1. Pregled paketa baterija za pohranu energije
PAKET baterija za pohranu energije, također poznat kao baterijski modul ili baterijski paket, je uređaj koji povezuje više pojedinačnih baterija na specifičan serijski paralelan način i opremljen je odgovarajućim sistemima upravljanja i zaštitnim mjerama kako bi se formirala nezavisna jedinica za pohranu energije koja se može puniti i isprazniti.
U oblasti obnovljivih izvora energije, kao što je proizvodnja solarne i vjetroelektrane, zbog njihove isprekidanosti, baterije za skladištenje energije PACK su potrebne za skladištenje viška električne energije za otpuštanje kada je to potrebno, osiguravajući stabilnu opskrbu električnom energijom. Prema statistikama, sa brzim razvojem obnovljivih izvora energije, potražnja za baterijama za skladištenje energije takođe je u stalnom porastu. Na primjer, u nekim velikim solarnim elektranama, PAK baterija za skladištenje energije može pohraniti nekoliko megavat sati električne energije, pružajući pouzdanu podršku za napajanje mreže.
U oblasti električnih vozila, baterija za skladištenje energije je jedna od ključnih komponenti. Pruža snagu za električna vozila, određujući njihov domet i performanse. Trenutno su litijum-jonske baterije glavni izbor za akumulatore za skladištenje energije električnih vozila, sa velikom gustinom energije i dugim životnim ciklusom. Na primjer, neka vrhunska električna vozila imaju baterije za pohranu energije sa kapacitetom od preko 100 kWh i dometom od preko 500 kilometara.
Ukratko, paket baterija za skladištenje energije igra ključnu ulogu kao ključna komponenta za skladištenje i proizvodnju energije u poljima kao što su obnovljiva energija i električna vozila. Ne samo da može poboljšati energetsku efikasnost, već i smanjiti ovisnost o tradicionalnim fosilnim gorivima, doprinoseći postizanju održivog razvoja.
2. Projektne točke i analiza slučaja
(1) Projektne tačke
a. Dizajn otporan na eksploziju, koristeći PUW ventile otporne na eksploziju za pravovremeno rasterećenje pritiska kako bi se spriječile opasnosti od eksplozije.
Jednom kada litijum-jonska baterija doživi termički bijeg, pritisak zraka unutar paketa će se brzo povećati, što predstavlja opasnost od eksplozije. PUW ventili otporni na eksploziju mogu brzo i brzo otpustiti pritisak u takvim situacijama. Na primjer, u nekim projektima skladištenja energije, baterijski paketi opremljeni PUW ventilima otpornim na eksploziju uspješno su izbjegli eksplozije u slučaju termičkog bijega, osiguravajući sigurnost osoblja i opreme.
b. Održavajte ravnotežu unutrašnjeg i vanjskog tlaka zraka kako biste osigurali sigurnost i pouzdanost baterije.
Budući da se temperatura baterije mijenja tokom procesa punjenja i pražnjenja, što rezultira promjenama u tlaku zraka unutar paketa. PUW ventil otporan na eksploziju je prozračan i otporan na curenje, održavajući isti tlak zraka unutar torbe kao i vanjski svijet. Prema statistikama, ovako dizajnirani paketi baterija mogu efikasno smanjiti degradaciju performansi i sigurnosne opasnosti uzrokovane promjenama tlaka zraka, te poboljšati pouzdanost i vijek trajanja baterija.
c. Razmotrite dizajn sistema upravljanja kako biste osigurali sigurnosne performanse kao što su prekomjerno punjenje i prekomjerno pražnjenje.
