Bugungi kunda deyarli har bir kishining cho'ntagida telefon (smartfon, kamerali telefon, planshet) mavjud bo'lib, u bir necha yillardan beri yangilanmagan uy ish stolidan oshib ketishi mumkin. Har bir gadjetingizda lityum polimer batareyasi mavjud. Endi savol tug'iladi: "teruvchi" dan ko'p funktsiyali qurilmalarga qaytarib bo'lmaydigan o'tish qachon sodir bo'lganini qaysi o'quvchi aniq eslaydi?
Bu qiyin ... Xotirangizni zo'riqishingiz kerak, birinchi "aqlli" telefoningizni sotib olgan yilingizni eslang. Men uchun bu taxminan 2008-2010 yillar. O'sha paytda oddiy telefon uchun lityum batareyaning sig'imi taxminan 700 mA / soat edi, endi telefon batareyalarining sig'imi 4 ming mA / soatga etadi.
Taxminan aytganda, akkumulyator hajmi atigi 6 baravar ko'payganiga qaramay, sig'imning 2 barobar ortishi.
Biz qandaymiz , UPS uchun litiy-ionli yechimlar tezda bozorni zabt etmoqda, bir qator inkor etilmaydigan afzalliklarga ega va (ayniqsa server xonasida).
Do'stlar, bugun biz temir-lityum fosfat (LFP) va lityum-marganets (LMO) batareyalariga asoslangan echimlarni tushunishga va solishtirishga, ularning afzalliklari va kamchiliklarini o'rganishga va bir qator o'ziga xos ko'rsatkichlar bo'yicha bir-biri bilan solishtirishga harakat qilamiz. Eslatib o'taman, ikkala turdagi batareyalar lityum-ion, lityum-polimer batareyalarga tegishli, ammo kimyoviy tarkibida farqlanadi. Agar siz davomi bilan qiziqsangiz, iltimos, mushuk ostida.
Energiyani saqlashda lityum texnologiyalarining istiqbollari
2017 yilda Rossiya Federatsiyasida hozirgi vaziyat quyidagicha edi.
Manbadan foydalanish: "Rossiya Federatsiyasida elektr energiyasini saqlash tizimlarini rivojlantirish kontseptsiyasi", Rossiya Federatsiyasi Energetika vazirligi, 21 yil 2017 avgust.
Ko'rib turganingizdek, o'sha paytda lityum-ion texnologiyasi sanoat ishlab chiqarish texnologiyasiga (birinchi navbatda LFP texnologiyasi) yaqinlashishda etakchi o'rinni egallagan.
Keling, AQShdagi tendentsiyalarni ko'rib chiqaylik, aniqrog'i, hujjatning so'nggi versiyasini ko'rib chiqaylik:
Malumot: ABBM uzluksiz quvvat manbalari uchun energiya massivlari bo'lib, ular elektr energetika sanoatida quyidagilar uchun ishlatiladi:
- O'z ehtiyojlari uchun (SN) 0,4 kV nimstansiyada (PS) elektr ta'minotida uzilishlar bo'lsa, ayniqsa muhim iste'molchilar uchun elektr energiyasini zaxiralash.
- Muqobil manbalar uchun "bufer" haydovchi sifatida.
- Elektr energiyasini ishlab chiqarish va uzatish ob'ektlarini bartaraf etish uchun iste'molning eng yuqori cho'qqisida energiya tanqisligi uchun kompensatsiya.
- Uning narxi past bo'lgan kun davomida energiya to'planishi (tungi vaqt).
Ko'rib turganimizdek, 2016 yil holatiga ko'ra, Li-Ion texnologiyalari etakchi mavqega ega bo'ldi va quvvat (MVt) va energiya (MVt) bo'yicha tez sur'atlarda o'sishni ko'rsatdi.
Xuddi shu hujjatda biz quyidagilarni o'qishimiz mumkin:
"Litiy-ion texnologiyalari 80 yil oxirida Qo'shma Shtatlardagi ABBM tizimlari tomonidan ishlab chiqarilgan qo'shimcha quvvat va energiyaning 2016% dan ortig'ini tashkil qiladi. Lityum-ion batareyalar yuqori samarali zaryad aylanishiga ega va to'plangan quvvatni tezroq chiqaradi. Bundan tashqari, ular yuqori energiya zichligi (kuch zichligi, muallifning eslatmasi) va yuqori chiqish oqimlariga ega, bu esa ularni portativ elektronika va elektr transport vositalari uchun batareyalar sifatida tanlashga olib keldi.
Keling, UPS uchun ikkita lityum-ion batareya texnologiyasini solishtirishga harakat qilaylik
Biz LMO va LFP kimyosiga asoslangan prizmatik hujayralarni solishtiramiz. Aynan shu ikki texnologiya (LMO-NMC kabi o'zgarishlar bilan) hozirda turli elektr transport vositalari va elektr transport vositalari uchun asosiy sanoat namunalari hisoblanadi.
