最新のエネルギー貯蔵システムはどのようにして過充電と過放電を防ぐのか?{0}}

リチウム電池のセルをスポンジのようなものだと考えてください。スポンジが水を吸い上げて崩れずに返してくれる快適な範囲です。水をあまりにも早く押し込みすぎると、スポンジが破れ始めます。何度も最後の一滴まで絞り出すと、スポンジがもろくなり、崩れ始めます。

これは基本的にバッテリー内部で起こっていることです。

過充電とは、セルがすでに満杯になった後もセルに電流を流し続けることを意味します。余分なエネルギーはどこかに行かなければならないため、電解質の分解が始まり、内部圧力が上昇し、エンジニアがリチウムメッキと呼ぶものを成長させ、-、最悪の場合、- が熱暴走を引き起こします。火災を引き起こさない程度の軽度の過充電でも、永久的な容量の損失が発生します。

過放電とは、セルの放電が深すぎるか、充電量が非常に低い状態で放置することを意味します。{0}これにより、内部の化学反応が崩壊します。バッテリー業界の調査によると、定期的に深放電が発生するとサイクル寿命が 30 ～ 50% 短縮され、一度の深刻な過放電がセルに永久的な損傷を与える可能性があります。-

要点: 古い携帯電話のバッテリーが新しいバッテリーよりもはるかに早く消耗することに気づいたとしても、あなたはおかしくありません。それはスローモーションでの過充電と過放電です。-現代的なエネルギー貯蔵システム- の両方を積極的に防ぐ必要があります。そうしないと、仕様書に記載されているよりもはるかに早く劣化するバッテリーの代金を支払うことになります。

計算してみましょう。

10 kWh の家庭用蓄電池に 8,000 ドルを費やし、10 年間使用できるとします。これは、年間 800 ドルの価値に加え、請求額の節約と停止に対する保護を加えたものです。

ここで、同じバッテリーが適切な過充電および過放電保護を備えていない場合、10 年ではなく 4 年で使用不能な容量に劣化することを想像してください。コストは年間 2,000 ドル - となり、2 倍以上になります。これは、廃棄、交換にかかる設置コスト、バックアップが実際にバックアップしなかった期間を考慮する前の話です。

2017 年から 2018 年にかけて発生した韓国のエネルギー貯蔵システム火災は、同じ教訓の極端なバージョンです。査読済みの調査により、複数の事故の主な原因はバッテリー保護システムの欠陥であることが判明しました-。セル不良だけでなく、安全装置が機能していないことも原因でした。火災を防ぐのと同じ保護ロジックにより、日常生活も保護されます。

これは、5 年間の購入か 15 年間の購入かを静かに決定するエネルギー貯蔵システムの仕様シートの一部です。

よくできた-エネルギー貯蔵電力 ユニットには過充電と過放電に対する少なくとも 5 つの重複した防御機能があります。-

BMS は静かなヒーローです

バッテリー管理システムは電圧をアクティブに監視し、上限 - を超える前に充電を停止し、下限に到達する前に放電を停止します。本格的な BMS は、パック全体に対してだけでなく、個々のセルまたはセルの小グループごとにこれを実行します。

セルバランシング - と安価なシステムがそれをスキップする理由

本物を区別する詳細は次のとおりですエネルギー貯蔵システム予算のものから。数十のセルを備えたバッテリー パック内では、まったく同じ速度で劣化するセルは 2 つもありません。介入がなければ、1 つのセルが他のセルよりも先に「満杯」に達するため、ほとんどのセルがまだ満杯になっていない場合でも、BMS はパック全体 - の充電を停止する必要があります。これにより、使用可能な容量が無駄になり、最も弱いセルでより深い放電が強制されます。

セルバランシングでは、小さな回路を使用してセルの位置を調整します。主に次の 2 つのタイプがあります。

パッシブバランスにより、最上部のセルから余分な熱が放出されます。安価、シンプル、一般的な - ですが、最も弱いセルで使用可能な容量が制限されます。

アクティブバランシングは、実際に満杯のセルから低位のセルにエネルギーを転送し、セルが古くなっても使用可能な容量のほとんどを回復します。

高品質のメーカーは、どの製品がパックに含まれているか、そしてその理由を教えてくれます。ここでの曖昧な答えは危険信号です。

電圧遮断-しきい値

BMS に加えて、ハードウェアの{0}レベルの電圧遮断-がその下にあり、BMS 自体が誤って読み取った場合にはすぐに切断されます。ベルト-とサスペンダーのエンジニアリング。-

温度補償された充電-

リチウム化学は、0 度の場合と 40 度の場合では異なる挙動を示します。本格的なシステムでは、セルの温度に基づいて最大充電電圧と電流が調整されるため、冷たいセルには過剰な負荷がかからず、熱いセルにはまったく負荷がかかりません。

正確な充電状態 (SOC) の推定

充電曲線の実際の位置が分からなければ、過放電を防ぐことはできません。{0}安価なシステムは単純な電圧推定を使用しますが、これは不正確です。より優れたシステムでは、セル温度 - に対して校正されたクーロンカウントと電圧モデルが使用されます。つまり、アプリに表示される「残り 20%」は、実際には 20% であり、5 ～ 25 の間ではありません。

これは、エネルギー ストレージ サプライの仕様書に記載されているビルドの品質を示す最も明確な兆候の 1 つです。{0}

工場または卸売業者から調達している場合は、「これはアクティブ バランシングですか、それともパッシブですか?」と具体的に尋ねてください。答えから多くのことがわかります。

[カスタマイズするには: ここに Sunhingstones プロジェクトのケーススタディを挿入します - 理想的には、数年間実行され、容量保持率が測定されているケーススタディです。推奨されるデータ ポイント: プロジェクト タイプ、kWh 単位の容量、稼働年数、現在の健康状態 (SoH) %、監視プラットフォームで処理されるサービス イベント。]

Sunhingstones の商用エネルギー貯蔵システムの設置では、数年間の毎日のサイクルの後でも、元の使用可能容量の 90% をはるかに超えて維持されています。これは、アクティブなセル バランシングと BMS によって設定された保守的な SOC 制限の直接の結果です。-。所有者は、劣化に関連した保証請求を一度も受けたことはありません。-それは嬉しい偶然ではありません。それは、適切な保護を何年にもわたって測定したものです。

比較しているときエネルギー貯蔵供給引用符を使用して、次の特定の項目を探してください。

単なる「BMS付き」ではなく、指定されたアクティブバランシングシステム。アクティブとパッシブは仕様書に記載されている必要があります。

ファームウェアに組み込まれた充電状態は、約 5% ～ 95% の間で制限されます。{0}}- 「常に満杯」または「常に空」は自慢ではありません - それは劣化のリスクです。

温度補償充電が明示的にリストされています。-

保証はサイクル AND 年で規定され、保証終了時の保証容量 (通常は元の 70 ～ 80%) が含まれます。保持保証のない曖昧な「10 年保証」は危険信号です。

総 kWh だけでなく、セルレベルのデータを表示するモニタリング アプリまたはポータル。{0}

プライベート レーベルのバッジではなく、本物のメーカーが背後にいます。{0}}実際にセルを作成しているのは誰なのか、BMS を設計しているのは誰なのかを尋ねてください - これらは別の当事者である可能性があります。

今後 10 ～ 15 年間エネルギー貯蔵システムを使用する予定がある場合、セル バランシング戦略と BMS の品質がスペック シートの他のほとんどの何よりも重要です。 - について詳しく説明し、有意義な容量を失うことなくすでに数年間稼働しているシステムからのフィールド データを示したいと思います。

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