Treba uzeti u obzir faktore kao što su prekoračenje, prekomjerno pražnjenje, pregrijavanje, tačnost detekcije i balans baterije kako bi se osigurala sigurnost i pouzdanost baterije. Sistem upravljanja koji je razumno dizajniran i validiran na tržištu može pratiti status baterije u realnom vremenu, poduzeti pravovremene mjere u slučaju nenormalnih situacija i zaštititi bateriju od oštećenja. Na primjer, neki napredni sistemi upravljanja mogu precizno kontrolirati proces punjenja i pražnjenja baterija, minimizirajući rizik od prekomjernog punjenja i prekomjernog pražnjenja.
d. Dizajn mehaničke konstrukcije, uzimajući u obzir faktore kao što su čvrstoća, seizmička otpornost i rasipanje topline.
Prilikom dizajniranja PAKOVA baterija za skladištenje energije, treba uzeti u obzir faktore kao što su čvrstoća, otpornost na udar, rasipanje/grijanje topline, vodonepropusnost i sprječavanje prašine. Na primjer, korištenje materijala visoke čvrstoće i razumnog strukturalnog dizajna može poboljšati mehaničku čvrstoću baterijskih paketa, omogućavajući im da izdrže određene vanjske udare; Dobar dizajn disipacije toplote može efikasno smanjiti temperaturu baterije, poboljšati njene performanse i životni vek.
e. Vodootporan i seizmički dizajn za sprječavanje oštećenja unutarnje strukture baterije.
Nakon natapanja ćelije litijumske baterije, pozitivni i negativni pol će kratko spojiti i nastaviti se prazniti, što će uzrokovati oštećenje unutrašnje strukture baterije. Stoga, performanse otporne na vodu i prašinu treba uzeti u obzir pri dizajnu baterija. Istovremeno, treba uzeti u obzir da se seizmičke performanse prilagođavaju različitim okruženjima upotrebe. Na primjer, u nekim teškim okruženjima kao što su područja sklona potresima ili složeni vanjski tereni, vodootporni i seizmički dizajn posebno je važan.
f. Pay pažnju na temperaturne efekte i optimiziranje performansi i vijeka trajanja baterije.
Faktor "toplote" uvelike utječe na strukturni dizajn paketa baterija. Paketi baterija za pohranu energije litijum-jonskih baterija osjetljivi su na temperaturna okruženja, a visoke temperature mogu ozbiljno utjecati na performanse punjenja i pražnjenja baterije i mnoge karakteristične parametre, kao što su unutrašnji otpor, napon, SOC, raspoloživi kapacitet, efikasnost punjenja i pražnjenja i vijek trajanja baterije . Kroz razuman dizajn upravljanja toplotom, kao što je korišćenje tehnologije hlađenja tečnim ili vazdušnim hlađenjem, temperatura baterije se može efikasno kontrolisati, a performanse i životni vek baterije mogu se poboljšati.
g. Odabir materijala kako bi se osigurale performanse izolacije visokog napona i čvrstoća konstrukcije.
Otpor izolacije visokog napona jedan je od najvažnijih tehničkih zahtjeva za projektovanje strukture baterije. Općenito, najlon visoke čvrstoće i plastičnosti može se koristiti kao sirovina, a 5% do 45% staklenih vlakana može se dodati materijalu za GF ojačanje, što može poboljšati strukturnu čvrstoću i otpornost na vibracije. Ovaj odabir materijala može osigurati siguran rad baterije pod visokim naponom, uz poboljšanje njegove strukturne čvrstoće i otpornosti na vibracije.
(2) Dizajnerski slučaj
a. DesZapalite ploču za tečno hlađenje, analizirajte karakteristike i ključni izbor različitih tipova ploča za tečno hlađenje.
