Хэрхэн идэвхтэй тэнцвэрлэлтийн энергийн нөөцлөлтийн систем батарейн нийтлэг бүтэц дүрсүүдийн асуудлыг шийддэг

Том цахиур баганууд дээр нүднүүдийн ижил үйлдлийг хадгалах нь энергийн нөөцлүүлэх индустрийн хамгийн нарийн асуудлуудын нэг юм. Бизнес ба утилити масштабын сууринхуудад тусгай нүднүүд хугацаа үлдэхдөө ганцхан төгс нийлүүлэлттэй байдаггүй. Хүчдлийн ба цахиур төлөвийн (СОЦ) харилцан тохируулалт постепенно системийн багтаамжийг бүрмөсөн сунгаж, агаарын хурдасгалыг хурдасгаж, хүчтэй дулааны рискуудыг үүсгэж ирдэг.

Идэвхтэй тэнцвэрлүүлэх системийг сууринхуйн дараа нүдний түвшин дээрх харилцан тохируулалтыг шууд шийддэг. Идэвхтэй тэнцвэрлүүлэл нүднүүдийн хооронд энергийг идэвхтэй шилжүүлж, үл ашиглагдаж буй багтаамжийг сэргээдэг, температурын үзүүрлүүдийг тайвшруулдэг, том масштабын нөөцлүүлэх массивуудыг жиллүүд хойно хүртэл аюулгүй ажиллуулдэг.

Том энергийн нөөцлүүлэх массивуудад нүднүүдийн харилцан тохируулалтын үндсэн шалтгаанууд

Хоёр литий-ион элемент бүр нь үйлдвэрт хийгдсэн үед ижил физик шинж чанаруудтай бүүн бөгсөн. Электродын хучилтын зүйн нарийн зөрүү, салгагчийн нягт, электролитын тархалт нь анхны багтаамж ба дотоод оммын ялгаа үүсгэдэг.

Зуун, мянган элементүүд цуваа болойн параллель холбогдож, анхны зөрүү нь нэмэгддэг. Дотоод оммын бага зэрэг их бүүн элемент хүнд цэнхэр юм буюу унтрах циклд илүү ачаалалд ордог. Энэ нь түүний хурдан газархаж, хөрш элементүүдтэй харьцуулж багтаамжыг хурдан алдаж.

Ажиллах орчин нь ижилхэн разрушител үүрэг гүйцэтгэнэ. Том батарейн хайрцагт батарейн тавиур дээрх температурин зөрүү нь ихэвчлэн 5°C-с 10°C хооронд байдаг, локал ахалт үйл явцад саад учруулан, хүчдлийн хувиргалтын төхөөрөмжид ойрхон буюу тавиурын төв хэсгүүдэд байрласан элементүүд нь гадна ирмүүд дээрх элементүүдтэй харьцуулан дулаанар бүүр дулаан ажиллана. Дулаан ажиллаж буй элементүүд нь химийн деградацийг ускорируулж, түүн дагаад 30% хүртэл хурдан ахалт үйл явцад орж, циклүүдийн тоо нь зууны тоонд хүртэл түүн дагаад элементүүдийн хүчдэл ба цэнзүүрт бүтэн бүүрдүүлэх түвшин хоорондын зөрүү нь том хэмжээтний болой. Тасралтгүй засварлалтгүйгүйд бүх батарейн гүйдэл нь хамгийн сул элементүүдийн хүчдэлд хязгаарлагдмуй.

Элементүүдийн тэнцвэрт бүүрдүүлэх түвшний алдагдалын үнэнхүү үнэ: ашиглаж болох бүүрдүүлэх түвшин ба батарейн үйлдүүлэх хугацаа

Цуваа холбогдсон нүүрсний дунд бага зэрэг цэнхэр хүчдлийн тааралдахгүй байдал нь үр дүнд харьцангуй их хохирол үүсгэнэ. Нүүрсний хүчдлийн утгууд хооронд ялгаа үүсгүйд, стандарт цэнхэр хүчдлийн цикл нь хамгийн өндөр хүчдлийн нүүрс нь дээд хүчдлийн хязгаарын утганд хүртэл үргэлжилнэ. Харин цэнхэр хүчдлийн гаргалт нь хамгийн бага хүчдлийн нүүрс нь доод хязгаарын утганд хүртэл үргэлжилнэ.

Энэ түрүүнд дуусах нь үлдсэн нүүрснүүд дотор ашиглагдаж болох цэнхэр хүчдлийг үлдээд, бүтэцний ашиглагдаж болох цэнхэр хүчдлийн цонхны хэмжээг хүчтэй багасгана. Тусгай талбарт шинжилгээ нь цуваа дунд үзүүрлэж буй 5% цэнхэр хүчдлийн тааралдахгүй байдал нь нийт ашиглагдаж болох нөөц цэнхэр хүчдлийг хүртэл 22% хүртэл багасгаж болохыг баталж буй.

