Forholdet mellem høj-effektiv batteriequalizer-teknologi og kaskadeenergilagringsbatterier
Batteribalanceringsteknologien kan forbedre batteripakkens levetid og forlænge batteripakkens servicetid. Den er velegnet til nikkel-metalhydrid med stor-kapacitet, 2V bly-syrebatterier, lithiumbatterier, 6V bly-syre, 12V bly-syre batteripakker og superkondensatorpakker.
Stigebatteri og valg
Et sekundært batteri refererer til et batteri, der har været brugt og har nået sin oprindelige designlevetid, og dets kapacitet er blevet genoprettet helt eller delvist ved andre metoder.
Generelt er batteriets effektive kapacitet efter 5 års brug omkring 80 procent. Batteriets naturlige henfald er gået ind i en stabil periode, og det kan bruges som et batteri med lille-kapacitet. Gennem parallel brug af et vist antal batterier kan den tilgængelige kapacitet øges flere gange, hvilket fuldt ud opfylder behovene for energilagring og strøm. , grunden til at bruge et stort antal parallelle batterier til at øge batterikapaciteten er den samme.
Efter at en batteripakke har været brugt i 5 år, er den brugbare kapacitet og batterilevetid væsentligt forkortet. Brugere og forhandlere erstatter det normalt som helhed. Som alle ved, er det ikke alle batterier i en batteripakke, der skal udskiftes, men et eller flere af batterierne har en alvorlig kapacitetsforringelse. Det påvirker hele batteripakken. Hvis der er flere sådanne batteripakker, fjernes de stærkt svækkede batterier ved detektion, og andre batterier kan genbruges i en kaskade gennem kapacitetsopdeling og intern modstandsdetektion. Kaskadeudnyttelsen af strømbatterier forlænger naturligvis batteriernes brugseffektivitet og livscyklus og reducerer miljøforurening forårsaget af batterier. Det er kendt som det vigtigste udviklingsobjekt nu og i fremtiden.
Genbrug af strømbatterier er et nøgleled i dannelsen af en lukket-sløjfe strømbatteriindustrikæde og har vigtig værdi inden for miljøbeskyttelse, ressourcegenvinding og forbedring af strømbatteriers fulde livscyklusværdi. Efter nedlukning er strømbatterier stadig i stand til at blive brugt i lav-elkøretøjer, backup-strømkilder, strømlagring og andre områder med relativt gode driftsforhold og lave batteriydelseskrav efter test, screening og omorganisering.
Med den stigende promovering og anvendelse af nye energikøretøjer vil der hvert år blive produceret et stort antal gamle batterier, og konceptet med kaskadeudnyttelse af strømbatterier er opstået og tiltrukket bred opmærksomhed.
Anvendelsen af echelon-batterier kan forbedre udnyttelsesgraden af batterier og forlænge batteriernes livscyklus, hvilket er af stor betydning i forhold til energibesparelse og miljøbeskyttelse, men brugen af echelon-batterier skal være opmærksom på nogle forhold:
1. Brug basale enhedsceller så meget som muligt, såsom 2V enkeltbly-syrebatterier, forskellige lithiumbatterier, inklusive lithiumjernfosfatbatterier, lithiumtitanatbatterier, ternære lithiumbatterier, lithiumcobaltoxidbatterier og lithiummanganat batterier. Vente. Batterier, der er pakket i serie med flere enheder, såsom 6V bly-syrebatterier (3 2V enheder) og 12V bly-syrebatterier (6 2V enheder), er ikke egnede til kaskadebrug, primært fordi det indre af disse batterier er multi-streng. Batteriet selv har problemet med ubalance, som ikke kan løses eksternt.
2. Princippet om at gruppere batterier af samme type skal følges. Batterierne i gruppen skal være af samme type, det vil sige, at batteriernes arbejdsspændingsområde skal være det samme. Batterier med forskellige arbejdsspændingsområder kan ikke forekomme i den samme batteripakke, og de kan ikke blandes, selvom de har samme kapacitet.