Ploča hlađena tekućinom je važna komponenta termičkog upravljanja za paket baterija za pohranu energije. Različiti tipovi ploča hlađenih tekućinom imaju različite karakteristike. Na primjer, neke ploče hlađene tekućinom imaju efikasne performanse odvođenja topline, ali su cijene relativno visoke; Neke ploče hlađene tekućinom imaju niže troškove, ali je njihov učinak odvođenja topline relativno slab. Prilikom odabira ploče hlađene tekućinom, potrebno je sveobuhvatno razmotriti faktore kao što su performanse odvođenja topline, cijena i pouzdanost. Na primjer, u nekim scenarijima primjene koji zahtijevaju visoke performanse odvođenja topline, mogu se odabrati ploče hlađene tekućinom s boljim performansama odvođenja topline; U nekim scenarijima primjene sa zahtjevima za visokim troškovima, mogu se odabrati jeftine ploče hlađene tekućinom.
b. LG-jev modul za pohranu energije i analiza dizajna paketa, istražujući njegove prednosti iz portfelja proizvoda, strukturalnog dizajna i drugih aspekata.
LG-jev modul za skladištenje energije i dizajn pakovanja imaju mnoge prednosti. Iz perspektive portfelja proizvoda, LG baterije su podijeljene na energetski tip i tip napajanja na osnovu različitih postojanih brzina pražnjenja, zadovoljavajući različite potrebe aplikacija. Što se tiče strukturalnog dizajna, LG usvaja standardizovanu kombinaciju malih i velikih modula, koji se zatim grupišu. U polju vibracija nevisokog intenziteta, struktura modula je orijentisana u uzdužnom pravcu, na osnovu osnovne strukture CMA, a nekoliko modula je naslagano da formiraju dugačku veliku modulsku strukturu. Ovaj dizajn ima dobru skalabilnost i fleksibilnost i može se prilagoditi različitim zahtjevima sistema za pohranu energije.
c. Simulacijski proračun i eksperimentalno istraživanje termičkog dizajna novih baterija za skladištenje energije, razrada analize ključnih parametara i rezultata istraživanja.
Simulacijski proračun i eksperimentalno istraživanje termičkog dizajna novih baterija za skladištenje energije su od velikog značaja za poboljšanje performansi i pouzdanosti baterija za skladištenje energije. Kroz simulacijske proračune, može se analizirati uticaj različitih strategija upravljanja toplotom na distribuciju i performanse baterije, pružajući teorijsku podršku za termalni dizajn. U međuvremenu, kroz eksperimentalno istraživanje, može se provjeriti tačnost i djelotvornost simulacionog modela i predložiti optimizirane šeme termičkog dizajna. Na primjer, neke studije su vodile detaljne rasprave o termičkom dizajnu litijumskih baterija u sistemima za skladištenje energije kroz kombinaciju simulacijskih proračuna i eksperimentalnih istraživanja. Predložena je metoda termičkog dizajna zasnovana na višestrukoj optimizaciji, koja sveobuhvatno uzima u obzir faktore kao što su performanse baterije, sigurnost i ekonomičnost za optimizaciju, i koja je postigla dobre rezultate istraživanja.
3. Sastav i tehnički parametri
(1) Komponenta
a. Jednoćelijska baterija, odgovorna za skladištenje i oslobađanje energije.
Uobičajene jednoćelijske baterije trenutno uključuju litijum-jonske baterije, olovno-kiselinske baterije, nikl-vodikove baterije itd. Litijum-jonske baterije igraju važnu ulogu u paketima baterija za skladištenje energije zbog svoje velike gustine energije i dugog životnog veka. Na primjer, u nekim vrhunskim paketima baterija za skladištenje energije električnih vozila, litijum-jonske baterije mogu pružiti moćnu podršku za napajanje kapaciteta do nekoliko stotina amper sati. Iako olovno-kiselinske baterije imaju relativno nisku gustoću energije, njihova cijena je niska i još uvijek se široko koriste u nekim scenarijima primjene osjetljivih na troškove. Nikl hidrogen baterije imaju dobre performanse punjenja i pražnjenja i sigurnost, a također imaju određeni tržišni udio u nekim poljima skladištenja energije.
b. Sistem upravljanja baterijom, praćenje statusa baterije i zaštita sigurnosti baterije.
