رابطه بین-فناوری اکولایزر باتری با راندمان بالا و باتری‌های ذخیره انرژی آبشاری

رابطه بین-فناوری اکولایزر باتری با راندمان بالا و باتری‌های ذخیره انرژی آبشاری

فناوری متعادل کننده باتری می تواند عمر بسته باتری را بهبود بخشد و زمان سرویس بسته باتری را طولانی تر کند. برای باتری‌های-نیکل-هیدرید فلز با ظرفیت بزرگ، سرب 2 ولت-اسید، باتری‌های لیتیوم، 6 ولت سرب-اسید، 12 ولت سرب-اسید مناسب است. بسته های باتری و بسته های ابرخازن.

باتری نردبانی و انتخاب

باتری ثانویه به باتری اطلاق می شود که استفاده شده و به عمر طراحی اولیه خود رسیده است و ظرفیت آن به طور کامل یا جزئی با روش های دیگر بازسازی شده است.

به طور کلی ظرفیت موثر باتری پس از 5 سال استفاده حدود 80 درصد است. پوسیدگی طبیعی باتری وارد یک دوره پایدار شده است و می توان از آن به عنوان یک باتری-کم ظرفیت استفاده کرد. از طریق استفاده موازی از تعداد معینی باتری، ظرفیت موجود را می توان چندین برابر افزایش داد که به طور کامل نیازهای ذخیره انرژی و قدرت را برآورده می کند. ، دلیل استفاده از تعداد زیادی باتری موازی برای افزایش ظرفیت باتری نیز همین است.

پس از 5 سال استفاده از بسته باتری، ظرفیت قابل استفاده و عمر باتری به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. کاربران و فروشندگان معمولاً آن را به طور کلی جایگزین می کنند. همانطور که همه می‌دانند، همه باتری‌های یک بسته باتری نیازی به تعویض ندارند، اما یک یا چند باتری دارای کاهش شدید ظرفیت هستند. کل بسته باتری را تحت تأثیر قرار می دهد. اگر چندین بسته باتری وجود داشته باشد، باتری‌هایی که به شدت ضعیف شده‌اند با تشخیص حذف می‌شوند و سایر باتری‌ها را می‌توان در یک آبشار از طریق تقسیم ظرفیت و تشخیص مقاومت داخلی استفاده کرد. استفاده آبشاری از باتری‌های برق بدیهی است که کارایی استفاده و چرخه عمر باتری‌ها را طولانی‌تر می‌کند و آلودگی محیطی ناشی از باتری‌ها را کاهش می‌دهد. در حال حاضر و در آینده به عنوان هدف توسعه کلیدی شناخته می شود.

استفاده مجدد از باتری برق، پیوندی کلیدی در شکل‌گیری زنجیره‌ای از صنعت باتری‌های{0}}حلقه بسته است و ارزش مهمی در حفاظت از محیط زیست، بازیابی منابع، و بهبود ارزش چرخه عمر کامل باتری‌های نیرو دارد. پس از از کار انداختن، باتری‌های نیرو همچنان می‌توانند در خودروهای الکتریکی کم‌سرعت-، منابع انرژی پشتیبان، ذخیره‌سازی نیرو و سایر زمینه‌ها با شرایط عملیاتی نسبتاً خوب و الزامات عملکرد کم باتری پس از آزمایش، غربالگری و سازمان‌دهی مجدد استفاده شوند.

با گسترش روزافزون و استفاده از وسایل نقلیه انرژی جدید، هر ساله تعداد زیادی باتری بازنشسته تولید می شود و مفهوم استفاده آبشاری از باتری های نیرو مطرح شده و توجه گسترده ای را به خود جلب کرده است.