3. Hvis forholdene tillader det, bør kapacitet, spænding og intern modstand måles, før batteripakken samles, og batterier med tilsvarende kapacitet og intern modstand bør vælges så meget som muligt for at reducere udvidelsen af konsistensforskelle under genbrug.
Da kapaciteten på echelon-batterier generelt er lavere end den nominelle kapacitet, er det for at opnå tilstrækkelig kapacitet nødvendigt at bruge et større antal batterier for at opnå designkapaciteten gennem passende serie- og parallelforbindelse, så det skal samles iht. til tekniske forhold.
Monteringsmetode 1: først parallelt og derefter i serie, såsom batteripakker til elektriske køretøjer, der bruger denne metode.
Monteringsmetode 2: først i serie og derefter parallelt, ofte brugt i datacentre eller computerrum.
Begge monteringsmetoder har deres egne fordele og ulemper og er velegnede til forskellige miljøer:
Ulemper ved først at parallelisere og derefter strenge: Valget af enhedsbatteriforbindelseslinjer og samleskinner er meget vigtigt, ellers vil det forårsage forskelle i batteriopladning og -afladning, og individuel batterilækstrøm (eller fejl) vil påvirke en parallel enhed, som har relativt stor indflydelse på kapaciteten. Påvirker batterilevetid (kilometertal); fordele: nem at administrere, hvis du tilføjer en batteriequalizer, er der kun brug for et sæt (sæt).
Fordele ved seriel først og derefter parallel: nem tilslutning, nem vedligeholdelse, hurtig opdagelse og håndtering af defekte batterier, nem vedligeholdelse, enhedsbatterikapacitet i hver streng kan være forskellig, høj batteriudnyttelsesgrad, kapacitet (strøm) kan udvides vilkårligt, øges Backup tid, forbedre pålideligheden, især velegnet til datacentre; Ulemper: Hvis du tilføjer batteriequalizere, kræves der flere sæt (sæt).
4. Følgende batterier kan ikke genbruges: det ene er et batteri med en stor lækstrøm (eller en høj selv-afladningshastighed); den anden er et batteri, hvis udseende er deformeret, såsom en hævet skal; den tredje er et batteri, der lækker.
Echelon cellebalance
Selvom screeningen af echelon-batterier er meget streng, er det svært at sikre batteriernes konsistens. Selvom batterier med fremragende konsistens er samlet sammen, vil der stadig være forskelle i varierende grad efter dusinvis af opladnings- og afladningscyklusser, og denne forskel vil ændre sig med brugen. Forlængelsen af tid øges gradvist, og konsistensen bliver dårligere og dårligere. Det er tydeligt, at spændingsforskellen mellem batterierne gradvist øges, og den effektive opladning og afladningstid bliver kortere og kortere. Et stort antal testdata viste, at batteripakken med dårlig konsistens har følgende egenskaber:
1. Spændingen i enhedscellen er åbenlyst ujævn og uregelmæssigt fordelt;
2. Enhedsbatteriets resterende kapacitet udviser en uregelmæssig diskret fordeling;
3. Enhedscellens indre modstand udviser også en uregelmæssig diskret fordeling.
Gennem yderligere statistikker om detektionsdataene viser det sig, at den største dræber af batteriubalance er:
1. Batteriets temperaturforskel, installationen af batteripakken er normalt tæt, og batteritemperaturen for hver del er forskellig, hvilket påvirker batteriets konsistens og accelererer forskellen mellem batterierne;
2. Alvorlig opladning og afladning for at accelerere udvidelsen af forskelle mellem batterier;
Batteripakkens kapacitet er meget stor. Tag den nominelle 500Ah batteripakke som et eksempel. Hvis det antages, at forskellen mellem batteriets maksimale kapacitet og minimumskapacitet er 50Ah, og forskellen mellem andre batterier varierer fra 5 til 10Ah, er den maksimale effektive afladning af systemet kapaciteten er 450Ah (foreløbigt nummereret som D-batteri, det samme nedenfor), forudsat at afladningsstrømmen er 50A, er den teoretiske maksimale afladningstid ca. 9 timer. Efter dette tidspunkt vil D-batteriet nå afladningsafskærings-spændingen og gå i over-afladningstilstand. Hvis det fortsætter med at aflade, vil det beskadige D-batteriet alvorligt, og dets maksimale effektive kapacitet vil falde kraftigt, hvorved batteripakkens maksimale effektive kapacitet reduceres yderligere. Der er også et problem med udledningshastigheden. Afladningshastigheden for det største batteri er 0.1C, afladningshastigheden for D-batteriet er 0.11C, og afladningshastigheden for andre batterier er mellem 0,1C og 0,11C. Hvert batteri har en forskellig grad af dæmpning, hvilket vil føre til en gradvis udvidelse og acceleration af batteriernes forskelle og ensartethed. Tilsvarende oplades under opladning med en hastighed på 0,1C, opladningshastigheden for D-batteriet når 0,11C, hvilket er det maksimale, og opladningsgrænsespændingen nås først. Hvis du fortsætter med at oplade, går det i overopladningstilstand, hvilket forårsager yderligere skade på D-batteriet. Opladningshastigheden for andre batterier Det er mellem 0,1C og 0,11C, og forskellen i opladningshastigheden vil forværre forskellen og konsistensen af batteriet, og det vil accelerere. En sådan batteripakke vil i sidste ende føre til mindre og mindre effektiv kapacitet og kortere effektiv afladningstid efter gentagen op- og afladning. Der er også et alvorligt problem med den store-energiopbevaringsbatteripakke, som er risikoen for termisk løb. For denne batteripakke, hvis effektiv forebyggelse og kontrol ikke kan udføres, kan D-batteriet blive batteriet med den højeste temperatur under opladning og afladning af batteripakken. Hvis der opstår en termisk runaway-fejl, vil batteriet blive fuldstændig skrottet, eller endda få batteripakken til at svigte. Hvis batteripakken kan vedligeholde hvert batteri uden overopladning og overafladning under drift, kan batteripakkens effektive kapacitet og afladningstid garanteres, og den er altid i en tilstand af naturligt henfald. Hvor vigtigt det er at fungere korrekt og sikkert.
For D-batteriet i dette eksempel, hvis afladningsstrømmen automatisk kan reduceres til under 50A, såsom 47-48A, og den utilstrækkelige 2-3A strøm automatisk leveres af andre store{{9 }}kapacitet batterier, så kan den samlede afladningstid overstige 9 timer. Andre batterier når slutningen af afladningen sammen, og der sker ingen overafladning; på samme måde, hvis ladestrømmen automatisk kan reduceres til under 50A, såsom 47-48A, vil den resterende 2-3A strøm automatisk blive overført til andre batterier med stor kapacitet og automatisk øges. Ladestrømmen for det store batteri når ladegrænsespændingen sammen med andre batterier, så der ikke opstår overafladning. Det kan ses, at udligningsstrømmen skal nå mere end 5A for at opfylde kravene, især ved slutningen af op- og afladning. Ud fra princippet om udligning er det kun overførselsbatteriequalizeren, der kan være kompetent.
På nuværende tidspunkt er fremskridtene for effektiv batteribalanceringsteknologi meget ubalanceret, især med hensyn til balancering af strøm og balanceringseffektivitet. Selvom nogle løsninger har vedtaget synkron ensretterteknologi, er den maksimale balanceringsstrøm for det meste begrænset til mindre end 5A, og den kontinuerlige balanceringsstrøm er kun 1-3A. Intet behov. Da det er nødvendigt at understøtte tovejsudligning, er strømkonverteringseffektiviteten normalt ikke høj, og selvopvarmningsproblemet under stor udligningsstrøm er stadig relativt fremtrædende. En anden vigtig hindring er prisen på udstyr. Da de fleste af dem bruger synkrone ensretterchips, stiger omkostningerne meget.