Sistem upravljanja baterijama (BMS) je jedna od ključnih komponenti paketa baterija za pohranu energije. Postiže preciznu kontrolu stanja baterije mjerenjem parametara kao što su napon, struja i temperatura. BMS može pratiti status punjenja i pražnjenja baterija u realnom vremenu kako bi spriječio prekomjerno punjenje, prekomjerno pražnjenje, prekomjernu struju i druge situacije. Na primjer, kada se nivo baterije približi punom, BMS će automatski smanjiti struju punjenja kako bi izbjegao prekomjerno punjenje; Kada je nivo baterije prenizak, BMS će izdati alarm kako bi podsjetio korisnika da je napuni na vrijeme. Osim toga, BMS također može uravnotežiti upravljanje baterijama, osiguravajući da snaga svake pojedinačne baterije ostane dosljedna, i poboljšavajući ukupne performanse i vijek trajanja baterije.
c. Sistem upravljanja toplinom za održavanje odgovarajućeg temperaturnog raspona.
Sistem upravljanja toplotom je odgovoran za održavanje PAK baterija za skladištenje energije u odgovarajućem temperaturnom opsegu kako bi se sprečilo oštećenje baterije usled pregrevanja. Uobičajene metode upravljanja toplotom uključuju hlađenje vazduhom, tečno hlađenje, itd. Sistem vazdušnog hlađenja izduvava vazduh preko površine baterije kroz ventilator, oduzimajući toplotu. Sistem za tečno hlađenje snižava temperaturu baterije cirkulacijom rashladne tečnosti. Na primjer, u nekim sistemima za skladištenje energije velike snage, sistemi za hlađenje tekućinom mogu efikasnije kontrolirati temperaturu baterije, poboljšati stabilnost i pouzdanost sistema. Generalno, temperaturna razlika sistema mora biti manja ili jednaka 5 stepeni da bi se osigurala stabilnost performansi baterije.
d. Električni sistem, odgovoran za prenos i distribuciju električne energije.
Električni sistem uključuje žice, kablove, konektore itd. koji povezuju komponente kao što su baterije, BMS i sistemi za upravljanje toplotom, odgovorni za prenos i distribuciju električne energije. Kabelski svežanj visokog napona može se posmatrati kao "glavna arterija" baterijskog paketa, koja neprekidno isporučuje energiju baterije do krajnjeg opterećenja; Kabelski svežanj niskog napona može se posmatrati kao "neuronska mreža" baterijskog paketa, koja prenosi detekcione i kontrolne signale u realnom vremenu. Dizajn električnih sistema treba uzeti u obzir faktore kao što su jačina struje, nivo napona i performanse izolacije kako bi se osigurao siguran prijenos električne energije.
e. Kutija i nosač za zaštitu unutrašnjih komponenti.
Kutija i nosač se koriste za smještaj i zaštitu svih komponenti unutar paketa baterija za pohranu energije, sprječavajući vanjsko smetnje i oštećenja iz okoline. Kutija je obično napravljena od materijala visoke čvrstoće, koji imaju dobru otpornost na udarce, otpornost na vibracije i otpornost na vodu i prašinu. Nosač igra ulogu u podržavanju i fiksiranju unutrašnjih komponenti baterijskog PAKETA, osiguravajući da baterija može ostati stabilna u različitim okruženjima korištenja.
(2) Tehnički parametar
a. Kapacitet, mjerenje sposobnosti skladištenja električne energije.
Kapacitet je važan pokazatelj za mjerenje kapaciteta za pohranu energije paketa baterija za pohranu energije, obično se mjeri u amper satima (Ah) ili kilovat satima (kWh). Što je kapacitet veći, to više energije može pohraniti PAK baterija za pohranu energije. Na primjer, 100kWh baterija za skladištenje energije može osigurati nekoliko dana opskrbe električnom energijom za domaćinstvo. U praktičnim primjenama potrebno je odabrati odgovarajući kapacitet akumulatorskog paketa za skladištenje energije prema različitim potrebama.
b. Gustoća energije, koja odražava prednosti i nedostatke performansi.
