1. Energiyani saqlash uchun batareyalar to'plamining umumiy ko'rinishi
Batareya moduli yoki batareya to'plami sifatida ham tanilgan energiya saqlash batareyasi PACK bir nechta alohida batareyalarni ma'lum ketma-ket parallel ravishda bog'laydigan qurilma bo'lib, mustaqil, qayta zaryadlanuvchi va zaryadsizlanadigan energiya saqlash blokini yaratish uchun tegishli boshqaruv tizimlari va himoya choralari bilan jihozlangan.
Qayta tiklanadigan energiya sohasida, masalan, quyosh va shamol energiyasini ishlab chiqarishda, ularning uzilishlari tufayli, energiyani saqlash batareyalari PACK kerak bo'lganda ortiqcha elektr energiyasini saqlash uchun zarur bo'lib, barqaror elektr ta'minotini ta'minlaydi. Statistik ma'lumotlarga ko'ra, qayta tiklanadigan energiyaning jadal rivojlanishi bilan energiya saqlash batareyasi PACK talabi ham doimiy ravishda oshib bormoqda. Misol uchun, ba'zi yirik quyosh elektr stantsiyalarida energiya saqlash batareyasi PACK bir necha megavatt soat elektr energiyasini saqlashi mumkin, bu esa tarmoq uchun ishonchli quvvatni ta'minlaydi.
Elektr transport vositalari sohasida energiya saqlash batareyasi PACK asosiy komponentlardan biridir. U elektr transport vositalarini quvvat bilan ta'minlaydi, ularning diapazoni va ishlashini belgilaydi. Hozirgi vaqtda lityum-ion batareyalar yuqori energiya zichligi va uzoq umrga ega bo'lgan elektr transport vositalarining energiya saqlash batareyalari PACK uchun asosiy tanlovdir. Misol uchun, ba'zi yuqori darajadagi elektr transport vositalarida PACK quvvati 100 kVt / soat va 500 kilometrdan ortiq masofaga ega energiya saqlash batareyalari mavjud.
Xulosa qilib aytganda, energiya saqlash batareyasi PACK energiyani saqlash va qayta tiklanadigan energiya va elektr transport vositalari kabi sohalarda ishlab chiqarish uchun asosiy komponent sifatida hal qiluvchi rol o'ynaydi. Bu nafaqat energiya samaradorligini oshirish, balki an'anaviy qazib olinadigan yoqilg'iga qaramlikni kamaytirish, barqaror rivojlanishga erishishga hissa qo'shishi mumkin.
2. Dizayn nuqtalari va vaziyatni tahlil qilish
(1) Dizayn nuqtalari
a. Portlash xavfini oldini olish uchun bosimni o'z vaqtida kamaytirish uchun PUW portlashdan himoyalangan valflardan foydalangan holda portlashga qarshi dizayn.
Lityum-ion batareyalar to'plami termal qochib ketgandan so'ng, paket ichidagi havo bosimi tezda oshib, portlash xavfini tug'diradi. PUW portlashdan himoyalangan klapanlar bunday vaziyatlarda bosimni tez va tezda chiqarib yuborishi mumkin. Misol uchun, ba'zi energiya saqlash loyihalarida PUW portlashdan himoyalangan vanalar bilan jihozlangan akkumulyator paketlari termal qochib ketish holatlarida portlashlardan muvaffaqiyatli qochib, xodimlar va jihozlarning xavfsizligini ta'minladi.
b. Batareyaning xavfsizligi va ishonchliligini ta'minlash uchun ichki va tashqi havo bosimining muvozanatini saqlang.
Chunki zaryadlash va tushirish jarayonida batareyalar to'plamining harorati o'zgaradi, natijada paket ichidagi havo bosimi o'zgaradi. PUW portlashdan himoyalangan klapan nafas oladigan va oqish o'tkazmaydigan bo'lib, sumka ichida tashqi dunyo bilan bir xil havo bosimini saqlab turadi. Statistik ma'lumotlarga ko'ra, shu tarzda ishlab chiqilgan batareya paketlari havo bosimining o'zgarishi natijasida yuzaga keladigan ish faoliyatini pasaytirish va xavfsizlik xavfini samarali ravishda kamaytirishi va batareyalarning ishonchliligi va xizmat qilish muddatini yaxshilashi mumkin.
c. Haddan tashqari zaryadlash va ortiqcha zaryadlash kabi xavfsizlik ko'rsatkichlarini ta'minlash uchun boshqaruv tizimining dizaynini ko'rib chiqing.
