고효율 배터리 이퀄라이저 기술과{0}캐스케이드 에너지 저장 배터리 간의 관계
배터리 밸런싱 기술은 배터리 팩의 서비스 수명을 향상시키고 배터리 팩의 서비스 시간을 연장할 수 있습니다. 대용량{0}니켈{1}}금속 수소화물, 2V 납-산 배터리, 리튬 배터리, 6V 납-산, 12V 납-산에 적합합니다. 배터리 팩 및 슈퍼커패시터 팩.
사다리 배터리 및 선택
이차전지는 사용을 마치고 원래의 설계수명에 도달하여 다른 방법으로 그 용량의 전부 또는 일부를 회복시킨 전지를 말한다.
일반적으로 5년 사용 후 배터리의 유효 용량은 약 80%입니다. 배터리의 자연적인 감퇴는 안정적인 기간에 들어섰으며{2}}소용량 배터리로 사용할 수 있습니다. 특정 수의 배터리를 병렬로 사용하면 사용 가능한 용량을 몇 배로 늘릴 수 있으며 이는 에너지 저장 및 전력 요구를 완전히 충족시킵니다. , 병렬 배터리를 많이 사용하여 배터리 용량을 늘리는 이유는 동일합니다.
배터리 팩을 5년 동안 사용하면 사용 가능한 용량과 배터리 수명이 크게 단축됩니다. 사용자와 딜러는 일반적으로 전체적으로 교체합니다. 모두가 알고 있듯이 배터리 팩의 모든 배터리를 교체할 필요는 없지만 배터리 중 하나 또는 여러 개는 심각한 용량 저하를 겪고 있습니다. 전체 배터리 팩에 영향을 줍니다. 이러한 배터리 팩이 여러 개 있는 경우 심하게 감쇠된 배터리를 감지하여 제거하고 다른 배터리는 용량 분할 및 내부 저항 감지를 통해 캐스케이드로 재사용할 수 있습니다. 전원 배터리의 캐스케이드 사용은 분명히 배터리의 사용 효율성과 수명주기를 연장하고 배터리로 인한 환경 오염을 줄입니다. 현재와 미래의 핵심 개발 대상으로 알려져 있습니다.
전원 배터리 재사용은 폐쇄 루프 전원 배터리 산업 사슬 형성의{0}핵심 연결고리이며 환경 보호, 자원 회수 및 전원 배터리의 전체 수명 주기 가치 향상에 중요한 가치가 있습니다. 퇴역 후에도 전원 배터리는 테스트, 선별 및 재구성 후에도 작동 조건이 비교적 양호하고 배터리 성능 요구사항이 낮은 저속 전기 자동차, 백업 전원, 축전 및 기타 분야에서{1}여전히 사용할 수 있습니다.
신에너지 자동차의 보급과 적용이 증가함에 따라 매년 많은 수의 폐기 배터리가 생산될 것이며, 전력 배터리의 계단식 활용 개념이 등장하여 널리 주목을 받았습니다.
제대 배터리를 사용하면 배터리 활용률을 높이고 배터리 수명을 연장할 수 있으며 이는 에너지 절약 및 환경 보호 측면에서 매우 중요하지만 제대 배터리를 사용할 경우 다음과 같은 몇 가지 사항에 주의해야 합니다.
1. 2V 단일 납산 배터리, 리튬 철 인산염 배터리, 리튬 티타네이트 배터리, 3원 리튬 배터리, 리튬 코발트 산화물 배터리 및 리튬 망간산염을 포함한 다양한 리튬 배터리와 같은 기본 단위 셀을 최대한 많이 사용합니다. 배터리. 기다리다. 6V 납-산 배터리(3개의 2V 장치) 및 12V 납-산 배터리(6개의 2V 장치)와 같이 여러 장치와 직렬로 포장된 배터리는 주로 캐스케이드 활용에 적합하지 않습니다. 이러한 배터리의 내부는 멀티{9}}스트링이기 때문에 배터리 자체에 외부적으로 해결할 수 없는 불균형 문제가 있습니다.
2. 같은 종류의 배터리를 그룹화하는 원칙을 따라야 합니다. 그룹의 배터리는 동일한 유형이어야 합니다. 즉, 배터리의 작동 전압 범위가 동일해야 합니다. 작동 전압 범위가 다른 배터리는 동일한 배터리 팩에 포함될 수 없으며 동일한 용량이더라도 혼용될 수 없습니다.