Gustoća energije se odnosi na količinu električne energije koja se može pohraniti po jedinici mase ili jedinici volumena PAKOVA baterija za skladištenje energije, obično se mjeri u vat satima po kilogramu (Wh/kg) ili vat satima po litru (Wh/L). Što je veća gustina energije, to su bolje performanse paketa baterija za skladištenje energije. Trenutno je gustoća energije litijum-jonskih baterija relativno visoka, na primer, gustoća energije nekih vrhunskih litijum-jonskih baterija može dostići preko 200Wh/kg. Poboljšanje gustine energije može smanjiti volumen i težinu baterija za pohranu energije, poboljšavajući njihovu prenosivost i primjenjivost.
c. Efikasnost punjenja i pražnjenja određuje efikasnost konverzije energije.
Efikasnost punjenja i pražnjenja odnosi se na efikasnost konverzije energije tokom procesa punjenja i pražnjenja paketa baterija za skladištenje energije, obično izražena u procentima. Što je veća efikasnost punjenja i pražnjenja, to je veća stopa iskorišćenja energije paketa baterija za skladištenje energije. Uopšteno govoreći, efikasnost punjenja i pražnjenja litijum-jonskih baterija može dostići preko 90%. Poboljšanje efikasnosti punjenja i pražnjenja može smanjiti gubitak energije i smanjiti troškove upotrebe.
d. Životni vijek, koji odražava vijek trajanja.
Životni vijek se odnosi na koliko puta PAK baterija za pohranu energije može održati određene performanse tokom ciklusa punjenja i pražnjenja. Što je duži vek trajanja ciklusa, duži je radni vek paketa baterija za skladištenje energije. Na primjer, životni vijek nekih visokokvalitetnih litijum-jonskih baterija za skladištenje energije može doseći hiljade ili čak desetine hiljada puta. U praktičnim primjenama, potrebno je odabrati PAKETE baterija za skladištenje energije s odgovarajućim vijekom trajanja prema različitim scenarijima upotrebe i zahtjevima.
e. Sigurnost, uključujući razne zaštitne mjere i sisteme upravljanja toplinom.
Sigurnost je jedan od važnih tehničkih pokazatelja paketa baterija za skladištenje energije, uključujući mjere zaštite od prekomjernog punjenja, prekomjernog pražnjenja, prekomjerne struje, kratkog spoja, kao i sisteme upravljanja toplinom. Dobra sigurnost može osigurati pouzdanost i stabilnost paketa baterija za skladištenje energije tokom upotrebe. Na primjer, perfluoroheksanski uređaj za gašenje požara može brzo suzbiti širenje požara u slučaju požara PACK baterijskog paketa, pružajući snažnu zaštitu za sigurnost PACK paketa baterija. U međuvremenu, sistem upravljanja toplinom može efikasno spriječiti sigurnosne nezgode uzrokovane pregrijavanjem baterije.
4. Proces projektovanja i metode analize
(1) Proces projektovanja
a. Odaberite i ocijenite ćelije baterije kako biste osigurali dosljedne performanse.
U procesu dizajna paketa baterija za pohranu energije, odabir i rangiranje baterijskih ćelija su ključni prvi koraci. Prvo, potrebno je odabrati odgovarajuće ćelije litijumske baterije od pouzdanih dobavljača. Za neke vrhunske aplikacije za skladištenje energije, mogu se odabrati ćelije litijum-jonske baterije sa velikom gustinom energije i dugim životnim ciklusom. U procesu odabira potrebno je provesti striktno testiranje parametara performansi baterijskih ćelija, uključujući kapacitet, unutrašnji otpor, napon, itd. Prema statistikama, testiranjem i ocjenjivanjem velikog broja baterijskih ćelija, može se postići konzistentnost performansi i kvaliteta. biti osiguran da bude preko 98%. Nakon klasifikacije, ćelije baterije mogu se pohraniti prema različitim nivoima performansi kako bi se pripremile za naknadni rad na montaži.
b. Sastavite ćelije baterije koristeći odgovarajuće metode povezivanja.