Batareyaning xavfsizligi va ishonchliligini ta'minlash uchun haddan tashqari oshib ketish, ortiqcha zaryadsizlanish, qizib ketish, aniqlashning aniqligi va batareya balansi kabi omillarni hisobga olish kerak. Bozor tomonidan oqilona ishlab chiqilgan va tasdiqlangan boshqaruv tizimi real vaqt rejimida batareyaning holatini kuzatishi, g'ayritabiiy vaziyatlarda o'z vaqtida choralar ko'rishi va batareyani shikastlanishdan himoya qilishi mumkin. Misol uchun, ba'zi ilg'or boshqaruv tizimlari batareyalarni zaryadlash va tushirish jarayonini aniq nazorat qila oladi, ortiqcha zaryadlash va ortiqcha zaryadlash xavfini kamaytiradi.
d. Mexanik strukturani loyihalash, kuch, seysmik qarshilik va issiqlik tarqalishi kabi omillarni hisobga olgan holda.
Energiya saqlovchi akkumulyator PACKni loyihalashda quvvat, zarba qarshiligi, issiqlik tarqalishi/isitish, gidroizolyatsiya va changning oldini olish kabi omillarni hisobga olish kerak. Misol uchun, yuqori quvvatli materiallardan va oqilona konstruktiv dizayndan foydalanish batareya paketlarining mexanik kuchini yaxshilashi mumkin, bu ularga ma'lum tashqi ta'sirlarga dosh berishga imkon beradi; Yaxshi issiqlik tarqalishi dizayni batareyaning haroratini samarali ravishda kamaytirishi, uning ishlashi va ishlash muddatini yaxshilashi mumkin.
e. Batareyaning ichki tuzilishiga zarar etkazmaslik uchun suv o'tkazmaydigan va seysmik dizayn.
Lityum batareya xujayrasini namlashdan so'ng, ijobiy va salbiy qutblar qisqa tutashuvga olib keladi va zaryadsizlanishni davom ettiradi, bu batareyaning ichki tuzilishiga zarar etkazadi. Shuning uchun batareya paketlarini loyihalashda suv o'tkazmaydigan va chang o'tkazmaydigan ishlashni hisobga olish kerak. Shu bilan birga, turli xil foydalanish muhitiga moslashish uchun seysmik ko'rsatkichlarni hisobga olish kerak. Masalan, zilzilaga moyil hududlar yoki murakkab tashqi erlar kabi ba'zi og'ir muhitlarda suv o'tkazmaydigan va seysmik dizayn ayniqsa muhimdir.
f. Pay harorat effektlariga e'tibor bering va batareyaning ishlashi va ishlash muddatini optimallashtiring.
"Issiqlik" omili PACK batareya to'plamining strukturaviy dizayniga katta ta'sir qiladi. Lityum-ionli batareya quvvatini saqlash batareya paketlari harorat muhitiga sezgir va yuqori harorat batareyaning zaryadlash va zaryadsizlanishiga va ichki qarshilik, kuchlanish, SOC, mavjud imkoniyatlar, zaryadlash va tushirish samaradorligi va batareyaning ishlash muddati kabi ko'plab xarakterli parametrlarga jiddiy ta'sir qilishi mumkin. . Suyuq sovutish yoki havo sovutish texnologiyasidan foydalanish kabi oqilona issiqlik boshqaruvi dizayni orqali batareyaning harorati samarali nazorat qilinishi va batareyaning ishlashi va ishlash muddatini yaxshilash mumkin.
g. Yuqori kuchlanish izolyatsiyasining ishlashi va strukturaning mustahkamligini ta'minlash uchun material tanlash.
Yuqori kuchlanishli izolyatsiyaga chidamlilik batareya to'plami tuzilishini loyihalash uchun eng muhim texnik talablardan biridir. Umuman olganda, yuqori quvvat va plastisitiv neylon xom ashyo sifatida ishlatilishi mumkin va GFni mustahkamlash uchun materialga 5% dan 45% gacha shisha tola qo'shilishi mumkin, bu esa strukturaning mustahkamligi va tebranish qarshiligini oshirishi mumkin. Ushbu materialni tanlash batareya to'plamining yuqori kuchlanish ostida xavfsiz ishlashini ta'minlaydi, shu bilan birga uning strukturaviy mustahkamligi va tebranish qarshiligini oshiradi.
(2) Dizayn ishi
a. Dessuyuq sovutish plitasining holatini yoqing, har xil turdagi suyuqlik sovutish plitalarining xususiyatlarini va asosiy tanlovini tahlil qiling.
