¿Cuáles son las aplicaciones de la tecnología de ecualizador de batería de alta eficiencia en baterías de almacenamiento en cascada?

La tecnología de ecualización de la batería puede mejorar la vida útil y prolongar el tiempo de servicio de la batería, que es adecuada para baterías de plomo-ácido de alta capacidad de NiMH, 2 V, baterías de litio, baterías de plomo-ácido de 6 V, baterías de plomo-ácido de 12 V y supercondensador paquete.

Paso batería y selección

La batería en cascada se refiere a la batería que se ha utilizado y ha alcanzado la vida útil de diseño original y cuya capacidad puede recuperarse total o parcialmente por otros medios.

Generalmente, después de 5 años de uso, la capacidad efectiva de la batería es aproximadamente del 80%. Batería de atenuación natural en el período estable, según la batería de pequeña capacidad, a través de un cierto número de uso paralelo de la batería, la capacidad disponible varias veces, satisface completamente las necesidades de almacenamiento de energía y energía, hasta este punto y para Aumentar la autonomía del vehículo eléctrico, utilizando una gran cantidad de celdas en paralelo para aumentar la capacidad de la batería de verdad es lo mismo.

La batería se usa cinco años más tarde, la capacidad disponible y la vida útil de la batería se acortaron significativamente, los usuarios y distribuidores a menudo cambian por completo, no se imagina, no es un paquete de baterías, todas las baterías deben reemplazarse, son solo una o algunas de la capacidad de la batería de la atenuación grave afecta a todo el paquete de baterías, si hay varias baterías de este tipo, comprobando la atenuación grave de la batería, la capacidad de la batería y las pruebas de resistencia interna, otras pueden usar de nuevo. La utilización en cascada de la energía de la batería, obviamente, prolonga la eficiencia de uso y el ciclo de vida de la batería y reduce la contaminación ambiental provocada por la batería.

La reutilización de la batería de energía es un eslabón clave de la cadena de la industria de baterías de energía para formar un circuito cerrado, que tiene un valor importante en la protección del medio ambiente, la recuperación de recursos y la mejora del valor del ciclo de vida completo de la batería de energía. Después de ser probadas, examinadas y reensambladas, las baterías de energía retiradas aún pueden usarse en vehículos eléctricos de baja velocidad, fuentes de energía de respaldo, almacenamiento de energía y otros campos con condiciones operativas relativamente buenas y bajos requisitos de rendimiento de la batería.

Con la creciente promoción y aplicación de vehículos de nueva energía, se producirá una gran cantidad de baterías retiradas cada año.

La utilización de la batería en cascada puede mejorar la tasa de utilización de la batería y extender el ciclo de vida de la batería, lo cual es de gran importancia en términos de ahorro de energía y protección ambiental. Sin embargo, se deben tener en cuenta algunos aspectos en la utilización de la batería en cascada:

1. Utilice una celda básica en la medida de lo posible, como una sola batería de plomo-ácido de 2 V y varias baterías de litio, incluida la batería de fosfato de hierro y litio, la batería de titanato de litio, la batería ternaria de litio, la batería de ácido de cobalto de litio y la batería de ácido de manganeso y litio. Las baterías empaquetadas en serie con varias unidades, como la batería de plomo-ácido de 6 V (3 celdas de 2 V) y la batería de plomo-ácido de 12 V (6 celdas de 2 V), no son adecuadas para su uso en cascada. La razón principal es que estas baterías tienen múltiples baterías adentro, están desequilibradas y no se pueden resolver externamente.

2, debe seguir el mismo tipo de principio de grupo de baterías. El grupo de baterías debe ser del mismo tipo, es decir, el rango de voltaje de funcionamiento de la batería debe ser el mismo. Las baterías con diferentes voltajes de funcionamiento no se pueden usar en el mismo paquete de baterías, ni se pueden mezclar incluso si tienen la misma capacidad.

3. Si es posible, se deben realizar mediciones de capacidad, voltaje y resistencia interna antes de ensamblar los grupos de baterías. Las baterías con capacidad y resistencia interna similares deben seleccionarse en la medida de lo posible para reducir la expansión de la diferencia de consistencia durante la reutilización.

Como la capacidad de las baterías en cascada es generalmente menor que la capacidad nominal, para obtener la capacidad suficiente, es necesario utilizar más baterías para lograr la capacidad de diseño a través de una conexión en serie y en paralelo adecuada, por lo que es necesario ensamblar de acuerdo con las condiciones técnicas. .

Método de montaje 1: primero y luego la cadena, como el paquete de baterías de vehículos eléctricos de esta manera.

Modo de ensamblaje 2: primero encadena y luego fusiona, a menudo se usa en un centro de datos o sala de computadoras.

