Ⅰ:ذكاء بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم
مع تطور العلم والتكنولوجيا ، لم تعد بطاريات الليثيوم العادية قادرة على تلبية الاحتياجات التكنولوجية المتزايدة للمستهلكين لبطاريات الليثيوم. تواصل شركات التكنولوجيا الفائقة الابتكار لتحقيق ذكاء بطاريات الليثيوم. نظرًا لأن خلية ليثيوم واحدة لا يمكنها إرضاء معظم الأجهزة الإلكترونية ، فإن خلايا متعددة تتصل في سلسلة ومتوازية لتشكيل حزمة بطارية. ومع ذلك ، هناك اختلافات عددية بين بطاريات الليثيوم في السعة والجهد والمقاومة الداخلية وما إلى ذلك ، مما سيؤثر على استقرار تشغيل البطارية. لذلك ، فإن LiFePO4 الذكي أمر لا مفر منه.
ينقسم هيكل LiFePO4 الذكي بشكل أساسي إلى بطارية ليثيوم ولوحة حماية البطارية (BMS) وقوس تثبيت البطارية والأسلاك. تنسق BMS التسامح والضغط وفرق المقاومة الداخلية بين الخلايا المختلفة. BMS عبارة عن مجموعة كاملة من إدارة الشحن والتفريغ ، والتي تحل تمامًا مشكلة تدهور أداء البطارية الناتج عن الإفراط في التفريغ. يمكن لبطارية Smart LiFePO4 نقل الصور الرقمية وإرجاع بيانات الجهد في الوقت الفعلي. يمكن أن يؤدي إلى حدوث خلل في البطارية ، مثل الدوائر القصيرة ، تيار الشحن المفرط ، الجهد العالي ، درجة الحرارة المرتفعة ، درجة الحرارة المنخفضة ، إلخ. توفر بطارية Smart LiFePO4 تعليمات تحذير للمستخدمين. وللمستخدمين الوقت الكافي لاتخاذ تدابير السلامة المقابلة. يمكن لبطارية Smart LiFePO4 نقل الصور الرقمية وإرجاع بيانات الجهد في الوقت الفعلي. يقوم المستخدمون بعرض الجهد في التطبيق ومراقبة حالة البطارية في الوقت الفعلي.
الميزات الذكية لبطارية LiFePO4 كالتالي:
1. وظيفة القياس: قياس جهد الخلية ، درجة الحرارة ، جهد البطارية ، التيار ، وغيرها من المعلمات في الوقت الحقيقي ؛
2. تشخيص SOC عبر الإنترنت: جمع البيانات في الوقت الفعلي ، وقياس الطاقة المتبقية عبر الإنترنت ، وتصحيح تنبؤات SOC ؛
3. وظيفة الإنذار: عندما يعمل نظام البطارية بجهد زائد ، تيار زائد ، درجة حرارة عالية ، درجة حرارة منخفضة ، شذوذ BMS ، وحالات أخرى ، يتم عرض معلومات الإنذار.
4. وظيفة الحماية: مراقبة وحماية الأعطال التي قد تحدث أثناء تشغيل البطارية ؛
5. BMS لها وظيفة اتصال: يمكن للنظام التواصل من خلال CAN و RS485 و PCS. بروتوكول الاتصال هو بروتوكول Modbus القياسي.
6. وظيفة الإدارة الحرارية: إذا كانت درجة الحرارة أعلى أو أقل من قيمة الحماية ، فسيقوم نظام إدارة المباني بقطع دائرة البطارية تلقائيًا.
7. BMS لها وظيفة التشخيص الذاتي والتسامح مع الخطأ
8. وظيفة التوازن: الحد الأقصى للتوازن الحالي هو 200mA.
9. وظيفة إعداد معلمة التشغيل.
10. وظيفة عرض حالة التشغيل المحلي.