Suyuq sovutilgan plastinka energiyani saqlash batareyasi PACK uchun termal boshqaruvning muhim tarkibiy qismidir. Har xil turdagi suyuq sovutilgan plitalar turli xil xususiyatlarga ega. Misol uchun, ba'zi suyuqlik sovutilgan plitalar samarali issiqlik tarqalish ko'rsatkichlariga ega, ammo xarajat nisbatan yuqori; Ba'zi suyuq sovutilgan plitalar kamroq xarajatlarga ega, ammo ularning issiqlik tarqalish ko'rsatkichlari nisbatan zaif. Suyuq sovutilgan plastinkani tanlashda issiqlik tarqalishining ishlashi, narxi va ishonchliligi kabi omillarni har tomonlama hisobga olish kerak. Misol uchun, yuqori issiqlik tarqalish ko'rsatkichlarini talab qiladigan ba'zi dastur stsenariylarida, issiqlik tarqalish ko'rsatkichlari yaxshiroq bo'lgan suyuqlik sovutilgan plitalarni tanlash mumkin; Yuqori xarajat talablari bo'lgan ba'zi dastur stsenariylarida arzon narxlardagi suyuq sovutilgan plitalarni tanlash mumkin.
b. LG’ning energiya saqlash moduli va Paket dizayni tahlili, uning mahsulot portfeli, konstruktiv dizayni va boshqa jihatlaridan afzalliklarini o‘rganadi.
LG ning energiya saqlash moduli va paket dizayni ko'plab afzalliklarga ega. Mahsulot portfeli nuqtai nazaridan LG akkumulyator xujayralari turli xil qo'llash ehtiyojlarini qondiradigan, har xil barqaror quvvat tushirish tezligi asosida energiya turiga va quvvat turiga bo'linadi. Strukturaviy dizayn nuqtai nazaridan LG kichik va katta modullarning standartlashtirilgan kombinatsiyasini qabul qiladi, keyinchalik ular birlashtiriladi. Yuqori intensiv bo'lmagan tebranish sohasida modullarning tuzilishi CMA ning asosiy tuzilishiga asoslanib, uzunlamasına yo'nalishda yo'naltirilgan va bir nechta modullar uzun katta modul strukturasini hosil qilish uchun yig'ilgan. Ushbu dizayn yaxshi o'lchov va moslashuvchanlikka ega va turli energiya saqlash tizimlari talablariga moslasha oladi.
c. Asosiy parametrlarni tahlil qilish va tadqiqot natijalarini ishlab chiqish, yangi energiya saqlash batareyalari paketlarining termal dizayni bo'yicha simulyatsiya hisoblash va eksperimental tadqiqotlar.
Yangi energiya akkumulyator batareyalarining termal dizayni bo'yicha simulyatsiya hisob-kitoblari va eksperimental tadqiqotlar energiya akkumulyatorlarining ishlashi va ishonchliligini oshirish uchun katta ahamiyatga ega. Simulyatsiya hisob-kitoblari orqali turli xil issiqlik boshqaruv strategiyalarining batareyaning harorati taqsimoti va ishlashiga ta'siri tahlil qilinishi mumkin, bu termal dizayn uchun nazariy yordam beradi. Shu bilan birga, eksperimental tadqiqotlar orqali simulyatsiya modelining aniqligi va samaradorligini tekshirish va optimallashtirilgan issiqlik dizayn sxemalarini taklif qilish mumkin. Misol uchun, ba'zi tadqiqotlar simulyatsiya hisob-kitoblari va eksperimental tadqiqotlar kombinatsiyasi orqali energiya saqlash tizimlarida lityum batareya paketlarining termal dizayni bo'yicha chuqur muhokamalar o'tkazdi. Optimallashtirish uchun batareyaning ishlashi, xavfsizligi va tejamkorligi kabi omillarni har tomonlama ko'rib chiqadigan va yaxshi tadqiqot natijalariga erishgan ko'p maqsadli optimallashtirishga asoslangan termal dizayn usuli taklif qilingan.
3. Tarkibi va texnik parametrlari
(1) Komponent
a. Yagona hujayrali batareya, energiyani saqlash va chiqarish uchun javobgardir.
Ko'p ishlatiladigan bir hujayrali batareyalar hozirda lityum-ion batareyalar, qo'rg'oshin kislotali akkumulyatorlar, nikel vodorod batareyalari va boshqalarni o'z ichiga oladi. Lityum-ion batareyalar yuqori energiya zichligi va uzoq umr ko'rish muddati tufayli energiya saqlash batareyalari PACKlarida muhim rol o'ynaydi. Misol uchun, ba'zi yuqori darajadagi elektr transport vositalarining energiya saqlash batareyalari PACKlarida lityum-ion batareyalar bir necha yuz amper soatgacha bo'lgan quvvatga ega kuchli quvvatni ta'minlaydi. Qo'rg'oshin kislotali akkumulyatorlar nisbatan past energiya zichligiga ega bo'lsa-da, ularning narxi past va ular hali ham ba'zi xarajatlarga sezgir dastur stsenariylarida keng qo'llaniladi. Nikel vodorod batareyalari yaxshi zaryadlash va zaryadsizlanish ko'rsatkichlari va xavfsizligiga ega, shuningdek, ba'zi energiya saqlash sohalarida ma'lum bozor ulushiga ega.
b. Batareyani boshqarish tizimi, batareya holatini kuzatish va batareya xavfsizligini himoya qilish.