Эсийн тэнцвэргүй байдал нь ашиглах боломжтой киловат-цаг алдахаас гадна бүтэн системийн ашиглалтын хугацааг багасгаж байна. Тэмцээгүй хоолойн сул эсүүд нь байнга бүрэн даралтын хязгаартаа хүрдэг. Энэ үргэлжлэн үргэлжилж буй хэт дарамт нь хатуу электролитын хоорондын фаз өсөлтийг хурдасгаж, дотоод эсэргүүцлийг нэмэгдүүлж, анод дээр литийний давхарга үүсэх магадлалыг нэмэгдүүлнэ. Арилжааны газруудын мэдээллээр дугаарын зөрчил нь удалгүй өөрчлөгдөж байгаа нь эрчим хүчний дундаж хугацааны уналтыг 30-40 хувиар хурдасгаж, хөрөнгө эзэмшигчдийг үнэтэй, түр хугацааны өмнө батарейн модулийг солиход хүргэдэг.

Хатуу дулаантай холбоотой эмгэг үүсэх нь

Төмөр замын хөдөлгөөнд оролцох чадварыг алдахаас гадна эсийн зөрчил нь физик байршилд аюул учруулдаг. Нэг эс нь маш их тэнцвэргүйдэж болсноор өндөр хүчин чадалтай цэнэглэх үед цахилгаан дарамт ихэсдэг. Энэ стресс хэт халуун байдлыг үүсгэж, нягт багтаан суусан модулиудын дотор байршуулсан халуун цэгүүдийг бий болгодог.

Эрчим хүчний нягт байдлын өндөр химийн хувьд, халуун цэг нь өндөр температурт хүрч, биеэ тэтгэвэрт оруулах экзотермикийн хариу үйлдлийг үүсгэж болно. Цаашид үргэлжлэх даралтын зөрчилөөс үүдэлтэй хэт ачаалл нь байнгын хадгаламжийн байгууламжуудад баримтлагдсан дулааны халдварын үйл явдлын томоохон хувийг эзэлдэг.

Хэрэв нэг эсийн цонх нь эвдэрч, халуун шуурга нь ойр дотоод эсийг хурдан тархдаг. Өндөр нягтралтай контейнерчилсан системд энэ доминогийн нөлөө секундэд өргөн тархалт үүсгэж болно. Б.Б.С. -ийн хамгаалалтын арга хэмжээ эсвэл багцны түвшинд байрлах BMS-ийн хатуу хаалттай нь ихэвчлэн хэтэрхий хоцрогдож, дундаж хатуу эрчим хүч нь нэг эс хүнд дулаан засваргүй бол бүрэн хэвийн мэт харагдаж болно. Эцсийн хэмжээнд бодит цаг хугацааны тэнцвэржүүлэлт нь дулааны урсгал үүсэхээс өмнө орон нутгийн хэт их ачааллыг таслан зогсоох шаардлагатай урьдчилан сэргийлэх арга хэмжээг бүрдүүлдэг.

Хөгжил шилжүүлэн түгээх бус энергийн топологи

Уламжлалт идэвхгүй тэнцвэрлэлт нь батарейн шүүдэр дотор хүчлэг дууныг резисторуудын даргаар шатааж, нүүрсний хүчлэг дууныг үүсгэдэг. Идэвхт тэнцвэрлэлтийн системүүд нь дууныг хөрвүүлэхгүй арга хэмжээсүүдийн тусламжтайгаар түүн дээрх дутагдалд оршоохгүй: энергия сүүлийн целлүүдээс цуглуулан, доод хүчлэгтэй целлүүд рүү динамик бүүрт шилжүүлдэг.

Конденсатор-суурьт шүүдэр хүрээ

Конденсатор-суурьт идэвхт тэнцвэрлэлт нь стандарт конденсаторуудтай хосолсон өндөр давтамжит шүүдэр хүрээсүүдийн тусламжтайгаар хөрш целлүүдийн хооронд хүчлэг дууныг шүүдэрлүүлдэг. Систем нь өндөр хүчлэгтэй целл дээр түр зуур хадгаламжийн конденсаторыг холбож, конденсаторыг мөртөн түүн дээр хүчлэг дууныг цуглуулдэг. Дараа нь шүүдэр матрица нь конденсаторыг доод хүчлэгтэй целл рүү шилжүүлж, хадгаламжийн хүчлэг дууныг түүнд шилжүүлдэг.

Учир нь, төвхөн цахилгаан потенциалын ялгааны тусламжтайгаар цэнхэр дамжуулалт хийгддэг тул энергийн алдагдал хамгийн бага түвшинд үлдмүүр. Конденсаторын шилжүүлэлт нь хөрш нүүдлийн хоорондын бага хүчдлийн ялгааныг төвхөн засаж, дотоод хайрцагт дулааны үүсэл хамгийн бага түвшинд үлдмүүр.

Индуктив ба трансформаторын топологи

Хурдан, тусгаарлагдсан энергийн дамжуулалт шаардагдах тохиолдлуудад магнитик идэвхтэй тэнцвэрлүүлэлтийн топологи нь холбогдсон индуктивууд эсвэл олон ороомгот трансформаторууд дээр суурилдаг. Хөрш нүүдлийн цепьд дараалан цэнхэр дамжуулалт хийгдэхийн оронд, индуктив суурьт системүүд магнитик замаар энергийг дамжуулдаг, үүний үр дүн 95% хүртэлх түвшинд байдаг.

