Dia dhaoibh a chairde!
Tar éis an t-alt a fhoilsiú Bhí go leor tuairimí faoi na contúirtí a bhaineann le réitigh Li-Ion d'ionaid fhreastalaí agus sonraí. Dá bhrí sin, inniu déanfaimid iarracht a dhéanamh amach cad iad na difríochtaí idir réitigh litiam tionsclaíocha le haghaidh UPS agus an ceallraí i do ghléas, conas a bhíonn difríocht idir coinníollacha oibriúcháin cadhnraí i seomra freastalaí, cén fáth i bhfón Li-Ion nach maireann an ceallraí uimh. níos mó ná 2-3 bliana, agus i lárionad sonraí méadóidh an figiúr seo go 10 mbliana nó níos mó. Cén fáth gur beag an baol a bhaineann le tine litiam i lárionad sonraí/seomra freastalaí.
Sea, is féidir tionóiscí le cadhnraí UPS beag beann ar an gcineál feiste stórála fuinnimh, ach níl an miotas maidir le "guais dóiteáin" réitigh litiam tionsclaíocha fíor.
Tar éis an tsaoil, tá sé sin feicthe ag go leor le ceallraí litiam i gcarr ag gluaiseacht ar an mhórbhealaigh? Mar sin, déanaimis a fheiceáil, é a dhéanamh amach, déan comparáid idir ...
Anseo feicimid cás tipiciúil d'fhéin-théamh neamhrialaithe, rith teirmeach ceallraí an fhóin, rud a d'eascair eachtra den sórt sin. Déarfaidh tú: ANSEO! Níl ann ach fón, ní chuirfeadh ach duine craiceáilte rud éigin mar sin sa seomra freastalaí!
Táim cinnte, tar éis staidéar a dhéanamh ar an ábhar seo, go n-athróidh an léitheoir a dhearcadh ar an gceist seo.
Staid reatha sa mhargadh ionad sonraí
Ní haon rún é gur infheistíocht fhadtéarmach é lárionad sonraí a thógáil. Is féidir le praghas an trealaimh innealtóireachta amháin a bheith 50% de chostas na gcostas caipitil go léir. Is é an léaslíne aisíocaíochta thart ar 10-15 bliana. Ar ndóigh, tá fonn chun costas iomlán na húinéireachta a laghdú ar feadh shaolré iomlán an ionaid sonraí, agus ag an am céanna freisin trealamh innealtóireachta dlúth, a shaoradh oiread spáis agus is féidir don pálasta.
Is é an réiteach is fearr ná atriall nua de UPS tionsclaíoch atá bunaithe ar chadhnraí Li-Ion, atá tar éis fáil réidh le fada ó “ghalar leanaí” i bhfoirm guaiseacha dóiteáin, halgartaim muirir-urscaoilte mícheart, agus a bhfuil mais meicníochtaí cosanta faighte acu.
Leis an méadú ar chumas ríomhaireachta agus trealaimh líonra, tá an t-éileamh ar UPS ag fás. Ag an am céanna, méadaíonn na ceanglais maidir le saolré ceallraí i gcás fadhbanna le soláthar cumhachta láraithe agus/nó teipeanna nuair a thosaíonn foinse cumhachta cúltaca i gcás úsáid/infhaighteacht sraith gineadóir díosail.
Is é ár dtuairim go bhfuil dhá phríomhchúis ann:
- Méadú tapa ar an méid faisnéise a phróiseáiltear agus a tharchuirtear
Mar shampla, atá
is gá a shábháil agus a phróiseáil. - Fás ar dhinimic an tomhaltais fuinnimh leictrigh. In ainneoin an treocht ghinearálta maidir le tomhaltas fuinnimh trealaimh TF a laghdú, tomhaltas fuinnimh sonrach na gcomhpháirteanna leictreonacha a laghdú.