Elektr transport vositalaridagi akkumulyatorlar haqida lirik digressiyani bu yerda o'qishingiz mumkinElektr transportining bunga nima aloqasi bor, deb so'rayapsizmi? Tushuntirishga ijozat bering: Li-Ion texnologiyalaridan foydalangan holda elektr transport vositalarining faol tarqalishi prototiplar bosqichidan uzoq vaqt o'tib ketdi. Va biz bilganimizdek, barcha eng yangi texnologiyalar bizga qimmat, hayotning yangi sohalaridan keladi. Misol uchun, Formula 1dan bizga juda ko'p avtomobil texnologiyalari keldi, koinot sektoridan hayotimizga ko'plab yangi texnologiyalar kirib keldi va hokazo... Shu sababli, bizning fikrimizcha, litiy-ion texnologiyalari endi sanoat echimlariga kirib bormoqda.
Keling, asosiy ishlab chiqaruvchilar, akkumulyatorlar kimyosi va elektr transport vositalarini (gibridlarni) faol ishlab chiqaradigan avtomobil kompaniyalari o'rtasidagi taqqoslash jadvalini ko'rib chiqaylik.
Biz UPSda foydalanish uchun forma faktoriga mos keladigan faqat prizmatik hujayralarni tanlaymiz. Ko'rib turganingizdek, lityum titanat (LTO-NMC) o'ziga xos saqlangan energiya bo'yicha begona hisoblanadi. Sanoat yechimlarida, xususan, UPS batareyalarida foydalanish uchun mos bo'lgan uchta prizmatik hujayra ishlab chiqaruvchisi mavjud.
Hujjatdan iqtibos keltiraman va tarjima qilaman "Elektr avtomobil akkumulyatorlari uchun uzoq umr lityum elektrodning hayot aylanishini baholash - LEAF, Tesla va VOLVO avtobuslari uchun hujayra" (Original "Life cycle baholash of long life litium electrode for electr avtomobil akkumulyatorlari - LEAF uchun hujayra" , Tesla va Volvo avtobusi" 11-yil 2017-dekabrda Mats Zakrisson tomonidan chop etilgan. U asosan avtomobil akkumulyatorlaridagi kimyoviy jarayonlar, tebranishlar va iqlimiy ish sharoitlarining ta'siri va atrof-muhitga zararini o'rganadi. Biroq, taqqoslashda bitta qiziqarli ibora mavjud. ikkita lityum-ion batareya texnologiyasidan.
Mening bepul tarjimamda u shunday ko'rinadi:
NMC texnologiyasi metall anodli akkumulyator batareyasi bo'lgan LFP texnologiyasiga qaraganda avtomobil kilometriga nisbatan pastroq atrof-muhitga ta'sir ko'rsatadi, ammo xatolarni kamaytirish yoki yo'q qilish qiyin. Asosiy g'oya quyidagilardan iborat: NMC ning yuqori energiya zichligi kamroq vaznga olib keladi va shuning uchun quvvat sarfini kamaytiradi.
1) Prizmatik hujayra LMO texnologiyasi, ishlab chiqaruvchi , narxi 400 dollar.
LMO hujayraning ko'rinishi
2) Prizmatik hujayra LFP texnologiyasi, ishlab chiqaruvchi , narxi 160 dollar.
LFP xujayrasining ko'rinishi
3) Taqqoslash uchun, keling, LFP texnologiyasi asosida qurilgan va shov-shuvli janjalda ishtirok etgan samolyot zaxira batareyasini qo'shamiz. , ishlab chiqaruvchi True Blue Power.
TB44 batareyasining ko'rinishi
4) Ob'ektivlik uchun standart UPS batareyasini qo'shamiz
Klassik UPS batareyasining ko'rinishi
Keling, manba ma'lumotlarini jadvalga joylashtiramiz.
Ko'rib turganimizdek, LMO xujayralari eng yuqori energiya samaradorligiga ega; klassik qo'rg'oshin kamida ikki barobar energiya tejamkor.
Li-Ion batareyalar majmuasi uchun BMS tizimi ushbu yechimga og'irlik qo'shishi, ya'ni o'ziga xos energiyani taxminan 20 foizga qisqartirishi (batareyalarning aniq og'irligi va to'liq yechim o'rtasidagi farq) hamma uchun aniq. BMS tizimlarini, modul qobig'ini, akkumulyator shkafi boshqaruvchisini hisobga olgan holda). Lityum-ionli akkumulyatorlar va qo'rg'oshin-kislotali akkumulyator batareyalari qatori uchun o'tish moslamalari, batareya kaliti va akkumulyator shkafining massasi shartli ravishda teng deb hisoblanadi.
Endi hisoblangan parametrlarni solishtirishga harakat qilaylik. Bunday holda, biz qo'rg'oshin uchun tushirish chuqurligini 70%, Li-Ion uchun esa 90% deb qabul qilamiz.