استفاده از باتری های سطحی می تواند میزان استفاده از باتری ها را بهبود بخشد و چرخه عمر باتری ها را طولانی تر کند که از نظر صرفه جویی در مصرف انرژی و حفاظت از محیط زیست بسیار حائز اهمیت است، اما در استفاده از باتری های سطحی باید به مواردی توجه شود:

1. تا حد امکان از سلول‌های واحد پایه استفاده کنید، مانند باتری‌های اسیدی 2 ولتی، باتری‌های لیتیومی مختلف، از جمله باتری‌های لیتیوم فسفات آهن، باتری‌های لیتیوم تیتانات، باتری‌های لیتیومی سه تایی، باتری‌های اکسید کبالت لیتیوم، و لیتیوم منگنات باتری ها صبر کن. باتری هایی که به صورت سری با واحدهای متعدد بسته بندی می شوند، مانند باتری های 6 ولتی سرب-اسید (3 واحد 2 ولتی) و باتری های سرب 12 ولتی-اسید (6 واحد 2 ولتی)، عمدتاً برای استفاده از آبشار مناسب نیستند. چون داخل این باتری‌ها چند رشته‌ای است. خود باتری مشکل عدم تعادل دارد که از بیرون قابل حل نیست.

2. اصل گروه بندی باتری های هم نوع باید رعایت شود. باتری های گروه باید از یک نوع باشند، یعنی محدوده ولتاژ کاری باتری ها باید یکسان باشد. باتری هایی با محدوده ولتاژ کاری متفاوت نمی توانند در یک بسته باتری ظاهر شوند و حتی اگر ظرفیت یکسانی داشته باشند نمی توان آنها را مخلوط کرد.

3. اگر شرایط اجازه می دهد، ظرفیت، ولتاژ و مقاومت داخلی باید قبل از مونتاژ بسته باتری اندازه گیری شود، و باتری هایی با ظرفیت مشابه و مقاومت داخلی باید تا حد امکان انتخاب شوند تا گسترش اختلاف قوام در طول استفاده مجدد کاهش یابد.

از آنجایی که ظرفیت باتری های سطحی به طور کلی کمتر از ظرفیت اسمی است، برای به دست آوردن ظرفیت کافی، استفاده از تعداد بیشتری باتری برای دستیابی به ظرفیت طراحی از طریق اتصال سری و موازی مناسب، ضروری است، بنابراین نیاز به مونتاژ مطابق با نیاز است. به شرایط فنی

روش مونتاژ 1: ابتدا به صورت موازی و سپس به صورت سری، مانند بسته های باتری برای خودروهای الکتریکی با استفاده از این روش.

روش مونتاژ 2: ابتدا به صورت سری و سپس به صورت موازی، اغلب در مراکز داده یا اتاق های کامپیوتر استفاده می شود.

هر دو روش مونتاژ مزایا و معایب خاص خود را دارند و برای محیط های مختلف مناسب هستند:

معایب موازی‌سازی ابتدا و سپس رشته‌بندی: انتخاب خطوط اتصال باتری واحد و میله‌های اتوبوس بسیار مهم است، در غیر این صورت باعث تفاوت در شارژ و دشارژ باتری می‌شود و جریان نشتی (یا خطا) باتری بر روی واحد موازی تأثیر می‌گذارد. تاثیر نسبتا زیادی بر ظرفیت. بر عمر باتری (مسافت پیموده شده) تأثیر می گذارد. مزایا: مدیریت آسان، اگر یک اکولایزر باتری اضافه کنید، تنها یک مجموعه (مجموعه) مورد نیاز است.

مزایای سریال اول و سپس موازی: اتصال آسان، تعمیر و نگهداری آسان، تشخیص و جابجایی سریع باتری های معیوب، تعمیر و نگهداری آسان، ظرفیت باتری واحد در هر رشته می تواند متفاوت باشد، میزان استفاده از باتری بالا، ظرفیت (قدرت) می تواند خودسرانه افزایش یابد، افزایش می یابد. زمان پشتیبان گیری، بهبود قابلیت اطمینان، به ویژه برای مراکز داده مناسب است. معایب: اگر اکولایزرهای باتری را اضافه کنید، چندین مجموعه (مجموعه) مورد نیاز است.

4. باتری های زیر قابل استفاده مجدد نیستند: یکی باتری با جریان نشتی زیاد (یا میزان تخلیه خود{1}} بالا) است. دیگری باتری است که ظاهر آن تغییر شکل داده است، مانند پوسته متورم. سومی باتری است که نشتی دارد.