Graf tomhaltas fuinnimh d'ionad sonraí oibriúcháin amháin
Léirítear an treocht chéanna ag réamhaisnéisí margaidh lárionad sonraí inár dtír.De réir an láithreáin, tá líon iomlán na spásanna raca a cuireadh i bhfeidhm níos mó ná 20 míle. “Tháinig méadú 20% ar líon na spásanna raca a chuir na 2017 soláthróir seirbhíse lárionad sonraí is mó i bhfeidhm in 3 agus shroich sé 22,4 míle (sonraí amhail an 1 Deireadh Fómhair, i.e. 2017),” – a deir tuarascáil CNews Analytics. De réir gníomhaireachtaí comhairliúcháin, faoi 2021 meastar go dtiocfaidh méadú go 49 míle ar líon na spásanna raca. Is é sin, i dhá bhliain is féidir acmhainn iarbhír an ionaid sonraí a dhúbailt. Cad é a bhaineann leis seo? Gcéad dul síos, leis an méadú ar an méid faisnéise: idir stóráilte agus próiseáilte.
Chomh maith le scamaill, measann imreoirí gur pointí fáis iad forbairt acmhainní lárionad sonraí sna réigiúin: is iad seo an t-aon deighleog ina bhfuil cúlchiste le haghaidh forbairt gnó. De réir IKS-Consulting, i 2016, níorbh ionann na réigiúin ach 10% de na hacmhainní go léir a thairgtear ar an margadh, agus bhí an caipiteal agus réigiún Moscó i seilbh 73% den mhargadh, agus St Petersburg agus réigiún Leningrad - 17%. Sna réigiúin, tá ganntanas acmhainní lárionad sonraí ann i gcónaí le leibhéal ard lamháltais lochtanna.
Faoi 2025, meastar go dtiocfaidh méadú 10 n-uaire ar mhéid iomlán na sonraí ar fud an domhain i gcomparáid le 2016.
Fós féin, cé chomh sábháilte is atá litiam le haghaidh UPS freastalaí nó ionad sonraí?
Míbhuntáiste: costas ard réitigh Li-Ion.
Tá praghas cadhnraí litiam-ian fós ard i gcomparáid le réitigh chaighdeánacha. De réir meastacháin SE, beidh na costais tosaigh do UPS ard-chumhachta os cionn 100 kVA le haghaidh réitigh Li-Ion 1,5 uair níos airde, ach ar deireadh thiar beidh an coigilteas ar úinéireacht 30-50%. Má dhéanaimid comparáidí le coimpléasc míleata-tionsclaíoch tíortha eile, ansin seo an nuacht faoin seoladh isteach le cadhnraí Li-Ion. Go minic, úsáidtear cadhnraí fosfáit iarainn litiam (LFP sa ghrianghraf) i réitigh den sórt sin mar gheall ar a gcoibhneas saor agus sábháilteacht níos fearr.
Luann an t-alt gur caitheadh $100 milliún ar chadhnraí nua don fhomhuireán, déanaimis iarracht é a thiontú go luachanna eile ...Is é 4,2 míle tonna an díláithriú faoi uisce ar fhomhuireán Seapánach. Díláithriú dromchla - 2,95 tonna. De ghnáth, tá 20-25% de mheáchan an bháid comhdhéanta de chadhnraí. Ón áit seo glacaimid thart ar 740 tonna - cadhnraí luaidhe-aigéad. Thairis sin: tá mais litiam thart ar 1/3 de mhais na gcadhnraí luaidhe-aigéad -> 246 tonna litiam. Ag 70 kWh/kg do Li-Ion faigheann muid thart ar 17 MWh de chumhacht eagar ceallraí. Agus is é an difríocht i mais na cadhnraí thart ar 495 tonna... Anseo ní féidir linn a chur san áireamh , a éilíonn 14,5 tonna airgid in aghaidh an fomhuirí, agus costas 4 huaire níos mó ná cadhnraí luaidhe-aigéad. Lig dom a mheabhrú duit nach bhfuil cadhnraí Li-Ion anois ach 1,5-2 uair níos daoire ná VRLA, ag brath ar chumhacht an réitigh.