Batareyani boshqarish tizimi (BMS) energiya saqlash batareyalari to'plamining asosiy komponentlaridan biridir. U kuchlanish, oqim va harorat kabi parametrlarni o'lchash orqali batareya holatini aniq nazorat qiladi. BMS haddan tashqari zaryadlash, ortiqcha zaryadlash, haddan tashqari oqim va boshqa holatlarning oldini olish uchun batareyalarning zaryadlash va zaryadsizlanish holatini real vaqt rejimida kuzatishi mumkin. Misol uchun, batareya darajasi to'liq yaqinlashganda, BMS ortiqcha zaryadlashni oldini olish uchun zaryadlash oqimini avtomatik ravishda kamaytiradi; Batareya darajasi juda past bo'lsa, BMS foydalanuvchiga uni o'z vaqtida zaryad qilishni eslatish uchun signal beradi. Bundan tashqari, BMS batareyalar boshqaruvini muvozanatlashi mumkin, har bir alohida batareyaning quvvati barqaror bo'lishini ta'minlaydi va batareya paketining umumiy ishlashi va ishlash muddatini yaxshilaydi.
c. Tegishli harorat oralig'ini saqlash uchun termal boshqaruv tizimi.
Issiqlik boshqaruvi tizimi batareyaning haddan tashqari qizib ketishi tufayli shikastlanishining oldini olish uchun energiya saqlash batareyasi PACKni mos harorat oralig'ida saqlash uchun javobgardir. Umumiy issiqlik boshqaruv usullari havo sovutish, suyuqlik sovutish va boshqalarni o'z ichiga oladi. Havo sovutish tizimi fan orqali akkumulyator yuzasiga havo puflab, issiqlikni olib tashlaydi. Suyuq sovutish tizimi sovutish suvini aylantirib, batareyaning haroratini pasaytiradi. Masalan, ba'zi yuqori quvvatli energiya saqlash tizimlarida suyuq sovutish tizimlari batareyaning haroratini yanada samarali boshqarishi, tizim barqarorligi va ishonchliligini oshirishi mumkin. Odatda, batareyaning ishlashi barqarorligini ta'minlash uchun tizimdagi harorat farqi 5 darajadan kam yoki unga teng bo'lishi kerak.
d. Elektr energiyasini uzatish va taqsimlash uchun javobgar bo'lgan elektr tizimi.
Elektr tizimi elektr energiyasini uzatish va taqsimlash uchun mas'ul bo'lgan batareyalar, BMS va issiqlik boshqaruv tizimlari kabi komponentlarni bog'laydigan simlar, kabellar, ulagichlar va boshqalarni o'z ichiga oladi. Yuqori kuchlanishli simi jabduqlar batareyalar to'plamining "asosiy arteriyasi" sifatida qaralishi mumkin, batareya quvvatini doimiy ravishda oxirgi yukga etkazib beradi; Past kuchlanishli simlar simini real vaqt rejimida aniqlash va boshqarish signallarini uzatuvchi akkumulyator PACKning "neyron tarmog'i" sifatida ko'rish mumkin. Elektr tizimlarini loyihalashda elektr energiyasini xavfsiz uzatishni ta'minlash uchun oqim kattaligi, kuchlanish darajasi va izolyatsiyalash ko'rsatkichlari kabi omillarni hisobga olish kerak.
e. Ichki qismlarni himoya qilish uchun quti va qavs.
Quti va qavs energiya saqlash akkumulyatori PACK ichidagi barcha komponentlarni joylashtirish va himoya qilish uchun ishlatiladi, tashqi muhit aralashuvi va shikastlanishining oldini oladi. Quti odatda yuqori quvvatli materiallardan tayyorlanadi, ular yaxshi zarba qarshiligi, tebranish qarshiligi va suv o'tkazmaydigan va chang o'tkazmaydigan ko'rsatkichlarga ega. Braket batareya PACK ning ichki qismlarini qo'llab-quvvatlash va o'rnatishda rol o'ynaydi, bu batareya PACK turli xil foydalanish muhitlarida barqaror turishini ta'minlaydi.
(2) Texnik parametr
a. Imkoniyatlar, elektr energiyasini saqlash qobiliyatini o'lchash.
Imkoniyatlar odatda amper soat (Ah) yoki kilovatt soat (kVt) bilan o'lchanadigan energiya saqlash batareyasi PACKning energiya saqlash hajmini o'lchash uchun muhim ko'rsatkichdir. Quvvat qanchalik katta bo'lsa, PACK energiya saqlash batareyasi shunchalik ko'p energiya saqlashi mumkin. Masalan, 100 kVt/soat quvvatga ega energiya akkumulyatori PACK uy xo'jaligini bir necha kunlik elektr energiyasi bilan ta'minlashi mumkin. Amaliy ilovalarda turli ehtiyojlarga ko'ra energiya saqlash batareyasining PACK quvvatini tanlash kerak.
b. Ishlashning afzalliklari va kamchiliklarini aks ettiruvchi energiya zichligi.