تعادل سلولی Echelon

حتی اگر غربالگری باتری‌های سطحی بسیار سخت‌گیرانه باشد، اطمینان از سازگاری باتری‌ها دشوار است. حتی اگر باتری‌هایی با قوام عالی با هم مونتاژ شوند، پس از ده‌ها چرخه شارژ و دشارژ، همچنان به درجات مختلف تفاوت‌هایی وجود خواهد داشت و این تفاوت با استفاده تغییر می‌کند. طولانی شدن زمان به تدریج افزایش می یابد و قوام بدتر و بدتر می شود. بدیهی است که اختلاف ولتاژ بین باتری ها به تدریج افزایش می یابد و زمان موثر شارژ و دشارژ کوتاه و کوتاه تر می شود. تعداد زیادی از داده های آزمایش نشان داد که بسته باتری با قوام ضعیف دارای ویژگی های زیر است:

1. ولتاژ سلول واحد آشکارا ناهموار و نامنظم توزیع شده است.

2. ظرفیت باقیمانده باتری واحد یک توزیع گسسته نامنظم را نشان می دهد.

3. مقاومت داخلی سلول واحد نیز توزیع گسسته نامنظمی را نشان می دهد.

از طریق آمارهای بیشتر در مورد داده های تشخیص، مشخص شد که بزرگترین قاتل عدم تعادل باتری:

1. اختلاف دمای باتری، نصب بسته باتری معمولاً متراکم است و دمای باتری هر قسمت متفاوت است که بر قوام باتری تأثیر می گذارد و اختلاف بین باتری ها را تسریع می کند.

2. شارژ و دشارژ شدید برای تسریع در گسترش اختلاف بین باتری ها.

ظرفیت بسته باتری ذخیره انرژی بسیار زیاد است. بسته باتری اسمی 500Ah را به عنوان مثال در نظر بگیرید. با فرض اینکه اختلاف بین حداکثر ظرفیت و حداقل ظرفیت باتری 50Ah باشد، و تفاوت بین باتری های دیگر از 5 تا 10Ah باشد، حداکثر تخلیه موثر سیستم ظرفیت 450Ah است (به طور آزمایشی به عنوان باتری D شماره گذاری می شود، همان زیر)، با فرض جریان تخلیه 50 Ah، حداکثر زمان تخلیه تئوری حدود 9 ساعت است. پس از این مدت، باتری D به ولتاژ قطع تخلیه-می‌رسد و به حالت دشارژ بیش از-می‌رسد. در صورت ادامه تخلیه، آسیب جدی به باتری D وارد می کند و حداکثر ظرفیت موثر آن به شدت کاهش می یابد و در نتیجه حداکثر ظرفیت موثر بسته باتری کاهش می یابد. مشکل میزان تخلیه هم هست. میزان دشارژ باتری با بیشترین ظرفیت 0.1C، میزان دشارژ باتری D برابر با 0.11C، و میزان دشارژ باتری های دیگر بین 0.1C و 0.11C است. هر باتری دارای درجه تضعیف متفاوتی است که منجر به انبساط تدریجی و تسریع اختلاف و یکنواختی باتری ها خواهد شد. به همین ترتیب، در هنگام شارژ، با نرخ 0.1 درجه سانتیگراد شارژ کنید، میزان شارژ باتری D به 0.11 درجه سانتیگراد می رسد که در حداکثر است و ابتدا ولتاژ حد شارژ می رسد. ادامه شارژ وارد حالت شارژ بیش از حد می شود و باعث آسیب بیشتر به باتری D می شود. میزان شارژ سایر باتری ها بین 0.1 تا 0.11 درجه سانتیگراد است و اختلاف سرعت شارژ باعث تشدید اختلاف و قوام باتری شده و سرعت آن را افزایش می دهد. چنین بسته باتری در نهایت منجر به ظرفیت موثر کمتر و کمتر و زمان تخلیه موثر کمتر پس از شارژ و دشارژ مکرر می شود. همچنین یک مشکل جدی در مورد بسته باتری بزرگ-ذخیره انرژی وجود دارد که خطر فرار حرارتی است. برای این بسته باتری، اگر نتوان پیشگیری و کنترل مؤثری انجام داد، باتری D ممکن است در طول فرآیند شارژ و دشارژ بسته باتری به باتری با بالاترین دما تبدیل شود. اگر خرابی حرارتی رخ دهد، باتری به طور کامل از بین می رود یا حتی باعث از کار افتادن بسته باتری می شود. اگر بسته باتری بتواند هر باتری را بدون شارژ و دشارژ بیش از حد در حین کار حفظ کند، ظرفیت موثر و زمان دشارژ بسته باتری را می توان تضمین کرد و همیشه در حالت پوسیدگی طبیعی است. عملکرد صحیح و ایمن چقدر حیاتی است.

