Karon, halos tanan adunay usa ka telepono (smartphone, camera phone, tablet) sa ilang bulsa nga mahimong labaw sa imong desktop sa balay, nga wala nimo gi-update sa daghang mga tuig. Sa matag gadyet aduna kay lithium-polymer nga baterya. Karon ang pangutana mao: kinsa sa mga magbabasa ang makahinumdom sa eksakto kung kanus-a nahitabo ang dili mabag-o nga pagbalhin gikan sa mga dialer ngadto sa mga multifunctional nga aparato?
Lisud ... Kinahanglan nimong piliton ang imong panumduman, hinumdomi ang tuig nga imong gipalit ang una nga "smart" nga telepono. Alang kanako, kini mao ang gibana-bana nga 2008-2010. Niadtong panahona, ang kapasidad sa usa ka lithium nga baterya alang sa usa ka ordinaryo nga telepono mga 700 mAh, karon ang kapasidad sa baterya sa mga telepono moabot sa 4 mAh.
Usa ka pagtaas sa kapasidad sa 6 ka beses, bisan pa sa kamatuoran nga, sa halos pagsulti, ang gidak-on sa baterya misaka lamang sa 2 ka beses.
Sama namo , Ang mga solusyon sa lithium-ion UPS paspas nga nagsakop sa merkado, adunay daghang dili ikalimod nga mga bentaha ug (Ilabi na sa usa ka lawak sa server).
Mga higala, karon atong sulayan nga masabtan ug itandi ang mga solusyon base sa iron-lithium phosphate (LFP) ug lithium-manganese (LMO) nga mga baterya, tun-an ang ilang mga bentaha ug disbentaha, ug itandi kini sa usag usa sa daghang mga piho nga mga timailhan. Pahinumdumi ko nimo nga ang duha ka klase sa mga baterya mga lithium-ion, lithium-polymer nga mga baterya, apan lahi sa kemikal nga komposisyon. Kung interesado ka sa pagpadayon, palihug sa ilawom sa iring.
Mga panan-aw sa mga teknolohiya sa lithium sa natad sa pagtipig sa enerhiya
Ang kasamtangan nga sitwasyon sa Russian Federation alang sa 2017 mao ang mosunod.
Gigamit ang tinubdan: "Ang Konsepto alang sa Pag-uswag sa mga Sistema sa Pagtipig sa Elektrisidad sa Russian Federation", Ministry of Energy sa Russian Federation, Agosto 21, 2017.
Sama sa imong makita, ang teknolohiya sa lithium-ion niadtong panahona mao ang nanguna sa pagduol sa teknolohiya sa produksiyon sa industriya (panguna nga teknolohiya sa LFP ang gipasabut).
Sunod, atong tan-awon ang mga uso sa US, o hinoon, ikonsiderar ang pinakabag-o nga bersyon sa dokumento:
Reference: ABBM - energy arrays para sa uninterruptible power supply, nga gigamit sa electric power industry para sa:
- Pagreserba sa elektrisidad alang sa kritikal nga mga konsumedor kung adunay mga pagkabalda sa auxiliary power supply (SN) 0,4 kV sa substation (SS).
- Isip usa ka "buffer" drive alang sa alternatibong mga tinubdan.
- Kompensasyon alang sa kakulang sa kuryente sa peak consumption mode aron madiskarga ang mga pasilidad sa pagpatungha ug elektrisidad.
- Pagtigum sa enerhiya sa adlaw sa panahon sa ubos nga gasto (oras sa gabii).
Sama sa imong nakita, ang mga teknolohiya sa Li-Ion, kaniadtong 2016, lig-on nga naghupot sa nanguna nga posisyon ug nagpakita sa paspas nga daghang pagtubo sa parehas nga gahum (MW) ug kusog (MWh).
Sa samang dokumento atong mabasa ang mosunod:
"Ang mga teknolohiya sa Li-ion nagrepresentar sa labaw sa 80% sa dugang nga gahum ug kusog nga namugna sa mga sistema sa ABBM sa US sa katapusan sa 2016. Ang mga baterya nga Lithium-ion adunay usa ka episyente kaayo nga siklo (charge, nota sa tagsulat) ug mas paspas nga buhian ang gitipigan nga gahum. Dugang pa, aduna silay taas nga densidad sa enerhiya (power density, author's note) ug taas nga recoil currents, nga misangpot sa ilang pagpili isip mga baterya alang sa portable electronics ug electric vehicles.
Atong sulayan nga itandi ang duha ka teknolohiya sa lithium-ion nga mga baterya alang sa UPS
Atong itandi ang prismatic cells nga gitukod sa chemistry sa LMO ug LFP. Kini ang duha ka mga teknolohiya (nga adunay mga kalainan sa LMO-NMC type) nga karon ang nag-unang mga disenyo sa industriya alang sa lainlaing mga de-koryenteng salakyanan, mga de-koryenteng salakyanan.
