui didėja, o efektyvus įkrovimo ir iškrovimo laikas tampa trumpesnis ir trumpesnis. Daugybė bandymų duomenų parodė, kad prastos konsistencijos akumuliatorius pasižymi šiomis savybėmis:
1. Vieneto ląstelės įtampa yra akivaizdžiai netolygi ir netaisyklingai pasiskirsčiusi;
2. Įrenginio akumuliatoriaus likutinė talpa yra netaisyklingo atskiro pasiskirstymo;
3. Vidinis vieneto ląstelės atsparumas taip pat yra nereguliarus atskiras pasiskirstymas.
Remiantis tolesniais aptikimo duomenų statistiniais duomenimis, nustatyta, kad didžiausias baterijų disbalanso žudikas yra:
1. Akumuliatoriaus temperatūros skirtumas, akumuliatoriaus montavimas paprastai yra tankus, o kiekvienos dalies akumuliatoriaus temperatūra skiriasi, o tai turi įtakos akumuliatoriaus konsistencijai ir pagreitina skirtumą tarp baterijų;
2. Didelis įkrovimas ir iškrovimas, siekiant pagreitinti baterijų skirtumų išplėtimą;
Energijos kaupimo akumuliatoriaus talpa yra labai didelė. Kaip pavyzdį paimkime vardinį 500Ah akumuliatorių. Darant prielaidą, kad skirtumas tarp maksimalios talpos ir minimalios akumuliatoriaus talpos yra 50Ah, o skirtumas tarp kitų baterijų svyruoja nuo 5 iki 10Ah, maksimalus efektyvus sistemos iškrovimas Talpa yra 450Ah (preliminariai sunumeruota kaip D baterija, ta pati žemiau), darant prielaidą, kad išleidimo srovė yra 50A, teorinis maksimalus iškrovimo laikas yra apie 9h. Po šio laiko D akumuliatorius pasieks iškrovimo išjungimo įtampą ir pateks į perkrovos būseną. Jei jis ir toliau išsikrauna, jis rimtai sugadins D akumuliatorių, o jo maksimali efektyvi talpa smarkiai sumažės, taip dar labiau sumažinant maksimalią efektyvią akumuliatoriaus talpą. Taip pat yra biudžeto įvykdymo patvirtinimo lygio problema. Didžiausios talpos akumuliatoriaus išsikrovimo greitis yra 0,1C, D akumuliatoriaus išsikrovimo greitis yra 0,11C, o kitų baterijų iškrovimo greitis yra nuo 0,1C iki 0,11C. Kiekviena baterija turi skirtingą slopinimo laipsnį, o tai leis palaipsniui išplėsti ir pagreitinti baterijų skirtumus ir vienodumą. Panašiai įkrovimo metu įkrovimo metu įkrovimo greitis yra 0,1C, D akumuliatoriaus įkrovimo greitis siekia 0,11C, kuris yra didžiausias, o įkrovimo riba pirmiausia pasiekiama. Toliau įkraunant pateksite į antkainio būseną, dar labiau sugadindami D akumuliatorių. Kitų baterijų įkrovimo greitis Tai yra nuo 0,1C iki 0,11C, o įkrovimo greičio skirtumas pablogins akumuliatoriaus skirtumą ir nuoseklumą, ir jis pagreitės. Toks akumuliatoriaus paketas galiausiai lems mažesnę ir mažesnę efektyvią talpą ir trumpesnį efektyvų iškrovimo laiką po pakartotinio įkrovimo ir iškrovimo. Taip pat yra rimta problema, susijusi su didelės talpos energijos kaupimo baterija, kuri yra šiluminio nutekėjimo rizika. Šiam akumuliatoriui, jei neįmanoma atlikti veiksmingos prevencijos ir kontrolės, D akumuliatorius gali tapti aukščiausios temperatūros baterija akumuliatoriaus įkrovimo ir iškrovimo proceso metu. Jei įvyksta šiluminis išbėgęs gedimas, akumuliatorius bus visiškai pašalintas arba netgi suges baterijų paketas. Jei akumuliatorius gali išlaikyti kiekvieną akumuliatorių be perkrovimo ir perpildymo eksploatacijos metu, galima garantuoti veiksmingą akumuliatoriaus talpą ir iškrovimo laiką, ir jis visada yra natūralaus skilimo būsenoje. Kaip svarbu tinkamai ir saugiai veikti.
Šiame pavyzdyje D akumuliatoriui, jei iškrovimo srovę galima automatiškai sumažinti iki mažiau nei 50A, pvz., 47-48A, o nepakankamą 2-3A srovę automatiškai teikia kitos didelės talpos baterijos, tada bendras iškrovimo laikas gali viršyti 9h. Kitos baterijos pasiekia iškrovimo pabaigą kartu, o per didelis iškrovimas neįvyksta; panašiai, jei įkrovimo srovė gali būti automatiškai sumažinta iki mažiau nei 50A, pvz., 47-48A, likusi 2-3A srovė bus automatiškai perkelta į kitas didelės talpos baterijas ir automatiškai padidės Didelės talpos akumuliatoriaus įkrovimo srovė pasiekia įkrovimo ribinę įtampą kartu su kitomis baterijomis, kad nebūtų per didelio išskaidymo. Galima pastebėti, kad išlyginanti srovė turi siekti daugiau nei 5A, kad atitiktų reikalavimus, ypač įkrovimo ir iškrovimo pabaigoje. Nuo išlyginimo principo kompetentingas gali būti tik akumuliatoriaus ekvalaizeris.