Ambos tipos de métodos de montaje tienen ventajas y desventajas y son adecuados para diferentes entornos:

Desventajas de primero paralelo y luego serial: es muy importante elegir la línea de conexión y el bus de la batería de la unidad, de lo contrario provocará la diferencia entre carga y descarga de la batería. La corriente de fuga (o falla) de las baterías individuales afectará a una unidad en paralelo, lo que tiene un gran impacto en la capacidad y afecta directamente la vida útil de la batería (kilometraje). Ventajas: fácil de administrar, si agrega un ecualizador de batería solo necesita un set (set).

Ventajas: conexión fácil, mantenimiento conveniente, puede detectar y tratar rápidamente las baterías defectuosas, fácil mantenimiento, cada una en una cadena de celdas la capacidad de la batería puede ser diferente, alta utilización de la batería, capacidad (potencia) puede ser una expansión arbitraria, aumentar el tiempo de respaldo, mejorar confiabilidad, especialmente adecuado para centros de datos; Contras: se requieren varios conjuntos si se agrega el ecualizador de batería.

4, las siguientes baterías no se pueden reutilizar: una es la corriente de fuga (o alta tasa de autodescarga) de la batería; En segundo lugar, la aparición de deformaciones, como la expansión de la carcasa de la batería; El tercero es la fuga de la batería.

Ecualización de la batería por pasos

La batería piloto incluso un cribado muy estricto, también es difícil garantizar la consistencia de la batería, incluso una excelente consistencia de la batería en conjunto, después de docenas de ciclos de carga y descarga aún pueden producir diferentes grados de diferencia, y esta diferencia puede aumentar gradualmente la duración del uso, La consistencia será cada vez peor, muestra claramente la diferencia de voltaje de la batería entre el tiempo de carga y descarga menos efectivo. Una gran cantidad de datos de prueba muestra que el paquete de baterías con poca consistencia tiene las siguientes características:

1. El voltaje de la celda presenta una evidente distribución desigual e irregular;

2. La capacidad residual de la celda presenta una distribución discreta irregular;

3. La resistencia interna de la celda también presenta una distribución discreta irregular.

Un análisis estadístico adicional de los datos de prueba muestra que el mayor asesino del desequilibrio de la batería es:

1. Debido a la diferencia de temperatura de la batería, la instalación del paquete de baterías suele ser intensiva. La temperatura de la batería de cada parte es diferente, lo que afecta la consistencia de la batería y acelera la diferencia entre las baterías;

2, carga y descarga violentas, aceleran la expansión de las diferencias entre las baterías;

La capacidad de la batería de almacenamiento de energía es muy grande, para una batería nominal de 500 ah, por ejemplo, suponga que la capacidad mínima y máxima de la diferencia de capacidad de la batería es de 50 ah, otras diferencias van desde la batería de 5 a 10 ah, el sistema de la máxima eficacia La capacidad de descarga es de 450 ah (tentativamente, los números para las baterías D, de manera similar en lo sucesivo), suponiendo que la corriente de descarga sea 50 a, la teoría del tiempo máximo de descarga es de aproximadamente 9 h. Más allá de este tiempo, la batería D alcanzará el voltaje de corte de descarga y entrará en el estado de sobredescarga. Si continúa descargándose, dañará seriamente la batería D y su capacidad efectiva máxima se reducirá drásticamente, reduciendo así aún más la capacidad efectiva máxima del paquete de baterías. También implica un problema de tasa de descarga, la capacidad máxima de la relación de descarga de la batería es de 0,1 C, la relación de descarga de la batería D de 0,11 C, otra relación de descarga de la batería está entre 0,1 C y 0,11 C, la tasa de descarga diferente, el grado de atenuación de cada batería es diferente, esto conducirá a que las diferencias y la consistencia de la batería se expandan gradualmente y aceleren las demandas. Además, el período de carga, de acuerdo con la relación de carga 0.1 C, la relación de carga de la batería D es 0.11 C, es la más grande, la primera en cargar el límite de voltaje, continuará cargando en el estado de carga, más daño a la batería D, otra batería tasa de carga entre 0,1 C y 0,11 C, la relación de carga de las diferencias se sumará a la batería y la consistencia, y acelerará las demandas. Un paquete de baterías de este tipo, después de una carga y descarga repetidas, eventualmente conducirá a una capacidad efectiva cada vez más pequeña, el tiempo de descarga efectivo es cada vez más corto. La batería de almacenamiento de gran capacidad tiene un problema grave, que es el riesgo de un problema de fuga térmica, para este paquete de baterías, si no es para una prevención y control efectivos, las celdas D pueden ser una batería de proceso de carga y descarga de la batería de la temperatura más alta, fácilmente sucedió térmica avería descontrolada, batería ligera completamente desechada, incluso provocar la falla de la batería, o tal vez problemas articulares aún más graves, no se atrevía a imaginar. Si el paquete de baterías puede mantener cada batería durante el funcionamiento sin cargar ni descargar, entonces se puede garantizar la capacidad efectiva y el tiempo de descarga del paquete de baterías, y el paquete de baterías siempre se encuentra en el estado de atenuación natural. Por lo tanto, se puede ver que el equilibrio de la batería es muy importante para el funcionamiento normal y seguro de la batería.