Sastavljanje baterijskih ćelija je proces kombinovanja više baterijskih ćelija prema zahtevima dizajna. U ovoj fazi potrebno je koristiti efikasne metode povezivanja kao što su zavarivanje ili presovanje. Metoda zavarivanja ima prednosti čvrste veze i niske otpornosti, ali je teška za rad i zahtijeva visoke zahtjeve procesa. Metoda presovanja je relativno jednostavna, ali stabilnost veze može biti malo lošija. Na primjer, u nekoj velikoj proizvodnji paketa baterija za pohranu energije, tehnologija laserskog zavarivanja može se koristiti za spajanje baterijskih ćelija. Ova metoda zavarivanja ima prednosti visoke gustine energije, male deformacije zavarivanja i male zone utjecaja topline, što može učinkovito poboljšati tačnost obratka, učiniti zavar glatkim, bez nečistoća, ujednačenim i gustim, a također postići zavarivanje između različitih materijala , zadovoljavajući potrebe zavarivanja različitih materijala. Odabirom razumne metode povezivanja, mogu se osigurati pouzdane veze između baterijskih ćelija, pružajući garancije za performanse paketa baterija za skladištenje energije.
c. Integracija sistema upravljanja baterijama za postizanje funkcija nadzora i zaštite.
Sustav upravljanja baterijom (BMS) je jedna od ključnih komponenti baterijskog paketa za pohranu energije, a njegova integracija je ključna za postizanje funkcija nadzora, balansiranja i zaštite baterijskih ćelija. Prilikom integracije BMS-a, potrebno ga je precizno povezati i otkloniti greške sa baterijskom ćelijom. BMS može pratiti napon, struju, temperaturu i druge parametre baterijskih ćelija u realnom vremenu. Analizom ovih parametara može se postići kontrola punjenja i pražnjenja, upravljanje balansom i dijagnostika kvara baterije. Na primjer, kada je napon baterije previsok ili prenizak, BMS može automatski podesiti struju punjenja i pražnjenja kako bi spriječio prekomjerno punjenje ili prekomjerno pražnjenje; Kada je temperatura ćelije baterije previsoka, BMS može aktivirati sistem hlađenja kako bi smanjio temperaturu baterije i osigurao siguran rad baterije. Osim toga, BMS također može razmjenjivati podatke sa vanjskim uređajima putem komunikacijskih sučelja kako bi se postigao daljinski nadzor i upravljanje baterijama za skladištenje energije.
d. Inkapsulacija ljuske pruža sigurnost i zaštitu od toplote.
Shell enkapsulacija je proces ugradnje baterije unutar kućišta kako bi se osigurala sigurnost i stabilnost, kao i osigurala disipacija topline i zaštitne funkcije. Odabir kućišta treba uzeti u obzir više faktora, uključujući čvrstoću materijala, performanse rasipanje topline, sposobnost vodootpornosti i otpornosti na prašinu, itd. Na primjer, neki paketi baterija za skladištenje energije visokih performansi mogu koristiti školjke od aluminijumske legure, koje imaju prednosti kao što je visoka čvrstoća , male težine i dobre performanse odvođenja topline. Tokom procesa pakiranja kućišta, također je potrebno osigurati sigurnu instalaciju između baterije i kućišta kako bi se spriječilo olabavljenje ili pomicanje tokom upotrebe. U isto vrijeme, kućište također mora imati dobar dizajn odvođenja topline, koji može pravovremeno raspršiti toplinu koju generiše baterija kroz rebra za odvođenje topline, otvore za ventilaciju, itd., kako bi se osiguralo da radna temperatura uređaja baterija je u sigurnom dometu. Osim toga, kućište također mora imati određene vodootporne i otporne na prašinu kako bi zaštitio bateriju od vanjskih utjecaja iz okoline.
e. Provedite sveukupno testiranje i kontrolu kvaliteta kako biste osigurali performanse proizvoda.