E'tibor bering, samolyot akkumulyatori uchun past o'ziga xos energiya batareyaning o'zi (modul sifatida ko'rib chiqilishi mumkin) metall yong'inga chidamli korpusga o'ralganligi, ulagichlari va past harorat sharoitida ishlash uchun isitish tizimiga ega ekanligi bilan bog'liq. Taqqoslash uchun TB44 akkumulyatoridagi bitta hujayra uchun hisob-kitob berilgan, shundan biz xarakteristikalar an'anaviy LFP xujayrasiga o'xshash degan xulosaga kelishimiz mumkin. Bundan tashqari, samolyot akkumulyatori yuqori zaryadlash / tushirish oqimlari uchun mo'ljallangan, bu samolyotni erdagi yangi parvozga tezda tayyorlash zarurati va bortda favqulodda vaziyat yuzaga kelganda katta tushirish oqimi bilan bog'liq, masalan, bortdagi quvvatni yo'qotish
Aytgancha, ishlab chiqaruvchining o'zi har xil turdagi samolyot akkumulyatorlarini shunday taqqoslaydi
Jadvallardan ko'rib turganimizdek:
1) LMO texnologiyasida batareyalar kabinasining quvvati yuqoriroq.
2) LFP uchun batareya davrlari soni ko'proq.
3) LFP uchun o'ziga xos tortishish kamroq; shunga mos ravishda, bir xil quvvatga ega, temir-lityum fosfat texnologiyasiga asoslangan batareya shkafi kattaroqdir.
4) LFP texnologiyasi termal qochib ketishga kamroq moyil bo'ladi, bu uning kimyoviy tuzilishi bilan bog'liq. Natijada, u nisbatan xavfsiz deb hisoblanadi.
UPS bilan ishlash uchun lityum-ion batareyalarni qanday qilib akkumulyatorlar qatoriga birlashtirish mumkinligini aniq tushunmoqchi bo'lganlar uchun men bu yerga qarashni tavsiya qilaman.Masalan, ushbu diagramma. Bunday holda, batareyalarning aniq og'irligi 340 kg, quvvati 100 amper-soat bo'ladi.
Yoki LFP 160S2P uchun sxema bo'lib, unda batareyalarning aniq massasi 512 kg va quvvati 200 amper-soat bo'ladi.
Xulosa: Temir-litiy fosfat (LiFeO4, LFP) kimyoviy tarkibiga ega batareyalar asosan elektr transport vositalarida qo'llanilishiga qaramay, ularning xususiyatlari LMO kimyoviy formulasidan bir qator afzalliklarga ega, ular yuqori oqimda zaryadlash imkonini beradi va kamroq sezgir. termal qochib ketish xavfi. Qaysi turdagi akkumulyatorlarni tanlash tayyor integratsiyalashgan yechim yetkazib beruvchining ixtiyorida qoladi, u buni bir qator mezonlar bo'yicha aniqlaydi va eng muhimi, UPS ning bir qismi sifatida batareyalar majmuasining narxi. Hozirgi vaqtda lityum-ion batareyalarning har qanday turi klassik echimlarga nisbatan arzonroqdir, ammo lityum batareyalarning birlik massasi va kichikroq o'lchamlari uchun yuqori o'ziga xos quvvati yangi energiya saqlash qurilmalarini tanlashni tobora ko'proq aniqlaydi. Ba'zi hollarda, UPS ning kam yalpi og'irligi yangi texnologiyalarni tanlashni belgilaydi. Bu jarayon mutlaqo sezilmaydigan bo'lib o'tadi va hozirgi vaqtda past narx segmentidagi yuqori narx (maishiy echimlar) va sanoat UPS-da eng yaxshi UPS variantlarini qidirayotgan mijozlar orasida lityumning yong'in xavfsizligi to'g'risida fikrlashning inertsiyasi to'sqinlik qilmoqda. 100 kVA dan ortiq quvvatga ega segment. 3 kVA dan 100 kVA gacha bo'lgan UPS quvvatining o'rta segmenti litiy-ion texnologiyalari yordamida amalga oshirilishi mumkin, ammo kichik hajmdagi ishlab chiqarish tufayli u juda qimmat va VRLA batareyalaridan foydalangan holda tayyor seriyali UPS modellaridan past.
Siz elektron pochta orqali so'rov yuborish orqali qo'shimcha ma'lumotlarni bilib olishingiz va server xonangiz yoki ma'lumotlar markazingiz uchun lityum-ion batareyalar yordamida muayyan yechimni muhokama qilishingiz mumkin. , yoki kompaniya veb-saytida so'rov yuborish orqali .
Ochiq TEXNOLOGIYALAR β maqsad va vazifalaringizga maxsus moslashtirilgan jahon yetakchilarining ishonchli kompleks yechimlari.
Muallif: Kulikov Oleg
Etakchi loyiha muhandisi
Integratsiya yechimlari bo'limi
Ochiq texnologiyalar kompaniyasi
Manba: www.habr.com