Šiuo metu efektyvios baterijų balansavimo technologijos pažanga yra labai nesubalansuota, ypač balansuojant srovę ir balansuojant efektyvumą. Nors kai kurie sprendimai priėmė sinchroninio taisymo technologiją, maksimali balansavimo srovė dažniausiai apsiriboja mažiau nei 5A, o nuolatinė balansavimo srovė yra tik 1-3A. Nereikia. Kadangi būtina palaikyti dvikryptį išlyginimą, dabartinis konversijos efektyvumas paprastai nėra didelis, o savęs šildymo problema esant didelei išlyginimo srovei vis dar yra gana ryški. Kita svarbi kliūtis yra įrangos kaina. Kadangi dauguma jų naudoja sinchroninius lygintuvo lustus, išlaidos labai padidėja.
Didelio efektyvumo elementų balansavimo technologija
Šiuo metu didelės galios, didelio efektyvumo, realaus laiko dinaminio perdavimo baterijų ekvalaizerio technologiją sėkmingai sukūrė "Daqing Transportation Bureau" draugas Zhou Baolinas po daugelio metų. Kaip šerdį ji naudoja nacionalinę patentų technologiją (patento numeris 201220153997.0 ir 201520061849.X) ir integruoja savarankiškai išrastą dvikryptę sinchroninio ištaisymo technologiją (patentas, kuriam taikomas: perdavimo tipo realaus laiko akumuliatoriaus ekvalaizeris su dvikrypte sinchroninio taisymo funkcija, paraiškos numeris: 201710710799424.2), kuri yra dvikryptė sinchroninio sinchroninio ištaisymo technologija, kuriai nereikia sinchroninio lygintuvo lusto, kuris ne tik labai sumažina įrangos sąnaudas, bet taip pat labai pagerina balanso srovę ir balanso efektyvumą. Pasiekti subalansuoti techniniai rodikliai, pasižymintys šiomis savybėmis:
1. Balanso srovės diapazonas yra didelis. Didelė išlyginimo srovė reiškia, kad išlyginimo greitis yra labai greitas, žr. Šiuo metu patobulintas ličio akumuliatoriaus ekvalaizeris suprato, kad ryšys tarp išlyginamosios srovės ir įtampos skirtumo yra apie 1A/13mV. Pavyzdžiui, kai įtampos skirtumas pasiekia 130 mV, išlyginanti srovė gali siekti apie 10A, o tai ypač skatina didelės spartos išlyginimą.
2. Aukšto balanso efektyvumas. Didelis pusiausvyros efektyvumas reiškia mažesnį energijos praradimą, didesnį įrangos panaudojimą ir žemesnį temperatūros kilimą (žr. 1 lentelę).
3. Dinaminis išlyginimas realiuoju laiku. Statinėje akumuliatoriaus būsenoje maksimalų įtampos skirtumą pakuotėje galima valdyti 10 mV arba net mažesniu atstumu (priklausomai nuo etaloninės įtampos skirtumo nustatymo) ir įvesti mikro galios budėjimo režimo aptikimo būseną, nesvarbu, ar akumuliatorius yra įkrovimo būsenoje, ar iškrovimo būsenoje, kai nustatomas įtampos skirtumas yra didesnis už atskaitos įtampos skirtumą, jis nedelsdamas pateks į didelės spartos išlyginimo būseną. Didžiausias realaus laiko dinaminio išlyginimo privalumas yra tas, kad efektyvus išlyginimo laikas yra ilgas, ekvalaizeris turi didžiausią efektyvumą, o jo unikali impulsinė technologija turi gerą akumuliatoriaus priežiūrą ir talpą. Tobulinimo efektas buvo išbandytas paraiškoje.
Naudojant didelės srovės, didelio efektyvumo ląstelių ekvalaizerį, galima sumažinti akumuliatoriaus perkrovimą, pernelyg didelį dėmesį ir šiluminius išbėgusius gedimus. Net jei akumuliatoriaus talpos skilimas tapo tuo, kad nuoseklumas pablogėjo, jis gali labai gerai sumažinti skilimo greitį. Automatiškai priversdamas įtampą išlaikyti nuoseklumą, jis taip pat gali tam tikru mastu pagerinti akumuliatoriaus efektyvią talpą ir pailginti akumuliatoriaus pakuotę. Dviračio tarnavimo laikas ypač sumažina remonto ir priežiūros išlaidas.
Faktinis naudojimo efektas: naudojamas 24 stygose vienų 2V170Ah švino rūgšties baterijų paketų, kuriuos grąžino klientai. Standartinė 17A srovė naudojama įkrovimui ir iškrovimui. Jei nėra ekvalaizerio, maksimalus išleidimo laikas po pilno įkrovimo yra apie 3h. Iškraunant 3 baterijas, šiluma yra rimta, o įtampa yra labai perpildyta. Įtampos vertė yra mažesnė nei 0,5V, o viena baterija yra -0,1 V, yra poliškumo apsisukimas, 21 akumuliatoriaus įtampa svyruoja nuo 1,8 iki 2,0V, ir vis dar yra daug energijos, kuri nebuvo išleista; panaudojus akumuliatoriaus ekvalaizerio prototipą šiame straipsnyje, pagal standartinius įkrovimo ir iškrovimo parametrus, po kelių įkrovimo ir iškrovimo ciklų , iškrovimo laikas palaipsniui pratęsiamas iki maždaug 5,5h, o efektyvumas pagerėja daugiau nei 80%. Trims blogiausioms baterijoms įtampa po iškrovimo yra didesnė nei 1,5V, o išleidimo įtampa palaipsniui didėja, ypač rimtos šilumos problema pradžioje. Didelis pagerėjimas, temperatūros kritimas yra labai akivaizdus, tik 4 baterijų įtampa yra apie 1,9 V, likusios baterijos yra apie 1,8 V, akumuliatoriaus energija yra visiškai ir efektyviai išleidžiama.