Energiya zichligi energiya saqlovchi akkumulyator PACK massasi yoki birlik hajmi uchun saqlanishi mumkin bo'lgan elektr energiyasi miqdorini anglatadi, odatda kilogramm uchun vatt soatlarda (Vt / kg) yoki litr uchun vatt soatlarda (Vt / L) o'lchanadi. Energiya zichligi qanchalik yuqori bo'lsa, energiya saqlash batareyasi PACK ishlashi shunchalik yaxshi bo'ladi. Hozirgi vaqtda lityum-ion batareyalarning energiya zichligi nisbatan yuqori, masalan, ba'zi yuqori darajadagi lityum-ion batareyalarning energiya zichligi 200Wh / kg dan oshishi mumkin. Energiya zichligini oshirish energiya saqlash batareyalari PACKlarining hajmi va og'irligini kamaytirishi, ularning ko'chma va qo'llanilishini oshirishi mumkin.
c. Zaryadlash va tushirish samaradorligi energiya konvertatsiyasi samaradorligini belgilaydi.
Zaryadlash va tushirish samaradorligi energiya saqlash batareyasi PACK ni zaryadlash va tushirish jarayonida energiya konvertatsiya qilish samaradorligini anglatadi, odatda foiz sifatida ifodalanadi. Zaryadlash va tushirish samaradorligi qanchalik yuqori bo'lsa, energiya saqlash batareyasi PACK energiyadan foydalanish darajasi shunchalik yuqori bo'ladi. Umuman olganda, lityum-ion batareyalarning zaryadlash va zaryadsizlanish samaradorligi 90% dan oshishi mumkin. Zaryadlash va zaryadlash samaradorligini oshirish energiya yo'qotilishini kamaytirishi va foydalanish xarajatlarini kamaytirishi mumkin.
d. Xizmat muddatini aks ettiruvchi aylanish muddati.
Tsiklning ishlash muddati energiya saqlash batareyasi PACK zaryadlash va tushirish davrlari davomida ma'lum bir ish faoliyatini saqlab qolish sonini bildiradi. Tsiklning ishlash muddati qancha uzoq bo'lsa, energiya saqlash batareyasi PACKning ishlash muddati shunchalik uzoq bo'ladi. Misol uchun, ba'zi yuqori sifatli lityum-ion energiya saqlash batareyalarining ishlash muddati minglab yoki hatto o'n minglab marta yetishi mumkin. Amaliy qo'llanmalarda turli xil foydalanish stsenariylari va talablari bo'yicha tegishli aylanish muddati bo'lgan energiya saqlash batareyalari to'plamini tanlash kerak.
e. Xavfsizlik, shu jumladan turli xil himoya choralari va termal boshqaruv tizimlari.
Xavfsizlik energiya saqlash batareyasi PACK ning muhim texnik ko'rsatkichlaridan biri bo'lib, haddan tashqari zaryadlash, ortiqcha zaryadlash, ortiqcha oqim, qisqa tutashuv, shuningdek, issiqlik boshqaruv tizimlaridan himoya choralari hisoblanadi. Yaxshi xavfsizlik foydalanish paytida energiya saqlash batareyasi PACK ishonchliligi va barqarorligini ta'minlaydi. Misol uchun, perfluorogeksanli yong'in o'chirish moslamasi PACK batareyasi to'plamining xavfsizligi uchun kuchli himoyani ta'minlab, PACK batareyasi to'plami yong'in sodir bo'lganda yong'in tarqalishini tezda bostiradi. Shu bilan birga, termal boshqaruv tizimi batareyaning haddan tashqari qizishi natijasida yuzaga keladigan xavfsizlik baxtsiz hodisalarini samarali ravishda oldini oladi.
4. Loyihalash jarayoni va tahlil usullari
(1) Dizayn jarayoni
a. Barqaror ishlashni ta'minlash uchun batareya hujayralarini tanlang va baholang.
Energiyani saqlash uchun batareyalar to'plamini loyihalash jarayonida batareya xujayralarini tanlash va tasniflash birinchi muhim qadamdir. Birinchidan, ishonchli etkazib beruvchilardan mos lityum batareya xujayralarini tanlash kerak. Ba'zi yuqori darajadagi energiya saqlash ilovalari uchun yuqori energiya zichligi va uzoq umrga ega lityum-ion batareya xujayralari tanlanishi mumkin. Tanlash jarayonida batareya xujayralarining ishlash parametrlari, jumladan, quvvat, ichki qarshilik, kuchlanish va boshqalar bo'yicha qat'iy sinov o'tkazilishi kerak. Statistik ma'lumotlarga ko'ra, ko'p sonli batareya hujayralarini sinovdan o'tkazish va tasniflash orqali ishlash va sifatning izchilligi mumkin. 98% dan yuqori bo'lishini ta'minlash kerak. Tasniflashdan so'ng, akkumulyator xujayralari keyingi montaj ishlariga tayyorgarlik ko'rish uchun turli xil ishlash darajalariga ko'ra saqlanishi mumkin.
b. Tegishli ulanish usullaridan foydalangan holda batareya hujayralarini yig'ing.