3. 조건이 허락하는 한 배터리 팩을 조립하기 전에 용량, 전압 및 내부 저항을 측정하고, 재사용 시 일관성 차이의 확대를 줄이기 위해 가능한 한 유사한 용량 및 내부 저항을 가진 배터리를 선택해야 합니다.
제대형 배터리의 용량은 일반적으로 공칭 용량보다 낮기 때문에 충분한 용량을 얻기 위해서는 더 많은 수의 배터리를 사용하여 적절한 직렬 및 병렬 연결을 통해 설계 용량을 달성해야 하므로 규정에 따라 조립해야 합니다. 기술 조건에.
조립 방법 1: 이 방법을 사용하는 전기 자동차용 배터리 팩과 같이 먼저 병렬로 다음 직렬로.
조립 방법 2: 처음에는 직렬로, 그다음에는 병렬로, 종종 데이터 센터나 컴퓨터실에서 사용됩니다.
두 조립 방법 모두 고유한 장점과 단점이 있으며 서로 다른 환경에 적합합니다.
먼저 병렬 연결한 다음 스트링 연결의 단점: 단위 배터리 연결 라인과 버스 바의 선택은 매우 중요합니다. 그렇지 않으면 배터리 충전 및 방전의 차이가 발생하고 개별 배터리 누설 전류(또는 오류)가 병렬 장치에 영향을 미치며, 용량에 대한 영향이 상대적으로 큽니다. 배터리 수명(마일리지)에 영향을 미칩니다. 장점: 관리하기 쉽고 배터리 이퀄라이저를 추가하면 한 세트(세트)만 필요합니다.
직렬 우선 및 병렬의 장점: 쉬운 연결, 쉬운 유지 보수, 결함 있는 배터리의 빠른 감지 및 처리, 쉬운 유지 보수, 각 스트링의 단위 배터리 용량이 다를 수 있음, 높은 배터리 활용률, 용량(전력)을 임의로 확장할 수 있음, 증가 백업 시간, 안정성 향상, 특히 데이터 센터에 적합합니다. 단점: 배터리 이퀄라이저를 추가하면 여러 세트(세트)가 필요합니다.
4. 다음 배터리는 재사용할 수 없습니다. 하나는 누설 전류가 큰 배터리(또는 자체 방전율이{1}}높음)입니다. 다른 하나는 부풀어 오른 껍질과 같이 모양이 변형된 배터리입니다. 세 번째는 누액되는 배터리입니다.
계층 세포 균형
제대형 배터리의 심사가 매우 엄격하더라도 배터리의 일관성을 보장하기 어렵습니다. 일관성이 우수한 배터리를 함께 조립하더라도 수십 번의 충방전 사이클을 거치면 여전히 다양한 정도의 차이가 있으며 이러한 차이는 사용에 따라 달라집니다. 시간의 연장은 점차 증가하고 일관성은 점점 더 나빠질 것입니다. 배터리 간의 전압차가 점차 증가하고, 유효 충방전 시간이 점점 짧아지는 것은 자명합니다. 다수의 테스트 데이터에서 일관성이 불량한 배터리 팩의 특성이 다음과 같은 것으로 나타났습니다.
1. 단위 셀의 전압은 분명히 고르지 않고 불규칙하게 분포되어 있습니다.
2. 단위 배터리의 잔여 용량은 불규칙한 불연속 분포를 나타냅니다.
3. 단위 셀의 내부 저항도 불규칙한 이산 분포를 나타냅니다.
탐지 데이터에 대한 추가 통계를 통해 배터리 불균형의 가장 큰 원인은 다음과 같습니다.
1. 배터리의 온도 차이, 배터리 팩의 설치는 일반적으로 조밀하고 각 부품의 배터리 온도는 배터리의 일관성에 영향을 미치고 배터리 간의 차이를 가속화합니다.