Ang usa ka lyrical digression bahin sa mga baterya sa mga electric vehicle mabasa dinhi.Pangutana, unsa may kalabotan niini sa electric transport? Tugoti ako nga ipasabut: ang aktibo nga pag-apod-apod sa electric transport sa mga teknolohiya sa Li-Ion dugay na nga mitabok sa yugto sa mga prototype. Ug sama sa nahibal-an namon, ang tanan nga labing bag-o nga mga teknolohiya moabut kanamo gikan sa mahal, labing bag-o nga mga bahin sa kinabuhi. Pananglitan, daghang mga teknolohiya sa awto ang mianhi kanamo gikan sa Formula 1, daghang mga bag-ong teknolohiya ang misulod sa among kinabuhi gikan sa sektor sa kawanangan, ug uban pa ... Busa, sa among opinyon, ang mga teknolohiya sa lithium-ion karon nakasulud sa mga solusyon sa industriya. .
Hunahunaa ang usa ka lamesa nga nagtandi sa mga nag-unang tiggama, chemistry sa baterya ug ang aktwal nga mga kompanya sa automotive nga aktibo nga naghimo og mga de-koryenteng salakyanan (hybrids).
Kita mopili lamang sa prismatic nga mga selula nga angay alang sa porma nga hinungdan sa paggamit sa UPS. Sama sa imong nakita, ang lithium titanate (LTO-NMC) usa ka tagagawas sa mga termino sa piho nga gitipigan nga enerhiya. Adunay nagpabilin nga tulo nga mga tiggama sa mga prismatic cell nga angay gamiton sa mga solusyon sa industriya, labi na sa mga baterya alang sa UPS.
Ako mokutlo ug maghubad gikan sa dokumento nga βLife cycle assessment of long life lithium electrode for electric vehicle batteries- cell for LEAF, Tesla and VOLVO busesβ (Original βLife cycle assessment of long life lithium electrode for electric vehicle batteries- cell for LEAF , Tesla ug Volvo bus" nga gipetsahan Disyembre 11, 2017 ni Mats Zackrisson. Dinhi, ang mga kemikal nga proseso sa mga baterya sa mga sakyanan, ang epekto sa mga vibrations ug klima nga mga kondisyon sa operasyon, ang kadaot sa kinaiyahan ang nag-una nga gisusi. Apan, adunay usa ka talagsaon nga hugpong sa mga pulong mahitungod sa ang pagtandi sa duha ka mga teknolohiya sa baterya sa lithium-ion.
Sa akong libre nga paghubad ingon niini:
Ang teknolohiya sa NMC nagpakita sa mas ubos nga epekto sa kinaiyahan kada kilometro nga gimaneho kay sa teknolohiya sa LFP nga adunay battery cell metal anode, apan lisud ang pagpakunhod o pagwagtang sa mga sayop. Ang hinungdan mao nga ang mas taas nga densidad sa enerhiya sa NMC nagpasabut nga gamay nga gibug-aton ug sa ingon dili kaayo konsumo sa kuryente.
1) Prismatic cell LMO nga teknolohiya, tiggama , nagkantidad ug $400.
Ang panagway sa LMO cell
2) Prismatic cell LFP nga teknolohiya, tiggama , nagkantidad ug $160.
Panggawas nga panglantaw sa LFP cell
3) Alang sa pagtandi, magdugang kita og backup nga baterya sa eroplano nga gitukod sa teknolohiya sa LFP ug ang usa nga miapil sa makahahadlok nga iskandalo , tiggama sa True Blue Power.
TB44 Baterya nga Panagway
4) Para sa pagkamatuod, magdugang ta ug standard nga baterya sa UPS
Ang dagway sa usa ka klasiko nga baterya sa UPS
Atong ibutang ang inisyal nga datos sa usa ka lamesa.
Sama sa imong makita, sa tinuud, ang mga selula sa LMO adunay labing kataas nga kahusayan sa enerhiya, ang klasikal nga tingga mawad-an labing menos kaduha sa piho nga enerhiya.
Klaro sa tanan nga ang Li-Ion battery array BMS system makadugang sa masa niini nga solusyon, i.e., makunhuran ang energy density sa mga 20 porsyento (ang kalainan tali sa net nga gibug-aton sa mga baterya ug sa kompleto nga solusyon, nga gikonsiderar ang mga sistema sa BMS. , module shell, controller sa kabinete sa baterya). Ang masa sa mga jumper, switch sa baterya ug kabinete sa baterya parehas sa kondisyon alang sa mga baterya sa lithium-ion ug han-ay sa baterya sa mga lead-acid nga baterya.
Karon atong sulayan nga itandi ang mga kalkulado nga mga parameter. Sa kini nga kaso, gikuha namon ang giladmon sa pag-discharge alang sa tingga - 70%, ug alang sa Li-Ion - 90%.