Sveukupno testiranje i kontrola kvaliteta su završni korak u procesu dizajna paketa baterija za skladištenje energije, a također su ključne karike za osiguranje performansi proizvoda. U ovoj fazi, potrebno je provesti sveobuhvatno testiranje sklopljenog paketa modula, uključujući testiranje performansi, testiranje kapaciteta, testiranje životnog ciklusa i testiranje sigurnosti. Testiranje performansi uglavnom uključuje testiranje parametara kao što su efikasnost punjenja i pražnjenja, vrijeme odziva, itd.; Testiranje kapaciteta mjeri stvarni kapacitet baterije punjenjem i pražnjenjem; Testiranje životnog ciklusa simulira cikluse punjenja i pražnjenja baterije u stvarnoj upotrebi kako bi se procijenile performanse njenog životnog vijeka; Sigurnosno testiranje uključuje prepunjavanje, prekomjerno pražnjenje, kratki spoj, udar i druge testove kako bi se osiguralo da baterija i dalje može sigurno raditi u različitim ekstremnim uvjetima. Kroz striktno testiranje i kontrolu kvaliteta, performanse i kvalitet paketa baterija za pohranu energije mogu se osigurati da ispunjavaju zahtjeve dizajna, pružajući korisnicima pouzdana rješenja za pohranu energije.
(2) Metoda analize
a. Protumačite definiciju PACK-a i razumite njegovu tehničku srž.
PAK litijum-jonskih baterija, takođe poznat kao baterijski modul, je proizvodni proces za litijum-jonske baterije, što znači pakovanje, kapsuliranje i sastavljanje. Odnosi se na povezivanje više setova litijum-jonskih pojedinačnih ćelija u seriju i razmatranje pitanja kao što su mehanička čvrstoća sistema, upravljanje toplotom, usklađivanje BMS, itd. Njegove važne tehnologije se ogledaju u ukupnom dizajnu konstrukcije, kontroli procesa zavarivanja i obrade, nivou zaštite , aktivni sistem upravljanja toplinom i drugi aspekti. Na primjer, povezivanje dvije baterije u seriju ili paralelno kako bi se formirao određeni oblik prema zahtjevima kupaca naziva se PAKOVANJE. Tumačenjem definicije PACK-a, može se razjasniti da njegova tehnička srž leži u razumnoj kombinaciji i pakovanju više pojedinačnih baterija kako bi se zadovoljile različite potrebe primjene.
b. Analizirajte sastav PACK-a i razumite uloge svakog dijela.
Paket baterija se uglavnom sastoji od pojedinačnih baterijskih modula, električnih sistema, sistema upravljanja toplotom, kućišta i BMS-a. Jedan baterijski modul je jedinica za skladištenje i oslobađanje električne energije, ekvivalentna "srcu" ljudskog tijela; Električni sistem je odgovoran za prenos i distribuciju električne energije, sa visokonaponskim snopovima kao što su "arterijski krvni sudovi" i niskonaponskim kablovima kao što su "neuralne mreže"; Sistem upravljanja toplotom održava bateriju koja radi u odgovarajućem temperaturnom opsegu, kao što je instaliranje "klima uređaja" na bateriju; Kutija i nosač imaju ulogu u podupiranju, otpornosti na mehaničke udare, mehaničkim vibracijama i zaštiti životne sredine, slično kao "kosti" ljudskog tela; BMS je "mozak" baterije, odgovoran za praćenje statusa baterije, upravljanje procesom punjenja i pražnjenja i zaštitu baterije od oštećenja kao što su prekomjerno punjenje, prekomjerno pražnjenje i prekomjerna struja. Analizom sastava PACK-a, možemo steći dublje razumijevanje uloga svake komponente, pružajući osnovu za dizajniranje i optimizaciju PACK-a baterija za pohranu energije.
c. Istražite karakteristike PACK-a i pojasnite tehničke zahtjeve.