Хоёр чиглэлтэй DC-DC хөрвүүлэх архитектур нь энэ уян хатан байдлыг илүү өргөн хүргэдэг. Эрчим хүчийг дотоод дотоод шил дээр дамжуулан систем нь сэлбэгний дээд талд байрлах эсээс эрчим хүч гаргаж, шугамны сүлжээний хажуугийн талд байрлах эс рүү шууд дамжуулж болно. Энэ хатуу шилжих чадвар нь дунд шатны эсүүдийг бүрэн зайлсан бөгөөд маш том, олон мегаваттны хэрэглээний байгууламжуудад хурдан тэнцвэржүүлэх хурдг хангаж байна.

Нийтийн эрчим хүчний системийн худалдааны үйл ажиллагааны үр дүнгийн хэмжигдсэн давуу тал

Үйлчилгээний хэмжээний агуулах төслүүдэд идэвхтэй тэнцвэржүүлэх ажлыг нэгтгэх нь үйл ажиллагааны хэмжих үр ашгийг авдаг. Өдөр бүр эргэлт хийхэд зориулсан 2.4 МВт/ц-ийн худалдааны литий-ионы ашиглалтын үед идэвхтэй тэнцвэржүүлэх менежментийн архитектур нь 1200 гаруй тасралтгүй эргэлтэд 98.7%-ийн багц түвшинд цэнэглэх байдлын нэгдмэл байдлыг амжилттай хад

Цонх хоорондын эрчим хүчний зөрчлөөс 15 милливолтын доош байх замаар хадгалах үйлдвэр нь ихэвчлэн хасагдсан зарахнаас үүдэлтэй хүчин чадлын алдагдлыг арилгаж, ашиглах боломжтой эрчим хүчний гарц нь анхны нэрний тэмдэгттэй жил ирэх тусам нийцэх боломжийг олгожээ.

Ажилдсан тэнцвэржүүлэлт нь хурдан цэнэглэх үйл явдлын үед ч хурдны асар их давуу талыг бий болгодог. Ажилтай системүүд нь ээлжит бус хувилбаруудаас 85%-иар хурдан цонхны түвшин дээрхи шилжилтийг засах замаар бие биен цонх нь дээд даралтын цэгт эрт хүрэхээс сэргийлдэг. Энэ нь батарейн систем нь сэргээгдэх эрчим хүчний нягт утасны цонх үед илүү өндөр тасралтгүй цэнэглэх урсгалыг хүлээн зөвшөөрөх боломжийг олгодог. Түүнчлэн, орон нутгийн хатуу цэгүүдийг багасгах нь багаж хэрэгслийн дундаж үйл ажиллагааны температурыг хэд хэдэн градустай бууруулж, тоног төхөөрөмжийн нийт жилийн амьдралд ойлгомжтой жил нэмж өгдөг.

Ажилдсан тэнцвэржүүллийг BMS-ийн хэмжээнд нэгтгэх

Идэвхтэй тэнцвэрлэлтүүр дүүрэм батарейн системийн дизайн хийх нь модуль, ухаалаг BMS архитектурыг шаарддаг. Идэвхтэй тэнцвэрлэлтүүр төхөөрөмжүүд нь бага хэмжээт, хоёр чиглэлтүүр DC-DC хувиргагчид дээр суурилж, тус тусад нь модульд зориулж хийсэн хүүхдийн самбарууд дээр шууд бүрдүүлдэг. Төв удирдлагын төлөөлөгч нь модулиудаас бүх цагт ирж буй мэдээллийг координатчилж, динамик нүүрний импеданс, температур карт, мөчийн цэнхэр төлөвийн уншилт үндсэн дээр тэнцвэрлэлтүүр алгоритмуудыг гүйцэтгэдэг.

Даац бүхий, үр ашигт энергийн хадгалуур системүүдийн бүтээмжтүүн бүтээх нь нүүрний бүрдүүлэлт, автоматах бүтээл, үр ашигт дулааны дизайнт дүүрэм мэдлэг шаарддаг. Бүтээлд хамтран ажиллагаа хийдэг хөршүүд, жишээлбэл Hano Energy корпорацийн энергийн хадгалуур төсөлд бүтнэд нь нийлүүлэлтүүн шийдэл ба инженерийн дэмжлэл үзүүрлэдэг. Нүүрний нарийн тааруулалт, автоматах идэвхтэй тэнцвэрлэлтүүр BMS платформын нийлүүлэлт үндсэн дээр Hano Energy системийн хөгжүүлэгчдийн, EPC гүйцэтгэгчдийн, коммерци хөршүүдийн хүртэлх бүх хүндрүүлдэг хүмүүсийн хүртэлх аюулгүй, үр ашигт батарейн системүүдийг урт үйлдэх хугацаанд тохируулж бүтээхэд туслах нь түүний үүрэг.