Batareya xujayrasini yig'ish - bu dizayn talablariga muvofiq bir nechta batareya xujayralarini birlashtirish jarayoni. Ushbu bosqichda payvandlash yoki siqish kabi samarali ulanish usullarini qo'llash kerak. Payvandlash usuli mustahkam ulanish va past qarshilikning afzalliklariga ega, ammo uni ishlatish qiyin va yuqori texnologik talablarni talab qiladi. Siqish usuli nisbatan sodda, ammo ulanishning barqarorligi biroz pastroq bo'lishi mumkin. Misol uchun, ba'zi bir keng ko'lamli energiya saqlash batareyasi PACK ishlab chiqarishda batareya hujayralarini bir-biriga ulash uchun lazerli payvandlash texnologiyasidan foydalanish mumkin. Ushbu payvandlash usuli yuqori energiya zichligi, kichik payvandlash deformatsiyasi va kichik issiqlik ta'sir zonasining afzalliklariga ega bo'lib, ishlov beriladigan qismning aniqligini samarali yaxshilaydi, payvandni silliq, nopokliksiz, bir xil va zich qiladi, shuningdek, turli materiallar o'rtasida payvandlashga erishadi. , turli materiallarning payvandlash ehtiyojlarini qondirish. O'rtacha ulanish usulini tanlash orqali batareya xujayralari o'rtasida ishonchli ulanishlar ta'minlanishi mumkin, bu esa energiya saqlash batareyasi PACK ishlashiga kafolat beradi.
c. Monitoring va himoya funktsiyalariga erishish uchun batareyani boshqarish tizimining integratsiyasi.
Batareyani boshqarish tizimi (BMS) energiya saqlash batareyasi PACK ning asosiy tarkibiy qismlaridan biri bo'lib, uning integratsiyasi akkumulyator hujayralarini kuzatish, muvozanatlash va himoya qilish funktsiyalariga erishish uchun juda muhimdir. BMS ni integratsiyalashganda, uni batareya xujayrasi bilan aniq ulash va disk raskadrovka qilish kerak. BMS real vaqt rejimida akkumulyator hujayralarining kuchlanish, oqim, harorat va boshqa parametrlarini kuzatishi mumkin. Ushbu parametrlarni tahlil qilish orqali u zaryadlash va tushirishni nazorat qilish, muvozanatni boshqarish va batareyaning nosozliklarini tashxislash imkonini beradi. Misol uchun, batareya xujayrasining kuchlanishi juda yuqori yoki juda past bo'lsa, BMS haddan tashqari zaryadlash yoki ortiqcha zaryadlashni oldini olish uchun zaryadlash va tushirish oqimini avtomatik ravishda sozlashi mumkin; Batareya xujayrasining harorati juda yuqori bo'lsa, BMS batareya haroratini pasaytirish va batareyaning xavfsiz ishlashini ta'minlash uchun sovutish tizimini faollashtirishi mumkin. Bundan tashqari, BMS energiya saqlash batareyasi PACK ni masofadan nazorat qilish va boshqarishga erishish uchun aloqa interfeyslari orqali tashqi qurilmalar bilan ma'lumot almashishi mumkin.
d. Qobiqning inkapsulyatsiyasi xavfsizlik va issiqlik tarqalishidan himoya qiladi.
Shell incapsulation - bu xavfsizlik va barqarorlikni ta'minlash, shuningdek, issiqlik tarqalishi va himoya funktsiyalarini ta'minlash uchun batareya paketini korpus ichiga o'rnatish jarayoni. Qobiqni tanlashda bir nechta omillarni hisobga olish kerak, jumladan, materialning mustahkamligi, issiqlik tarqalish ko'rsatkichi, suv o'tkazmaydigan va chang o'tkazmaydigan qobiliyati va boshqalar. Masalan, ba'zi yuqori samarali energiya saqlash batareyalari PACKlar alyuminiy qotishma qobiqlardan foydalanishi mumkin, ular yuqori quvvat kabi afzalliklarga ega. , engil vazn va yaxshi issiqlik tarqalish ko'rsatkichlari. Qopqoqni qadoqlash jarayonida, shuningdek, foydalanish paytida bo'shashish yoki siljishni oldini olish uchun batareya to'plami va korpus o'rtasida xavfsiz o'rnatishni ta'minlash kerak. Shu bilan birga, korpus yaxshi issiqlik tarqalish dizayniga ega bo'lishi kerak, bu esa batareyaning ish haroratini ta'minlash uchun batareya to'plami tomonidan ishlab chiqarilgan issiqlikni issiqlik tarqalish qanotlari, shamollatish teshiklari va boshqalar orqali o'z vaqtida tarqatishi mumkin. batareya xavfsiz diapazonda. Bundan tashqari, korpus batareya paketini tashqi muhit ta'siridan himoya qilish uchun ma'lum suv o'tkazmaydigan va chang o'tkazmaydigan xususiyatlarga ega bo'lishi kerak.
e. Mahsulotning ishlashini ta'minlash uchun umumiy sinov va sifat nazoratini o'tkazing.