Høj-effektiv cellebalanceringsteknologi
På nuværende tidspunkt er en dynamisk overføringsbatteri-equalizer-teknologi med høj{{0}}kraft, høj-effektiv-tid blevet udviklet med succes af kammerat Zhou Baolin fra Daqing Transportation Bureau efter mange år. Den tager den nationale patentteknologi (patentnummer 201220153997.0 og 201520061849.X) som kernen og integrerer den selv-opfundne tovejs synkrone ensretterteknologi (patent ansøgt om: en realtidsbatteriequalizer af overførselstype- med tovejs synkron ensretterfunktion, ansøgningsnummer: 201710799424.2), som er en tovejs synkron ensretterteknologi, der ikke kræver en synkron ensretterchip, hvilket ikke kun reducerer udstyrsomkostningerne markant, men også i høj grad forbedrer balancestrømmen og balanceeffektiviteten. Opnået gennembrud inden for afbalancerede tekniske indikatorer med følgende egenskaber:
1. Balancestrømområdet er stort. En stor udligningsstrøm betyder, at udligningshastigheden er meget hurtig, se vedlagte tabel. På nuværende tidspunkt har den forbedrede lithiumbatteriequalizer indset, at forholdet mellem udligningsstrømmen og spændingsforskellen er omkring 1A/13mV. For eksempel, når spændingsforskellen når 130mV, kan udligningsstrømmen nå op på omkring 10A, hvilket er særligt befordrende for høj-udligning.
2. Høj balanceeffektivitet. Høj ligevægtseffektivitet betyder mindre strømtab, højere udnyttelse og lavere temperaturstigning af udstyr, se tabel 1.
3. Dynamisk udligning i-realtid. I batteripakkens statiske tilstand kan den maksimale spændingsforskel i pakken styres inden for 10mV eller endnu mindre (afhængigt af indstillingen af referencespændingsforskellen), og gå ind i mikro-standbydetektionstilstanden, uanset om batteripakken er i opladningstilstand eller i afladningstilstand, når spændingsforskellen detekteres at være større end referencespændingsforskellen, vil den straks gå ind i højhastighedsudligningstilstanden. Den største fordel ved dynamisk-realtidsudligning er, at den effektive udligningstid er lang, equalizeren har den højeste effektivitet, og dens unikke pulsteknologi har god vedligeholdelse og kapacitet til batteriet. Forbedringseffekten er testet af applikationen.
Brug af en høj-strøm, høj-effektiv celle-equalizer kan minimere batterioveropladning, overafladning og termiske løbsfejl. Selvom batteripakkens kapacitetsfald er blevet det faktum, at konsistensen er blevet dårligere, kan det reducere henfaldshastigheden meget godt. Ved automatisk at tvinge spændingen til at opretholde konsistensen, kan den også forbedre batteripakkens effektive kapacitet til en vis grad og forlænge batteripakken. Især cykluslevetid reducerer reparations- og vedligeholdelsesomkostninger markant.
Faktisk brugseffekt: Brugt på 24 strenge af enkelt 2V170Ah bly-syrebatteripakker returneret af kunder. Standard 17A-strømmen bruges til opladning og afladning. I tilfælde af ingen equalizer er den maksimale afladningstid efter fuld opladning ca. 3 timer. Ved afladning af 3 batterier er varmen alvorlig, og spændingen er kraftigt overafladet. Spændingsværdien er lavere end 0.5V, og et batteri er -0.1 V, der er en polaritetsvending, spændingen på 21 batterier varierer fra 1,8 til 2,0V, og der er stadig en masser af kraft, der ikke er blevet frigivet; efter brug af batteriequalizer-prototypen i denne artikel, under standardopladnings- og afladningsparametrene, efter flere opladnings- og afladningscyklusser forlænges afladningstiden gradvist til omkring 5,5 timer, og effektiviteten forbedres med mere end 80 procent. For de tre værste batterier er spændingen efter afladning alt over 1,5V, og afladningsspændingen stiger gradvist, især problemet med alvorlig varme i begyndelsen. Stor forbedring, temperaturfaldet er meget tydeligt, kun spændingen på 4 batterier er omkring 1,9V, resten af batterierne er omkring 1,8V, batteristrømmen er fuldt og effektivt frigivet.