Timan-i nga ang ubos nga espesipikong enerhiya alang sa usa ka baterya sa ayroplano tungod sa kamatuoran nga ang baterya mismo (nga mahimong isipon nga usa ka module) gilakip sa usa ka metal nga dili masunog nga casing, adunay mga konektor ug usa ka sistema sa pagpainit alang sa operasyon sa ubos nga temperatura. Alang sa pagtandi, usa ka kalkulasyon ang gihatag alang sa usa ka cell sa TB44 nga baterya, diin mahimoβg makahinapos nga ang mga kinaiya hapit sa usa ka naandan nga LFP cell. Dugang pa, ang baterya sa ayroplano gidisenyo alang sa taas nga bayad / pag-discharge nga mga sulog, nga nalangkit sa panginahanglan nga dali nga maandam ang ayroplano alang sa usa ka bag-ong paglupad sa yuta ug usa ka taas nga discharge nga kasamtangan kung adunay usa ka emerhensya nga sakay, pananglitan, pagkawala sa on-board nga gahum
Pinaagi sa dalan, ania kung giunsa pagtandi sa tiggama ang lainlaing mga lahi sa mga baterya sa eroplano
Ingon sa atong makita gikan sa mga lamesa:
1) Ang kapasidad sa kabinete sa baterya sa kaso sa teknolohiya sa LMO mas taas.
2) Ang gidaghanon sa mga siklo sa baterya alang sa LFP mas taas.
3) Ang espesipikong gibug-aton alang sa LFP dili kaayo, matag usa, nga adunay parehas nga kapasidad, ang kabinete sa baterya nga gibase sa teknolohiya nga iron-lithium-phosphate mas dako.
4) Ang teknolohiya sa LFP dili kaayo prone sa thermal runaway tungod sa kemikal nga istruktura niini. Ingon nga resulta, kini giisip nga medyo luwas.
Alang sa gusto nga masabtan kung giunsa ang mga baterya sa lithium-ion mahimong konektado sa usa ka array sa baterya aron magtrabaho sa usa ka UPS, girekomenda nako ang pagtan-aw dinhi.Pananglitan, ang ingon nga laraw. Sa kini nga kaso, ang net nga gibug-aton sa mga baterya mahimong 340 kg, ang kapasidad mahimong 100 Ah.
O usa ka diagram alang sa LFP 160S2P, diin ang net nga gibug-aton sa mga baterya mahimong 512 kg, ug ang kapasidad mahimong 200 ampere-hours.
KONKLUSYON: Bisan pa sa kamatuoran nga ang mga baterya nga adunay iron-lithium-phosphate (LiFeO4, LFP) chemistry gigamit kasagaran sa mga de-koryenteng mga sakyanan, ang ilang mga kinaiya adunay daghang mga bentaha sa kemikal nga pormula sa LMO, nagtugot sa taas nga pag-charge sa kasamtangan, ug dili kaayo daling madala sa thermal runaway. Unsa nga matang sa baterya ang pilion anaa sa end-to-end solution provider, kinsa nagtino niini base sa ubay-ubay nga criteria, dili labing menos ang gasto sa battery array isip kabahin sa UPS. Sa pagkakaron, ang bisan unsang matang sa lithium-ion nga mga baterya mawad-an gihapon sa mga termino sa gasto sa mga klasikal nga solusyon, apan ang dako nga power density sa lithium batteries kada unit mass ug mas gagmay nga mga dimensyon mas motino sa pagpili ngadto sa bag-ong mga gamit sa pagtipig sa enerhiya. Sa pipila ka mga kaso, ang ubos nga gross nga gibug-aton sa UPS nagtino sa pagpili sa mga bag-ong teknolohiya. Kini nga proseso mahimong hingpit nga dili makita, ug sa pagkakaron gipugngan sa taas nga gasto sa ubos nga bahin sa presyo (mga solusyon sa konsumedor) ug ang pagkawalay hinungdan sa paghunahuna sa kaluwasan sa sunog sa lithium taliwala sa mga kostumer nga nangita alang sa labing kaayo nga mga kapilian sa UPS sa industriyal nga bahin sa UPS nga adunay usa ka kapasidad nga labaw pa sa 100 kVA. Ang lebel sa tunga nga bahin sa gahum sa UPS gikan sa 3 kVA hangtod sa 100 kVA posible alang sa pagpatuman sa mga teknolohiya sa lithium-ion, apan tungod sa gamay nga produksiyon kini medyo mahal ug nawala sa andam nga gihimo nga mga serial sample sa UPS sa mga baterya sa VRLA.
Aron makakat-on ug dugang ug hisgotan ang usa ka piho nga solusyon sa baterya nga Li-Ion alang sa imong lawak sa server o sentro sa datos, palihug ipadala ang usa ka hangyo sa email. o pinaagi sa paghangyo sa website sa kompanya .
OPEN TEKNOLOHIYA β kasaligan nga hiniusa nga mga solusyon gikan sa mga lider sa kalibutan, nga espesipikong gipahaum sa imong mga katuyoan ug katuyoan.
Author: Kulikov Oleg
Nanguna nga Design Engineer
Departamento sa Integration Solutions
Kompanya sa Open Technologies
Source: www.habr.com