برای باتری D در این مثال، اگر جریان تخلیه به طور خودکار به زیر 50 آمپر کاهش یابد، مانند 47-48 آمپر، و جریان ناکافی 2-3 آمپر به طور خودکار توسط سایر بزرگ‌ها ارائه شود. }}ظرفیت باتری ها، سپس زمان تخلیه کلی می تواند از 9 ساعت تجاوز کند. باتری های دیگر با هم به پایان تخلیه می رسند و هیچ تخلیه بیش از حدی رخ نمی دهد. به طور مشابه، اگر جریان شارژ به طور خودکار به زیر 50 آمپر کاهش یابد، مانند 47-48 آمپر، جریان 2-3 آمپر باقیمانده به طور خودکار به باتری های دیگر با ظرفیت زیاد منتقل می شود و به طور خودکار افزایش می یابد جریان شارژ باتری با ظرفیت بالا به طور خودکار افزایش می یابد. ولتاژ حد شارژ همراه با باتری های دیگر، به طوری که تخلیه بیش از حد رخ نخواهد داد. مشاهده می شود که جریان اکولایزر باید به بیش از 5 آمپر برسد تا الزامات به خصوص در پایان شارژ و دشارژ برآورده شود. از اصل یکسان سازی، فقط اکولایزر باتری انتقالی می تواند صالح باشد.

در حال حاضر، پیشرفت تکنولوژی موثر متعادل کننده باتری، به خصوص از نظر جریان متعادل کننده و راندمان تعادل، بسیار نامتعادل است. اگرچه برخی راه‌حل‌ها از فناوری یکسوسازی همزمان استفاده می‌کنند، حداکثر جریان متعادل کننده عمدتاً به کمتر از 5A محدود می‌شود و جریان متعادل کننده پیوسته تنها 1-3A است. نیازی نیست. از آنجایی که پشتیبانی از یکسان سازی دو طرفه ضروری است، راندمان تبدیل جریان معمولاً زیاد نیست و مشکل خود گرم شدن تحت جریان تساوی بزرگ هنوز نسبتاً برجسته است. یکی دیگر از موانع مهم هزینه تجهیزات است. از آنجایی که اکثر آنها از تراشه های یکسو کننده سنکرون استفاده می کنند، هزینه آن بسیار افزایش می یابد.

فناوری تعادل سلولی-با کارایی بالا

در حال حاضر، یک فناوری اکولایزر باتری انتقالی پویا{{0}}بالا{-با کارایی بالا، زمان واقعی-با موفقیت توسط رفیق ژو بائولین از اداره حمل و نقل داکینگ توسعه یافته است. خیلی سال. فناوری ثبت اختراع ملی (شماره ثبت اختراع 201220153997.0 و 201520061849.X) را به عنوان هسته اصلی در نظر می گیرد و فناوری اصلاح همزمان دو جهته خود را اختراع می کند (پتنت درخواست شده برای: اکولایزر باتری نوع انتقال{7}زمان واقعی{7}} با عملکرد یکسوسازی همزمان دو جهته، شماره برنامه: 201710799424.2)، که یک فناوری یکسوسازی همزمان دو طرفه است که نیازی به یک تراشه یکسو کننده سنکرون ندارد، که نه تنها هزینه تجهیزات را بسیار کاهش می دهد، بلکه راندمان جریان تعادل و تعادل را نیز بسیار بهبود می بخشد. پیشرفت هایی در شاخص های فنی متعادل با ویژگی های زیر حاصل شد:

1. محدوده جریان تعادل بزرگ است. جریان یکسان سازی زیاد به این معنی است که سرعت یکسان سازی بسیار سریع است، جدول پیوست را ببینید. در حال حاضر، اکولایزر باتری لیتیومی پیشرفته دریافته است که رابطه بین جریان اکولایزر و اختلاف ولتاژ حدود 1A/13mV است. به عنوان مثال، زمانی که اختلاف ولتاژ به 130 میلی ولت می رسد، جریان یکسان سازی می تواند به حدود 10 آمپر برسد، که مخصوصاً برای یکسان سازی سرعت بالا مفید است.

