Как една модерна система за съхранение на енергия предотвратява презареждането и-разреждането?

Мислете за клетка от литиева батерия като за гъба. Има удобен диапазон, при който гъбата попива вода и я връща обратно, без да се разпада. Натиснете твърде много вода твърде бързо и гъбата започва да се разкъсва. Изстискайте последната капка от нея отново и отново и гъбата става крехка и започва да се рони.

По принцип това се случва вътре в батерията.

Презареждането означава продължаване на подаването на ток в клетка, след като тя вече е пълна. Допълнителната енергия трябва да отиде някъде, така че започва да разгражда електролита, да изгражда вътрешно налягане, да увеличава това, което инженерите наричат ​​литиево покритие, и - в най-лошия случай - задейства термично бягане. Дори леко презареждане, което не причинява пожар, все още причинява трайна загуба на капацитет.

Прекомерното{0}}разреждане означава твърде дълбоко източване на клетка или оставянето й да остане на много ниско ниво на заряд. Това срива вътрешната химия. Изследванията в индустрията за батерии показват, че редовното дълбоко разреждане може да съкрати живота на цикъла с 30 до 50 процента, а еднократно сериозно пре-разреждане може да увреди клетката за постоянно.

Изводът: не сте луд, ако сте забелязали, че батерията на стария ви телефон се изтощава много по-бързо от новата. Това е презареждане и пре-разреждане на забавен каданс. МодеренСистема за съхранение на енергиятрябва активно да предотвратява и двете - или плащате за батерия, която ще се разгради много по-бързо, отколкото предполага спецификацията.

Нека направим сметката.

Да кажем, че харчите $8000 за 10 kWh домашна батерия, очаквайки 10 години работа. Това са $800 на година стойност, плюс спестяванията от сметки и защитата от прекъсване.

Сега си представете, че същата батерия, без подходяща защита от презареждане и пре-разреждане, се разгражда до неизползваем капацитет за 4 години вместо за 10. Сега разходите ви са $2000 на година - повече от два пъти. И това е преди да броите изхвърлянето, разходите за инсталиране на подмяната и периода, през който вашето архивиране всъщност не ви е архивирало.

Пожарите в Корейската система за съхранение на енергия от 2017–2018 г. са екстремна версия на същия урок. Партньорско{3}}проверено разследване установи, че дефектните системи за защита на батериите са основната причина за множество инциденти - не само лоши клетки, но и липсата на работещи предпазни мерки. Същата логика на защита, която предотвратява пожари, предпазва и ежедневния живот.

Това е частта от лист със спецификации на система за съхранение на енергия, която тихо определя дали е 5-годишна покупка или 15-годишна.

Добре{0}}изграденМощност за съхранение на енергия модулът има поне пет припокриващи се защити срещу презареждане и пре-разреждане.

BMS е тихият герой

Системата за управление на батерията активно следи напрежението и спира зареждането преди надвишаване на горната граница - и спира разреждането преди достигане на долната граница. Една сериозна BMS прави това не само за пакета като цяло, но и за всяка отделна клетка или малка група от клетки.

Балансиране на клетки - и защо евтините системи го пропускат

Ето една подробност, която разделя истинскияСистема за съхранение на енергияот бюджетен. Вътре в батериен пакет с десетки клетки няма две клетки, които стареят с една и съща скорост. Без намеса една клетка достига „пълна“ преди другите, така че BMS трябва да спре да зарежда целия пакет -, въпреки че повечето клетки все още не са пълни. Това губи използваем капацитет и налага по-дълбоко разреждане на най-слабата клетка.

Балансирането на клетките използва малки вериги, за да поддържа клетките подравнени. Има два основни вида:

Пасивното балансиране отделя излишъка от най-високата клетка като топлина. Евтин, прост, обикновен -, но ограничава използваемия ви капацитет при най-слабата клетка.

Активното балансиране всъщност прехвърля енергия от пълни клетки към по-ниски, като възстановява по-голямата част от използваемия капацитет дори когато клетките стареят.

Качественият производител ще ви каже кой е в пакета им и защо. Неясен отговор тук е червен флаг.

Прекъсване-на напрежениетоПрагове

В допълнение към BMS, отдолу се намират прекъсвачи на-напрежение на хардуерно ниво, готови да се прекъснат, ако самият BMS разчете погрешно. Колан-и-техника на тиранти.

Температурно{0}}компенсирано зареждане

Химията на лития се държи различно при 0 градуса отколкото при 40 градуса. Една сериозна система регулира максималното напрежение и ток на зареждане въз основа на температурата на клетката, така че студената клетка не се натиска твърде силно, а горещата клетка изобщо не се натиска.

Точна оценка на състоянието на заряда (SOC).

Не можете да предотвратите пре-разреждането, ако не знаете къде всъщност се намирате на кривата на заряда. Евтините системи използват проста оценка на напрежението, което е неточно. По-добрите системи използват кулоново броене плюс модели на напрежение, калибрирани спрямо температурата на клетката -, което означава, че „оставащите 20%“, които виждате в приложението, всъщност са 20%, а не някъде между 5 и 25.

Това е един от най-ясните признаци за качество на изработката в спецификационния лист на консумативи за съхранение на енергия.

Ако се снабдявате от фабрика или доставчик на едро, попитайте конкретно: „Това активно балансиране ли е или пасивно?“ Отговорът разкрива много.

[За персонализиране: вмъкнете казус от проект Sunhingstones тук - в идеалния случай такъв, който работи от няколко години, с измерено запазване на капацитета. Предложени точки от данни: тип на проекта, капацитет в kWh, години в експлоатация, текущо здравословно състояние (SoH) % и всички сервизни събития, обработвани от платформата за мониторинг.]

Една търговска инсталация на система за съхранение на енергия на Sunhingstones, след няколко години ежедневен цикъл, е запазила над 90% от първоначалния си използваем капацитет - пряк резултат от активното балансиране на клетките и консервативните граници на SOC, определени от BMS. Собственикът никога не е имал гаранционен иск,-свързан с влошаване. Това не е щастлив случай; така изглежда правилната защита, измерена в години.

Когато сравняватеЗахранване на енергиякавички, потърсете тези конкретни елементи:

Определена активна балансираща система, а не само "BMS включена." Активно срещу пасивно трябва да е в спецификационния лист.

Ограничения за-за-зареждане между приблизително 5% и 95%, вградени във фърмуера. „Винаги пълен“ или „винаги празен“ не е самохвалство -, това е риск от влошаване.

Температурно{0}}компенсираното зареждане е изрично посочено.

Гаранция, посочена в цикли И години, с гарантиран капацитет в края на гаранцията (обикновено 70–80% от оригинала). Неясна "10-годишна гаранция" без гаранция за задържане е червен флаг.

Приложение или портал за наблюдение, което ви показва данни-на ниво клетка, а не само общо kWh.

Зад него стои истински производител, а не частен{0}}имблема за етикет. Попитайте кой всъщност прави клетките и кой проектира BMS - това може да са различни страни.

Ако планирате да живеете с вашата система за съхранение на енергия през следващите 10–15 години, стратегията за балансиране на клетките и качеството на BMS имат повече значение от почти всичко друго в спецификационния лист. Ще се радваме да ви преведем през нашите - и да ви покажем полеви данни от системи, които вече работят от няколко години, без да губят значим капацитет.

Свържете се сега