Umumiy sinov va sifat nazorati energiya saqlash akkumulyatori PACKni loyihalash jarayonining yakuniy bosqichi bo'lib, mahsulotning ishlashini ta'minlash uchun asosiy havolalardir. Ushbu bosqichda yig'ilgan modullar to'plami bo'yicha keng qamrovli sinovlarni o'tkazish kerak, jumladan, ishlash testi, quvvat sinovi, tsiklning ishlash muddati va xavfsizlik testi. Ishlash testi asosan zaryadlash va zaryadlash samaradorligi, javob vaqti va boshqalar kabi parametrlarni sinovdan o'tkazishni o'z ichiga oladi; Imkoniyatlarni sinovdan o'tkazish batareyaning haqiqiy quvvatini zaryadlash va zaryadsizlantirish orqali o'lchaydi; Tsikl muddati sinovi batareyaning ishlash muddatini baholash uchun haqiqiy foydalanishdagi zaryadlash va zaryadsizlanish davrlarini simulyatsiya qiladi; Xavfsizlik sinovi batareyaning har xil ekstremal sharoitlarda ham xavfsiz ishlashini ta'minlash uchun ortiqcha zaryadlash, ortiqcha zaryadsizlanish, qisqa tutashuv, zarba va boshqa sinovlarni o'z ichiga oladi. Qattiq sinov va sifat nazorati orqali energiya saqlash akkumulyatori PACK ning ishlashi va sifati dizayn talablariga javob berish uchun ta'minlanishi mumkin, bu esa foydalanuvchilarni ishonchli energiya saqlash echimlari bilan ta'minlaydi.
(2) Tahlil usuli
a. PACK ta'rifini talqin qiling va uning texnik mohiyatini tushuning.
Batareya moduli sifatida ham tanilgan lityum-ion batareya PACK lityum-ion batareyalar uchun ishlab chiqarish jarayoni bo'lib, qadoqlash, qadoqlash va yig'ishni anglatadi. Bu litiy-ionli bitta hujayraning bir nechta to'plamini ketma-ket ulash va tizimning mexanik kuchi, issiqlik boshqaruvi, BMS moslashuvi va boshqalar kabi masalalarni ko'rib chiqishni nazarda tutadi. Uning muhim texnologiyalari umumiy konstruktiv dizayn, payvandlash va ishlov berish jarayonini boshqarish, himoya darajasida aks ettirilgan. , faol issiqlik boshqaruv tizimi va boshqa jihatlar. Misol uchun, mijozlar talablariga muvofiq ma'lum bir shakl hosil qilish uchun ikkita batareyani ketma-ket yoki parallel ulash PACK deb ataladi. PACK ta'rifini talqin qilish orqali, uning texnik yadrosi turli xil ilovalar ehtiyojlarini qondirish uchun bir nechta individual batareyalarning oqilona kombinatsiyasi va qadoqlanishidan iboratligini aniqlashtirish mumkin.
b. PACK tarkibini tahlil qiling va har bir qismning rolini tushuning.
Batareya PACK asosan alohida akkumulyator modullari, elektr tizimlari, issiqlik boshqaruv tizimlari, korpuslar va BMS dan iborat. Yagona akkumulyator moduli inson tanasining "yuragi" ga teng bo'lgan elektr energiyasini saqlash va chiqarish blokidir; Elektr tizimi elektr energiyasini uzatish va taqsimlash uchun mas'ul bo'lib, "arterial qon tomirlari" kabi yuqori kuchlanishli jabduqlar va "neyron tarmoqlari" kabi past kuchlanishli jabduqlar; Issiqlik boshqaruvi tizimi batareyaning tegishli harorat oralig'ida ishlashini ta'minlaydi, masalan, batareyaga "konditsioner" o'rnatish; Quti va qavs inson tanasining "suyaklari" ga o'xshash mexanik ta'sirni, mexanik tebranishlarni va atrof-muhitni muhofaza qilishni qo'llab-quvvatlash, qarshilik ko'rsatishda rol o'ynaydi; BMS batareyaning "miyasi" bo'lib, batareyaning holatini kuzatish, zaryadlash va tushirish jarayonini boshqarish va batareyani haddan tashqari zaryadlash, ortiqcha zaryadlash va ortiqcha oqim kabi shikastlanishlardan himoya qilish uchun javobgardir. PACK tarkibini tahlil qilish orqali biz har bir komponentning rolini chuqurroq tushunishimiz mumkin, bu esa energiya saqlash batareyasi PACKni loyihalash va optimallashtirish uchun asos yaratadi.
c. PACK xususiyatlarini o'rganing va texnik talablarni aniqlang.