2. راندمان بالانس. راندمان تعادلی بالا به معنای تلفات توان کمتر، استفاده بیشتر و افزایش دمای کمتر تجهیزات است، جدول 1 را ببینید.

3. تساوی دینامیکی{1} زمان واقعی. در حالت استاتیک بسته باتری، حداکثر اختلاف ولتاژ در بسته را می توان در 10 میلی ولت یا حتی کمتر (بسته به تنظیم اختلاف ولتاژ مرجع) کنترل کرد و به حالت تشخیص میکرو{3}} آماده به کار وارد شد. خواه بسته باتری در حالت شارژ باشد یا در حالت دشارژ، هنگامی که اختلاف ولتاژ بیشتر از اختلاف ولتاژ مرجع تشخیص داده شود، بلافاصله وارد حالت یکسان سازی سرعت بالا می شود. بزرگترین مزیت تساوی دینامیکی{5}زمان واقعی این است که زمان تساوی موثر طولانی است، اکولایزر بالاترین کارایی را دارد و فناوری منحصربه فرد پالس آن نگهداری و ظرفیت باتری خوبی دارد. اثر بهبود توسط برنامه آزمایش شده است.

استفاده از یک اکولایزر سلولی{0}}جریان بالا و-با راندمان بالا می‌تواند شارژ بیش از حد باتری، تخلیه بیش از حد، و خرابی‌های فرار حرارتی را به حداقل برساند. حتی اگر کاهش ظرفیت بسته باتری به این واقعیت تبدیل شود که قوام بدتر شده است، می تواند سرعت پوسیدگی را به خوبی کاهش دهد. با وادار کردن خودکار ولتاژ برای حفظ ثبات، همچنین می تواند ظرفیت موثر بسته باتری را تا حدی بهبود بخشد و بسته باتری را طولانی تر کند. عمر چرخه به ویژه هزینه های تعمیر و نگهداری را کاهش می دهد.

اثر استفاده واقعی: روی 24 رشته بسته باتری اسیدی 2V170آه سرب{3}} که توسط مشتریان برگردانده می‌شود، استفاده می‌شود. جریان استاندارد 17 آمپر برای شارژ و دشارژ استفاده می شود. در صورت عدم وجود اکولایزر، حداکثر زمان تخلیه پس از شارژ کامل حدود 3 ساعت است. در هنگام تخلیه 3 باتری، گرما جدی است و ولتاژ به شدت بیش از حد تخلیه می شود. مقدار ولتاژ کمتر از 0.5 ولت است و یک باتری -0.1 ولت است، یک معکوس قطبیت وجود دارد، ولتاژ 21 باتری از 1.8 تا 2.0 ولت است و هنوز هم وجود دارد قدرت زیادی که آزاد نشده است. پس از استفاده از نمونه اولیه اکولایزر باتری در این مقاله، تحت پارامترهای شارژ و دشارژ استاندارد، پس از چندین دوره شارژ و دشارژ، زمان تخلیه به تدریج به حدود 5.5 ساعت افزایش می یابد و راندمان بیش از 80 درصد بهبود می یابد. برای سه باتری بدترین، ولتاژ پس از تخلیه همه بالاتر از 1.5 ولت است و ولتاژ تخلیه به تدریج افزایش می یابد، به خصوص مشکل گرمای جدی در ابتدا. پیشرفت عالی، افت دما بسیار واضح است، فقط ولتاژ 4 باتری حدود 1.9 ولت است، بقیه باتری ها حدود 1.8 ولت هستند، قدرت باتری به طور کامل و به طور موثر آزاد می شود.