2. 배터리 간의 차이의 확장을 가속화하기 위한 가혹한 충전 및 방전;
에너지 저장 배터리 팩의 용량은 매우 큽니다. 공칭 500Ah 배터리 팩을 예로 들어 보겠습니다. 배터리의 최대 용량과 최소 용량의 차이가 5{13}}Ah이고 다른 배터리의 차이가 5~1{15}}Ah라고 가정하면 시스템의 최대 유효 방전은 용량은 450Ah(아래에서 D 배터리로 잠정적으로 번호가 지정됨)이며 방전 전류가 5{19}}A라고 가정하면 이론상 최대 방전 시간은 약 9시간입니다. 이 시간이 지나면 D 배터리가 방전 차단 전압{7}}에 도달하고 과방전 상태가 됩니다.{8}} 방전이 계속되면 D 배터리가 심각하게 손상되고 최대 유효 용량이 급격히 감소하여 배터리 팩의 최대 유효 용량이 더욱 감소합니다. 배출율의 문제도 있다. 최대 용량 배터리의 방전율은 0.1C이고, D 배터리의 방전율은 0.11C이며, 다른 배터리의 방전율은 0.1C와 0.11C 사이입니다. 각 배터리는 감쇠 정도가 다르므로 배터리의 차이와 균일성을 점진적으로 확장하고 가속화합니다. 마찬가지로 충전 중에는 0.1C의 속도로 충전하고 D 배터리의 충전 속도는 최대인 0.11C에 도달하고 충전 제한 전압에 먼저 도달합니다. 계속 충전하면 과충전 상태가 되어 D 배터리가 더 손상됩니다. 다른 배터리의 충전 속도는 0.1C와 0.11C 사이이며 충전 속도의 차이는 배터리의 차이와 일관성을 악화시키고 가속화됩니다. 이러한 배터리 팩은 결국 충전과 방전을 반복한 후에 유효 용량이 점점 작아지고 유효 방전 시간이 짧아지게 됩니다. 또한 대용량 에너지 저장 배터리 팩에는{25}열폭주의 위험이 있는 심각한 문제가 있습니다. 이 배터리 팩의 경우 효과적인 예방 및 제어가 수행되지 않으면 배터리 팩의 충방전 과정에서 D 배터리가 가장 높은 온도의 배터리가 될 수 있습니다. 열폭주 오류가 발생하면 배터리가 완전히 폐기되거나 배터리 팩이 고장날 수 있습니다. 배터리 팩이 작동 중 과충전 및 과방전 없이 각 배터리를 유지할 수 있다면 배터리 팩의 유효 용량 및 방전 시간을 보장할 수 있으며 항상 자연 쇠퇴 상태입니다. 적절하고 안전하게 작동하는 것이 얼마나 중요한지.
이 예의 D 배터리의 경우 방전 전류가 47-48A와 같이 자동으로 50A 미만으로 감소될 수 있고 불충분한 2-3A 전류가 다른 대형{{9 }}용량 배터리의 경우 전체 방전 시간이 9시간을 초과할 수 있습니다. 다른 배터리는 함께 방전 끝에 도달하고 과방전은 발생하지 않습니다. 마찬가지로 충전 전류가 47-48A와 같이 50A 미만으로 자동 감소될 수 있으면 나머지 2-3A 전류가 자동으로 대용량의 다른 배터리로 전송되고 대용량 배터리의 충전 전류가 자동으로 증가합니다. 과방전이 발생하지 않도록 다른 배터리와 함께 충전 제한 전압. 요구 사항을 충족하려면 특히 충전 및 방전이 끝날 때 등화 전류가 5A 이상에 도달해야 함을 알 수 있습니다. 이퀄라이제이션의 원칙에서 전송 배터리 이퀄라이저 만 유능할 수 있습니다.
현재 효과적인 배터리 밸런싱 기술의 발전은 특히 전류 밸런싱 및 밸런싱 효율성 측면에서 매우 불균형합니다. 일부 솔루션은 동기 정류 기술을 채택했지만 최대 밸런싱 전류는 대부분 5A 미만으로 제한되며 연속 밸런싱 전류는 1-3A에 불과합니다. 필요 없음. 양방향 균등화를 지원해야 하기 때문에 일반적으로 전류 변환 효율이 높지 않고 큰 균등화 전류에서 자체 발열 문제가 여전히 상대적으로 두드러집니다. 또 다른 중요한 장애물은 장비 비용입니다. 대부분 동기 정류 칩을 사용하기 때문에 비용이 많이 증가합니다.
