Taastuvenergia kiirendamise taustal on ülemaailmsel energiamaastikul muutunud tõhusad ja usaldusväärsed energiasalvestussüsteemid ülioluliseks. Racki paigaldatud liitiumpatareisid, millel on ainulaadsed eelised, on järk -järgult muutumas energiasalvestuse põhitäheks ja pidev tehnoloogiline innovatsioon on nende arengusse süstinud tugevat tõuget.
1 tipptasemel materjalinnovatsioon suurendab aku jõudlust
1. kõrge nikli positiivne elektroodimaterjal puruneb läbi energiatiheduse kitsaskoha
Traditsioonilised liitiumakuga katoodmaterjalid on energiatiheduse parandamisel järk -järgult silmitsi kitsaskohtadega, samas kui kõrge nikli katoodimaterjalide tekkimine on toonud uue lootuse paigaldatud liitiumakude raupimiseks. Nikkel -koobaltmangaani (NCM) ja nikkel -koobalti alumiiniumi (NCA) esindatud kõrge niklisüsteemide teoreetiline spetsiifiline maht suureneb nikli sisalduse suurenemisega märkimisväärselt. Näiteks kui NCM -materjali nikli sisaldus suureneb 60% -lt 80% -ni, võib aku energiatihedus hüpata 200Wh\/kg -lt umbes 260Wh\/kg. See paranemine võimaldab nagi paigaldatud liitiumpatareisid säilitada rohkem sama mahu ja kaaluga elektrienergiat, vastates oluliselt suure energiatarbega seadmete, näiteks andmekeskuste ja 5G baasjaamade pikamaajõu toe järele.
2. Uued negatiivsed elektroodimaterjalid leevendavad mahu laienemise probleemi
Negatiivsete elektroodimaterjalide osas on ränipõhised materjalid pälvinud palju tähelepanu nende ülikõrge teoreetilise spetsiifilise mahutavuse tõttu (kuni 4200 mAh\/g, umbes 10-kordne grafiidil). Silikoon läbib aga laadimis- ja tühjendamisprotsessi ajal märkimisväärse mahu laienemise (kuni 300%), põhjustades elektroodide struktuuri kahjustusi ja aku kiiret halvenemist. Selle probleemi lahendamiseks on teadlased räni mahu muutust tõhusalt leevendanud, ühendades räni nanoosakesed grafiidiga ja kasutades spetsiaalseid kattekate tehnikaid. Mõned ettevõtted on seda uut tüüpi negatiivseid elektroodimaterjale edukalt rakendanud paigaldatud liitiumpatareide reki jaoks, mis pikendab märkimisväärselt aku tsükli tööiga, säilitades samal ajal suure energiatiheduse, pannes aluse pikaajaliseks stabiilseks kasutamiseks energiasalvestuses.
2 intelligentset akuhaldussüsteemi (BMS) optimeerib aku kasutamist
1. reaalajas jälgimine ja täpne kontroll
Intelligentsed BM-id on rack-paigaldatud liitiumakude "nutikas aju", mis kogub iga aku lahtri reaalajas parameetreid nagu pinge, vool, temperatuur jne. Võttes näitena andmekeskuses kasutatava riiuli paigaldatud liitiumpatarei, saab BMS jälgida akuelemendi olekut reageerimise kiirusega millisekundit. Kui teatud akuelemendi pinge või temperatuuri ebanormaalne tõus on tuvastatud, reguleerib BMS kohe laadimis- ja tühjendamisstrateegiat, tasakaalustab akuelemendi pinge tasakaalustusahela kaudu, alustab jahutusventilaatorit temperatuuri vähendamiseks ja tagab, et aku on alati kõige paremas tööseisundis, vältides tulemuslikkuse tõrkeid või isegi kogu aku rakuga.
2. ennustav hooldus laiendab aku kestvust
Suurte andmete analüüsi ja tehisintellekti algoritmide abil on tänapäeval BMS -il ennustatavad hooldusvõimalused. See kaevandab sügavalt akude ajaloolisi tööandmeid, kehtestab aku tervisemudelid ja ennustab võimalikke aku tõrkeid eelnevalt. Näiteks analüüsides selliste parameetrite muutuvaid suundumusi nagu sisemine takistus ja akurakkude mahutavuse lagunemine, võib BMS välja anda mitu kuud ette hoiatusi, enne kui aku maht langeb 80%-ni, tuletades operatsiooni ja hooldustöötajatele meelde õigeaegseid meetmeid, näiteks kasutusstrateegiate kohandamist või akude asendamist. See funktsioon parandab tunduvalt riiuliga paigaldatud liitiumpatareide usaldusväärsust, vähendab töö- ja hoolduskulusid ning pikendab aku üldist kasutusaega.
3 moodul ja integreeritud disain suurendab süsteemi kohanemisvõimet
1. painduv modulaarne arhitektuur
Racki paigaldatud liitiumpatareisid võtavad kasutusele standardiseeritud moodulkujunduse, kusjuures iga moodul sisaldab teatud arvu akuelemente, BMS -i alamsüsteeme ja soojuse hajumise seadmeid. See modulaarne arhitektuur võimaldab kasutajatel aku mahtu hõlpsalt laiendada või vähendada vastavalt nende tegelikele vajadustele. Jaotatud fotogalvaanilise elektrijaamas peavad kasutajad uue energiasalvestusvajaduste rahuldamiseks suurendama ainult fotogalvaanilise energiatootmise skaala laienemist, ilma et oleks vaja kogu energiasalvestussüsteemi laiaulatuslikku muutmist, parandades oluliselt süsteemi paindlikkust ja skaleeritavust.
2. kosmose kasutamise parandamiseks väga integreeritud
Lisaks modulaarsusele arenevad kõrge integratsiooni poole ka racki paigaldatud liitiumakud. Akumoodulite, toite muundamise ühikute (nt muundurid, laadijad) ja seiresüsteemide kompaktsesse riiulisse integreerimine vähendab ühenduskaableid ja paigaldusruumi süsteemikomponentide vahel. Näiteks on mõned uued racki paigaldatud liitiumakute süsteemid vähendanud toitemuundumise seadme mahtu 30%, optimeerides sisemise konstruktsiooni kujundust ja integreerinud selle nutikalt akuraami allosas, muutes kogu süsteemi väiksemaks ja ruumiliseks tõhusamaks, säilitades suure jõudluse, mis on eriti sobiv piiratud kosmose linna ärihoonete ja kommunikatsioonipõhiste jaamade jaoks.