PACK lityum batareya to'plami batareyadan yuqori darajadagi mustahkamlikka (sig'im, ichki qarshilik, kuchlanish, zaryadsizlanish egri chizig'i, ishlash muddati) ega bo'lishini talab qiladi, aylanish muddati bitta batareyadan pastroq bo'ladi. U cheklangan sharoitlarda qo'llanilishi, kalıplamadan keyin himoyalangan va zaryad balansi, harorat, kuchlanish va haddan tashqari oqim uchun kuzatilishi kerak. Dizaynning kuchlanish va quvvat talablariga javob berishi kerak. Misol uchun, amaliy dasturlarda ushbu xususiyatlar va texnik talablarni qondirish uchun batareya xujayralarini tanlash, yig'ish jarayonlari, BMS dizayni va boshqa jihatlarda qat'iy nazorat va optimallashtirish talab etiladi. PACK ning xususiyatlarini o'rganish orqali energiya saqlash batareyasi PACK ning ishlashi va sifatini ta'minlash uchun dizayn jarayonida texnik talablarni aniqlashtirish mumkin.
d. PACK usulini, jumladan, ketma-ket parallel kompozitsiyani va jarayonni tanlashni joriy qiling.
Batareya moduli ketma-ket ulangan alohida hujayralardan iborat. Parallel ulanish kuchlanishni o'zgartirmasdan quvvatni oshiradi, ketma-ket ulanish esa quvvatni o'zgartirmasdan kuchlanishni ikki baravar oshiradi. Batareya xujayralarini tanlashda quvvat, ichki qarshilik va kuchlanish qiymatlari 2% dan ko'p bo'lmagan farqlar bilan izchil turlar va modellarga ega bo'lish talab etiladi. PACK ning asosiy jarayonlari lazerli payvandlash, ultratovushli payvandlash, impulsli payvandlash va elastik metall plitalar bilan aloqa qilishni o'z ichiga oladi. Ishlab chiqarish rentabelligini, samaradorligini va ulanish nuqtalarining ichki qarshiligini hisobga olgan holda, lazerli payvandlash hozirda ko'plab akkumulyator ishlab chiqaruvchilari uchun afzal qilingan tanlovdir. Misol uchun, agar 3,2V kuchlanishli 15 hujayra ketma-ket ulangan bo'lsa, u 48V bo'ladi, bu ketma-ket kuchaytirish deb ataladi; 50Ah quvvatga ega batareya xujayrasi parallel ravishda ulanganda 100Ah ga ega, bu parallel kengayish deb ataladi. PACK usulini joriy qilish orqali energiya saqlash batareyasi PACK dizayni uchun maxsus texnik echimlar va texnologik tanlovlar taqdim etilishi mumkin.
e. PACK texnik parametrlarini tushuning va mahsulotning ishlash ko'rsatkichlarini o'rganing.
Kombinatsiyalash usuli: 1P24S 24 seriyali va 1 parallelni ifodalaydi, ketma-ket ulanishdan keyin kuchlanish ikki barobar ortadi. Nominal kuchlanish 3,2 * 24=76,8V. Nominal quvvat deganda, amper soatlarda (Ah) o'lchangan nominal ish sharoitida uzoq vaqt davomida uzluksiz ishlashi mumkin bo'lgan batareya quvvati tushuniladi. Bu amper soatlarda (A) tushirish oqimi va soatlarda (h) tushirish vaqtining mahsulotidir. Masalan, 280Ah 2 soat davomida maksimal 0,5C tezlikda zaryadsizlanishni bildiradi. Nominal energiya=nominal quvvati (Ah) * nominal kuchlanish (V). Zaryadlash va tushirish samaradorligi energiya saqlash batareyasi PACK ni zaryadlash va tushirish jarayonida energiya konvertatsiya qilish samaradorligini anglatadi, odatda foiz sifatida ifodalanadi. Tsiklning ishlash muddati energiya saqlash batareyasi PACK zaryadlash va tushirish davrlari davomida ma'lum bir ish faoliyatini saqlab qolish sonini bildiradi. Xavfsizlik choralari ortiqcha zaryadlash, haddan tashqari zaryadlash, ortiqcha oqim, qisqa tutashuv, shuningdek, issiqlik boshqaruv tizimlaridan himoya qilishni o'z ichiga oladi. PACK ning texnik parametrlarini tushunib, mahsulotning ishlash ko'rsatkichlarini tushunish va energiya saqlash batareyasi PACKni tanlash va qo'llash bo'yicha ma'lumot olish mumkin.