Cad mar gheall ar na Seapáine? Chuimhnigh siad ró-dhéanach go bhfuil athrú ar oiriúnacht na farraige agus ar chobhsaíocht “an bád a lasadh” faoi 700 tonna... Is dócha go raibh orthu airm a chur ar bord chun dáileadh meáchain deartha an bháid a thabhairt ar ais.
Tá níos lú meáchain chomh maith ag cadhnraí litiam-ian ná cadhnraí luaidhe-aigéid, agus mar sin b'éigean an dearadh fomhuirí den aicme Soryu a athdhearadh beagán chun ballasta agus cobhsaíocht a choinneáil.
Sa tSeapáin, cruthaíodh dhá chineál cadhnraí litiam-ian agus tugadh chun riocht oibriúcháin iad: litiam-nicil-cóbalt-alúmanam-ocsaíd (NCA) arna dtáirgeadh ag GS Yuasa agus titanate litiam (LTO) arna dtáirgeadh ag Toshiba Corporation. Úsáidfidh cabhlach na Seapáine cadhnraí NCA, agus tairgeadh cadhnraí LTO don Astráil le húsáid ar fhomhuireáin Soryu-aicme i dtairiscint le déanaí, de réir Kobayashi.
Agus an dearcadh urramach maidir le sábháilteacht i dTír an Éirí Amach ar an eolas, is féidir linn glacadh leis go ndearnadh saincheisteanna sábháilteachta litiam a réiteach, a thástáil agus a dheimhniú.
Riosca: guais dóiteáin.
Seo an áit a ndéanfaimid amach cuspóir an fhoilsithe, ós rud é go bhfuil tuairimí diametrically contrártha faoi shábháilteacht na réiteach seo. Ach is reitric é seo go léir, ach cad faoi réitigh thionsclaíocha ar leith?
Tá ceisteanna slándála pléite againn cheana féin inár , ach déanaimis fanacht arís ar an gceist seo. Déanaimis dul chuig an bhfigiúr, a scrúdaigh leibhéal cosanta an mhodúil agus ceall LMO/NMC na ceallraí a mhonaraigh Samsung SDI agus a úsáidtear mar chuid den Schneider Electric UPS.
Pléadh próisis cheimiceacha in alt an úsáideora . Déanaimis iarracht na rioscaí a d'fhéadfadh a bheith inár gcás ar leith a thuiscint agus iad a chur i gcomparáid le cosaint il-leibhéil i gcealla Samsung SDI, atá mar chuid lárnach de raca réidh-déanta Cineál G Li-Ion mar chuid de réiteach cuimsitheach bunaithe ar Réaltra VM. .
Tosaímid le sreabhchairt cáis ghinearálta ar na rioscaí agus na cúiseanna atá le tine i gcill litiam-ian.
Faoin spoiler is féidir leat staidéar a dhéanamh ar shaincheisteanna teoiriciúla rioscaí dóiteáin cadhnraí litiam-ian agus fisic na bpróiseasLéaráid bloc tosaigh de na rioscaí agus na cúiseanna atá le tine (Guais Sábháilteachta) de chill litiam-ian ó Bliain 2018.
Ós rud é, ag brath ar struchtúr ceimiceach na cille litiam-ian, go bhfuil difríochtaí idir tréithe teirmeacha rith na cille, anseo díreoimid ar an bpróiseas a thuairiscítear san alt i gcill litiam-nicil-cóbalt-alúmanam (bunaithe ar LiNiCoAIO2) nó NCA.