PACK litijumska baterija zahteva da baterija ima visok stepen konzistentnosti (kapacitet, unutrašnji otpor, napon, kriva pražnjenja, životni vek), sa životnim ciklusom manjim od trajanja jedne baterije. Trebalo bi se koristiti u ograničenim uvjetima, zaštićeno nakon oblikovanja i nadgledano za balans punjenja, temperaturu, napon i prekomjernu struju. Mora zadovoljiti zahtjeve napona i kapaciteta prema projektu. Na primjer, u praktičnim primjenama potrebna je stroga kontrola i optimizacija u odabiru baterijskih ćelija, procesima montaže, dizajnu BMS-a i drugim aspektima kako bi se ispunile ove karakteristike i tehnički zahtjevi. Istraživanjem karakteristika PACK-a, tehnički zahtjevi u procesu projektovanja mogu se razjasniti kako bi se osigurale performanse i kvalitet PACK baterija za skladištenje energije.
d. Uvedite PACK metodu, uključujući serijski paralelni sastav i odabir procesa.
Akumulatorski modul se sastoji od pojedinačnih ćelija povezanih u seriju. Paralelno povezivanje povećava kapacitet bez promjene napona, dok serijsko povezivanje udvostručuje napon bez promjene kapaciteta. Prilikom odabira baterijskih ćelija potrebno je imati konzistentne tipove i modele, s razlikama u kapacitetu, unutrašnjem otporu i vrijednostima napona ne većim od 2%. Glavni procesi PACK-a uključuju lasersko zavarivanje, ultrazvučno zavarivanje, pulsno zavarivanje i kontakt sa elastičnim metalnim limovima. Uzimajući u obzir proizvodni prinos, efikasnost i unutrašnji otpor spojnih tačaka, lasersko zavarivanje je trenutno poželjan izbor za mnoge proizvođače baterija. Na primjer, ako je 15 ćelija sa naponom od 3,2 V spojeno u seriju, to će biti 48 V, što se naziva serijski pojačanje; Baterija kapaciteta 50 Ah, kada je spojena paralelno, ima 100 Ah, što se naziva paralelno širenje. Uvođenjem PACK metode mogu se obezbijediti specifična tehnička rješenja i izbori procesa za dizajn PACK baterija za skladištenje energije.
e. Razumjeti PACK tehničke parametre i savladati indikatore performansi proizvoda.
Metoda kombinacije: 1P24S predstavlja 24 serije i 1 paralelnu, sa naponom udvostručenim nakon serijskog povezivanja. Nazivni napon je 3,2 * 24=76.8V. Nazivni kapacitet se odnosi na kapacitet baterije koja može neprekidno raditi dugo vremena pod naznačenim radnim uslovima, mjeren u amper satima (Ah). To je proizvod struje pražnjenja u amper satima (A) i vremena pražnjenja u satima (h). Na primjer, 280Ah predstavlja pražnjenje maksimalnom brzinom od 0,5C tokom 2 sata. Nazivna energija=nominalni kapacitet (Ah) * nazivni napon (V). Efikasnost punjenja i pražnjenja odnosi se na efikasnost konverzije energije tokom procesa punjenja i pražnjenja paketa baterija za skladištenje energije, obično izražena u procentima. Životni vijek se odnosi na koliko puta PAK baterija za pohranu energije može održati određene performanse tokom ciklusa punjenja i pražnjenja. Sigurnosne mjere uključuju zaštitu od prekomjernog punjenja, prekomjernog pražnjenja, prekomjerne struje, kratkog spoja, kao i sisteme upravljanja toplinom. Razumevanjem tehničkih parametara PACK-a, može se shvatiti indikator performansi proizvoda i dati referenca za izbor i primenu PACK baterija za skladištenje energije.