고효율{0}}셀 밸런싱 기술
현재 Daqing Transportation Bureau의 Zhou Baolin 동지가{{0}}전력, 고효율, 실시간{2}}동적 전송 배터리 이퀄라이저 기술을 성공적으로 개발했습니다. 여러 해. 국가 특허 기술(특허 번호 201220153997.0 및 201520061849.X)을 핵심으로 하고{6}자체 발명한 양방향 동기 정류 기술(특허 출원: 전송형 실시간{7}배터리 이퀄라이저)을 통합합니다. 양방향 동기 정류 기능, 신청 번호: 201710799424.2)는 동기 정류 칩이 필요하지 않은 양방향 동기 정류 기술로 장비 비용을 크게 절감할 뿐만 아니라 균형 전류 및 균형 효율을 크게 향상시킵니다. 다음과 같은 특징을 가진 균형 잡힌 기술 지표에서 돌파구를 달성했습니다.
1. 밸런스 전류 범위가 큽니다. 등화 전류가 크다는 것은 등화 속도가 매우 빠르다는 것을 의미합니다(첨부 표 참조). 현재 강화된 리튬 배터리 이퀄라이저는 이퀄라이징 전류와 전압 차이 사이의 관계가 약 1A/13mV라는 것을 깨달았습니다. 예를 들어 전압 차이가 130mV에 도달하면 등화 전류는 약 10A에 도달할 수 있으며 이는 특히 고속 균등화에 도움이 됩니다.{5}
2. 높은 균형 효율성. 평형 효율이 높다는 것은 전력 손실이 적고 활용도가 높으며 장비의 온도 상승이 낮다는 것을 의미합니다(표 1 참조).
3. 실시간{1}}동적 균등화. 배터리 팩의 정적 상태에서 팩의 최대 전압 차이는 10mV 이하(기준 전압 차이의 설정에 따라 다름) 내에서 제어될 수 있으며 마이크로{3}}전원 대기 감지 상태로 진입하고, 배터리 팩이 충전 상태에 있든 방전 상태에 있든 전압 차이가 기준 전압 차이보다 큰 것으로 감지되면 즉시 고속 균등화 상태로 전환됩니다.{4} 실시간 동적 이퀄라이제이션의 가장 큰 장점은{5}}유효 이퀄라이저 시간이 길고 이퀄라이저의 효율성이 가장 높으며 고유한 펄스 기술이 유지 관리 및 배터리 용량이 우수하다는 것입니다. 개선 효과는 응용 프로그램에서 테스트되었습니다.
고전류{0}}고효율{1}} 셀 이퀄라이저를 사용하면 배터리 과충전, 과방전 및 열 폭주 오류를 최소화할 수 있습니다. 배터리 팩의 용량 감퇴가 일관성이 나빠진 사실이 되더라도 감퇴 속도를 아주 잘 줄일 수 있습니다. 전압을 일정하게 유지하도록 자동으로 강제함으로써 배터리 팩의 유효 용량을 어느 정도 향상시키고 배터리 팩을 연장할 수도 있습니다. 특히 주기 수명은 수리 및 유지 보수 비용을 크게 줄입니다.
실제 사용 효과: 고객이 반품한 단일 2V170아 납{3}}산 배터리 팩 24개 스트링에 사용. 표준 17A 전류는 충전 및 방전에 사용됩니다. 이퀄라이저가 없는 경우 완전 충전 후 최대 방전 시간은 약 3시간입니다. 3개의 배터리가 방전되는 동안 발열이 심하고 전압이 심하게 과방전된다. 전압 값은 0.5V보다 낮고 하나의 배터리는 -0.1V이며 극성 반전이 있으며 21개 배터리의 전압 범위는 1.8~2.0V이며 여전히 풀리지 않은 많은 힘; 이 기사에서 배터리 이퀄라이저 프로토타입을 사용한 후 표준 충전 및 방전 매개변수에서 여러 번의 충전 및 방전 주기 후에 방전 시간이 점차 약 5.5시간으로 연장되고 효율성이 80% 이상 향상됩니다. 3개의 최악의 배터리의 경우 방전 후 전압이 모두 1.5V 이상이며 방전 전압이 점차 상승하며 특히 초기에 심각한 발열 문제가 있습니다. 큰 개선, 온도 강하가 매우 분명하며 4 개의 배터리 만 약 1.9V이고 나머지 배터리는 약 1.8V이며 배터리 전원이 완전히 효과적으로 해제됩니다.