Is féidir an próiseas a bhaineann le timpiste a fhorbairt i gcill a roinnt ina thrí chéim:
- céim 1 (Tosaigh). Oibriú gnáth na cille nuair nach bhfuil an grádán méadú teochta níos mó ná 0,2 céim Celsius in aghaidh an nóiméid, agus nach bhfuil an teocht cille féin níos mó ná 130-200 céim Celsius, ag brath ar struchtúr ceimiceach na cille;
- céim 2, téamh suas (Luasghéarú). Ag an gcéim seo, ardaíonn an teocht, ardaíonn an grádán teochta go tapa, agus scaoiltear fuinneamh teirmeach go gníomhach. Go ginearálta, tá scaoileadh gáis ag gabháil leis an bpróiseas seo. Ní mór éabhlóid iomarcach gáis a chúiteamh trí oibriú na comhla sábháilteachta;
- céim 3, runaway teirmeach (Runaway). Téamh ceallraí os cionn 180-200 céim. Sa chás seo, téann an t-ábhar catóide isteach i imoibriú díréireach agus scaoileann sé ocsaigin. Is é seo an leibhéal runaway teirmeach, ós rud é sa chás seo d'fhéadfadh meascán de gháis inadhainte le hocsaigin tarlú, a bheidh ina chúis le dócháin spontáineach. Mar sin féin, is féidir an próiseas seo i gcásanna áirithe a rialú, a léamh - nuair a athraíonn an réimeas fachtóirí seachtracha, stopann runaway teirmeach i gcásanna áirithe gan iarmhairtí marfach don spás máguaird. Ní chuirtear san áireamh seirbhísiúlacht agus feidhmíocht na cille litiam féin tar éis na n-imeachtaí seo.
Braitheann teocht runaway teirmeach ar mhéid na cille, dearadh cille, agus ábhar. Is féidir leis an teocht runaway teirmeach a athrú ó 130 go 200 céim Celsius. Féadfaidh an t-am rith teirmeach a bheith éagsúil agus raon ó nóiméad, uaireanta nó fiú laethanta ...
Cad mar gheall ar chealla de chineál LMO/NMC i UPSanna litiam-ian?
– Chun teagmháil an anóid leis an leictrilít a chosc, úsáidtear ciseal ceirmeach mar chuid den chill (SFL). Tá bac ar ghluaiseacht na n-ian litiam ag 130 céim Celsius.
– I dteannta leis an gcomhla vent chosanta, úsáidtear córas cosanta Feiste Thar Muirear (OSD), a oibríonn i gcomhar le fiús inmheánach agus a mhúchann an chill damáiste, rud a chuireann cosc ar an bpróiseas éalaithe teirmeach ó leibhéil chontúirteacha a bhaint amach. Thairis sin, spreagfaidh an córas OSD inmheánach níos luaithe, nuair a shroicheann an brú 3,5 kgf / cm2, is é sin, leath níos lú ná brú freagartha comhla sábháilteachta na cille.
Dála an scéil, oibreoidh an fiús cille ag sruthanna os cionn 2500 A i níos mó ná 2 soicind. Glacaimid leis go sroicheann an grádán teocht léamh 10 céim C/nóim. I 10 soicind, beidh am ag an gcill thart ar 1,7 céim a chur lena teocht agus é i mód overclocking.
– Cuirfidh deighilteoir trí chiseal sa chill i mód athluchtaithe bac ar aistriú na n-ian litiam go dtí anóid na cille. Is é an teocht blocála ná 250 céim Celsius.
Anois féachaimis cad atá againn le teocht na cille; Lig dúinn comparáid a dhéanamh ag na céimeanna a spreagtar cineálacha éagsúla cosaintí ag leibhéal na cille.
— Córas OSD – 3,5+-0,1 kgf/cm2 <= brú seachtrach
Cosaint bhreise i gcoinne forshrutha.
— comhla sábhála 7,0+-1,0 kgf/cm2 <= brú seachtrach
- fiús taobh istigh den chill 2 soicind ag 2500A (os cionn mód reatha)
Braitheann an riosca go dtarlóidh teitheadh teirme cille go díreach ar chéim / leibhéal luchta na cille, tuilleadh sonraí anseo ...Déanaimis machnamh ar éifeacht leibhéal na muirear cille i gcomhthéacs na rioscaí a bhaineann le rith teirmeach. Déanaimis machnamh ar an tábla comhfhreagrais idir an teocht cille agus an paraiméadar SOC (Stát Muirir, leibhéal muirir na ceallraí).