Para la batería D en este ejemplo, si su corriente de descarga se puede reducir automáticamente por debajo de 50A, como 47 ~ 48A, y la corriente insuficiente de 2 ~ 3A es proporcionada automáticamente por otras baterías con gran capacidad, entonces el tiempo total de descarga puede ser más de 9 h, junto con otras baterías para llegar al terminal de descarga, y no se producirá ninguna descarga; De manera similar, si su corriente de carga se puede reducir automáticamente a menos de 50 A, como 47 ~ 48 A, la corriente restante de 2 ~ 3 A se transferirá automáticamente a otras baterías de gran capacidad y la corriente de carga de las baterías de gran capacidad aumentará automáticamente. Si alcanza el voltaje límite de carga junto con otras baterías, no se producirá ninguna descarga. Se puede ver que la corriente de equilibrio debe alcanzar más de 5 A para cumplir con los requisitos, especialmente al final de la carga y descarga, desde el principio de equilibrio, solo el ecualizador de batería de tipo de transferencia puede ser competente.

En la actualidad, el progreso de la tecnología de ecualización de batería efectiva es desigual, especialmente en la corriente de ecualización y la eficiencia de ecualización. Aunque algunos esquemas han adoptado la tecnología de rectificación síncrona, la corriente de ecualización máxima está mayormente limitada dentro de los 5A, y la corriente de ecualización continua es de solo 1-3a, lo que no puede satisfacer las necesidades. Debido a la necesidad de respaldar el equilibrio bidireccional, la eficiencia de la conversión de moneda no suele ser alta y el problema de calentamiento de la corriente de equilibrio más grande sigue siendo prominente. Otro obstáculo importante es el costo del equipo. Dado que se utilizan la mayoría de los chips rectificadores síncronos, el costo aumenta mucho.

Tecnología de ecualización de batería eficiente

En la actualidad, Zhou baolin, de la oficina de transporte de Daqing, ha desarrollado con éxito una especie de tecnología de ecualizador de batería de transferencia dinámica en tiempo real, de alta potencia y alta eficiencia, después de muchos años. Tiene tecnología de patente nacional (patente no. 201220153997.0 y 201520061849 X) como núcleo, y combinada en una invención de tecnología de rectificador síncrono bidireccional (ha solicitado patentes: una batería en tiempo real que tiene la función de rectificador síncrono bidireccional ecualizador de cambio, número de solicitud: 201710799424.2), y este es un tipo de no necesita tecnología de rectificador síncrono de dos vías con chip rectificador síncrono, no solo se reduce considerablemente el costo del equipo y el equilibrio mejora significativamente la eficiencia y el equilibrio de la corriente. Ha logrado un gran avance en indicadores técnicos equilibrados, con las siguientes características:

1. Amplia gama de corriente de equilibrio. Una gran corriente de equilibrio significa que la velocidad de equilibrio es muy rápida, consulte la tabla adjunta. En la actualidad, la versión mejorada del ecualizador de batería de litio se ha dado cuenta de que la relación entre la corriente de ecualización y la diferencia de voltaje es de aproximadamente 1A / 13mV. Por ejemplo, cuando la diferencia de voltaje alcanza 130 mV, la corriente de ecualización puede alcanzar aproximadamente 10 A, lo que es especialmente beneficioso para la ecualización de alta velocidad.

2. Alta eficiencia de equilibrio. Una alta eficiencia de ecualización significa menos pérdida de energía, mayor tasa de utilización y menor aumento de temperatura del equipo, como se muestra en la tabla 1.

3. Equilibrio dinámico en tiempo real. Estado estático de la batería, el voltaje máximo en el grupo se puede controlar dentro de 10 mv o menos (dependiendo del conjunto de diferencia de voltaje de referencia), de la mano para detallar la detección del estado de espera del consumo de energía, la batería en estado de carga o en estado de descarga, una vez que la diferencia de voltaje detectada es mayor que la diferencia de voltaje de referencia, inmediatamente en el equilibrio, el equilibrio dinámico en tiempo real es el mayor beneficio, el tiempo de equilibrio efectivo es largo, el ecualizador tiene la mayor eficiencia, su tecnología de pulso única tiene un buen mantenimiento y la capacidad de la batería efecto de mejora, se ha aplicado la prueba.

El uso de un ecualizador de batería de gran corriente y alta eficiencia puede minimizar la atenuación de la sobrecarga de la batería, la sobredescarga y la falla térmica fuera de control. Incluso si la atenuación de la capacidad de la batería ha dado lugar a una mala consistencia, también puede reducir muy bien su velocidad de atenuación. Al forzar automáticamente el voltaje para mantener la consistencia, puede mejorar la capacidad efectiva del paquete de baterías hasta cierto punto, extender el ciclo de vida del paquete de baterías y reducir especialmente significativamente los costos de mantenimiento y mantenimiento.

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