Déantar an leibhéal muirir ceallraí a thomhas mar chéatadán agus léiríonn sé cé mhéad den mhuirear iomlán atá fós stóráilte sa cheallraí. Sa chás seo, táimid ag smaoineamh ar an modh athluchtaithe ceallraí. Is féidir a thabhairt i gcrích, ag brath ar cheimic na cille litiam, go bhféadfadh an ceallraí féin a iompar go héagsúil nuair a bhíonn ró-mhuirearú orthu agus go mbeadh so-ghabhálacht dhifriúil aige ar rith teirmeach. Tá sé seo mar gheall ar an saintoilleadh difriúil (A*h/gram) de chineálacha éagsúla cealla Li-Ion. Dá mhéad cumas sonrach na cille, is amhlaidh is gasta an scaoileadh teasa le linn athluchtaithe.
Ina theannta sin, ag 100% SOC, is minic a fhágann ciorcad gearr seachtrach rith teirmeach na cille. Ar an láimh eile, nuair a bhíonn an chill ag 80% SOC, aistríonn uasteocht rithte teirmeach na cille aníos. Éiríonn an chill níos resistant do dhálaí éigeandála.
Ar deireadh, le haghaidh 70% SOC, ní fhéadfaidh ciorcaid ghearr seachtracha a bheith ina gcúis le rith teirmeach ar chor ar bith. Is é sin, laghdaítear an baol adhainte cille go mór, agus is é an cás is dóichí ach oibriú comhla sábháilteachta na ceallraí litiam.
Ina theannta sin, ón tábla is féidir linn a thabhairt i gcrích go mbíonn ardú teochta géar ag an LFP (cuar corcra) de cheallraí de ghnáth, is é sin, go n-aistríonn an chéim "teo suas" go réidh isteach sa chéim "rithbhealach teirmeach", agus cobhsaíocht na ceallraí. tá an córas seo maidir le ró-mhuirearú beagán níos measa. Mar a fheicimid, tá tréith teasa níos rianúla ag cadhnraí LMO agus iad ag athluchtú.
TÁBHACHTACH: Nuair a spreagtar an córas OSD, athshocraítear an chill chun seachbhóthar a dhéanamh. Mar sin, laghdaítear an voltas ar an raca, ach tá sé fós i bhfeidhm agus cuireann sé comhartha chuig an gcóras monatóireachta UPS trí chóras BMS an raca féin. I gcás córas UPS clasaiceach le cadhnraí VRLA, is féidir le ciorcad gearr nó briseadh laistigh de cheallraí amháin i sreang a bheith ina chúis le teip an UPS ina iomláine agus caillteanas feidhmiúlacht trealaimh TF.
Bunaithe ar an méid thuas, i gcás réitigh litiam a úsáid in UPS, tá na rioscaí seo a leanas fós ábhartha:
- Rith teirmeach cille nó modúl mar thoradh ar chuaird gearr seachtrach - leibhéil éagsúla cosanta.
- Rith teirmeach cille nó modúl mar thoradh ar mhífheidhmiú inmheánach ceallraí - leibhéil éagsúla cosanta ag leibhéal na cille nó an mhodúil.
- Rómhuirear – cosaint ag BMS móide gach leibhéal cosanta do raca, modúl, cill.
- Níl damáiste meicniúil ábhartha dár gcás, is beag an baol a bhaineann leis an imeacht.
- Róthéamh an raca agus gach cadhnraí (modúil, cealla). Neamhchriticiúil suas go dtí 70-90 céim. Má ardaíonn an teocht sa seomra suiteála UPS os cionn na luachanna seo, ciallaíonn sé go bhfuil tine san fhoirgneamh. Faoi ghnáthchoinníollacha oibriúcháin lárionad sonraí, is beag an baol go dtarlódh teagmhas.
- Saol ceallraí laghdaithe ag teochtaí seomra ardaithe - ceadaítear oibriú fadtéarmach ag teocht suas le 40 céim gan laghdú suntasach ar shaol na ceallraí. Tá cadhnraí luaidhe an-íogair d'aon mhéadú ar theocht agus laghdaíonn siad a saol fágtha i gcomhréir leis an méadú ar theocht.
Breathnaímid ar shreabhchairt ar an mbaol timpistí le cadhnraí litiam-ian inár n-ionad sonraí, cás úsáide an tseomra freastalaí. Déanaimis an léaráid a shimpliú beagán, toisc go n-oibreofar UPSanna litiam i gcoinníollacha idéalach, má dhéanaimid comparáid idir coinníollacha oibriúcháin na gcadhnraí i do gadget, fón.
CONCLÚID: Tá leibhéal cosanta leordhóthanach ag cadhnraí litiam speisialaithe le haghaidh lárionad sonraí agus UPSanna seomra freastalaí, agus i réiteach cuimsitheach, cuireann líon mór céimeanna cosanta éagsúla agus níos mó ná cúig bliana de thaithí ar na réitigh seo a oibriú ar ár gcumas labhairt faoi. leibhéal ard sábháilteachta na dteicneolaíochtaí nua. I measc rudaí eile, níor cheart dúinn dearmad a dhéanamh gur cosúil le hoibriú cadhnraí litiam inár n-earnáil coinníollacha “cheaptha teasa” do theicneolaíochtaí Li-Ion: murab ionann agus do ghuthán cliste i do phóca, ní scaoilfidh aon duine an ceallraí sa lárionad sonraí, róthéamh, urscaoileadh. gach lá, a úsáid go gníomhach i mód maolánach.
Is féidir leat tuilleadh sonraí a fháil agus réiteach ar leith a phlé ag baint úsáide as cadhnraí litiam-ian do do sheomra freastalaí nó d’ionad sonraí trí iarratas a sheoladh trí ríomhphost , nó trí iarratas a dhéanamh ar shuíomh Gréasáin na cuideachta .
TEICNEOLAÍOCHTAÍ OSCAILTE – réitigh chuimsitheacha iontaofa ó cheannairí domhanda, arna gcur in oiriúint go sonrach do do spriocanna agus do do chuspóirí.
Author: Oleg Kulikov
Innealtóir Dearaidh Ceannaireachta
An Roinn Réitigh Comhtháthaithe
Cuideachta Teicneolaíochtaí Oscailte
Ní féidir ach le húsáideoirí cláraithe páirt a ghlacadh sa suirbhé. , le do thoil.
Cad é do thuairim maidir le sábháilteacht agus infheidhmeacht réitigh thionsclaíocha bunaithe ar theicneolaíochtaí Li-Ion?
-
16,2%Contúirteach, féin-adhaint, ní chuirfinn i mo sheomra freastalaí i gcás ar bith é.11
-
10,3%Níl suim agam ann, mar sin athraíonn muid cadhnraí clasaiceacha go tréimhsiúil, agus tá gach rud ceart go leor.7
-
16,2%Ní mór dúinn smaoineamh an bhféadfadh sé a bheith sábháilte agus tuar dóchais inti.11
-
23,5%Suimiúil, féachfaidh mé isteach ar na féidearthachtaí.16
-
13,2%Suimiúil! Infheistiú uair amháin - agus ná bíodh eagla ort an t-ionad sonraí ar fad a shárú mar gheall ar mhainneachtain ceallraí luaidhe amháin.9
-
20,6%Suimiúil! Is mó i bhfad na buntáistí ná na míbhuntáistí agus na rioscaí.14
Vótáil 68 úsáideoir. Staon 25 úsáideoir.
Foinse: will.com