11. BMS لديها وظيفة تسجيل البيانات.
Ⅱ: بطارية LiFePO4 لتخزين الطاقة
تتميز بطاريات LiFePO4 بمزايا فريدة مثل الجهد العالي وكثافة الطاقة العالية وعمر الدورة الطويل ومعدل التفريغ الذاتي المنخفض وعدم وجود تأثير للذاكرة وحماية البيئة ، وهي مناسبة لتخزين الطاقة الكهربائية على نطاق واسع. لديها آفاق تطبيق جيدة في محطات الطاقة المتجددة ، وتنظيم ذروة شبكة الطاقة ، ومحطات الطاقة الموزعة ، وإمدادات الطاقة UPS ، وأنظمة الإمداد بالطاقة في حالات الطوارئ. وفقًا لتقرير تخزين الطاقة الصادر عن GTM Research ، وهي مؤسسة دولية لأبحاث السوق ، استمرت مشاريع تخزين طاقة الشبكة في الصين في عام 2018 في زيادة استهلاك بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم. مع صعود سوق تخزين الطاقة ، تنشر شركات البطاريات تدريجياً شركات تخزين الطاقة لفتح أسواق تطبيقات جديدة لبطاريات LiFePO4. ستعمل بطاريات LiFePO4 في مجال تخزين الطاقة على توسيع سلسلة القيمة وتعزيز نماذج الأعمال الجديدة. أصبح نظام تخزين الطاقة الذي يدعم بطارية LiFePO4 الخيار الأول في سوق البطاريات.
هذا العام ، حلت منتجات تخزين الطاقة ذات السعة الكبيرة التناقض بين الشبكة وتوليد الطاقة المتجددة. تتميز حزمة بطارية LiFePO4 بمزايا التحويل السريع لظروف العمل ، ووضع التشغيل المرن ، والكفاءة العالية ، والسلامة ، وحماية البيئة ، وقابلية التوسع. في نظام تخزين الطاقة ، تعمل بطاريات LiFePO4 على تحسين كفاءة المعدات بشكل فعال ، وحل مشكلة التحكم في الجهد المحلي ، وتحسين موثوقية توليد الطاقة المتجددة ، وتوفير مصدر طاقة ثابت ، وتحسين جودة الطاقة. في تخزين الطاقة ، تمثل بطاريات LiFePO4 أكثر من 94 بالمائة وتستخدم في UPS والطاقة الاحتياطية وتخزين طاقة الاتصالات. من المتوقع أن يكون التطوير المستقبلي جيدًا ، وجميع التطبيقات في هذا المجال هي حاليًا بطاريات LiFePO4. مع التوسع المستمر في السعة والنطاق ، ستنخفض التكلفة الإجمالية بشكل أكبر. بعد اختبارات السلامة والموثوقية طويلة الأجل ، سيتم استخدام بطارية LiFePO4 على نطاق واسع في طاقة الرياح وتوليد الطاقة الكهروضوئية ومصادر الطاقة المتجددة الأخرى.
Ⅲ: التطوير المستقبلي لبطاريات LiFePO4
في المستقبل ، ستتطور بطاريات LiFePO4 نحو طاقة نوعية أعلى ، وستتطور الخلية بأكملها من سائلة إلى بطاريات هجينة صلبة سائلة وأكثر أمانًا وبطاريات صلبة بالكامل.
تسريع عملية الترويج لإعادة تدوير البطاريات لتحقيق هدف "ثنائي الكربون". تعد إعادة تدوير مواد الكاثود وإعادة تدوير الألومنيوم والنحاس في البطاريات أمرًا بالغ الأهمية لتوفير أمان السلسلة. وهذه لها أهمية كبيرة في تحقيق أهداف انبعاثات الكربون. في الوقت الحالي ، هناك ثلاث طرق لإعادة تدوير البطاريات: إعادة التدوير الفيزيائي ، وإعادة تدوير الحرائق ، وإعادة التدوير الرطب. تعد النحافة وكثافة الطاقة العالية والسلامة العالية والشحن السريع اتجاهات مهمة لصناعة البطاريات في المستقبل. في السنوات الأخيرة ، أصبحت مشاكل استهلاك الطاقة وتوليد الحرارة بارزة بشكل متزايد. يحتاج المستهلكون إلى بطاريات ليثيوم أيون خفيفة الوزن وصغيرة وكبيرة السعة وعالية في كثافة الطاقة وذات حجم مخصص وآمنة وسريعة الشحن.
يؤدي التقدم التكنولوجي إلى زيادة تطوير الصناعة. ستستخدم الدراجات الكهربائية والمركبات الكهربائية منخفضة السرعة بشكل متزايد بطاريات LiFePO4 لتحل محل بطاريات الرصاص الحمضية التقليدية. في تطبيقات تخزين الطاقة ، فإن تخزين طاقة الشبكة ، والطاقة الاحتياطية للمحطة الأساسية ، وأنظمة تخزين الطاقة الشمسية المنزلية ، ومحطات شحن تخزين الطاقة الشمسية للمركبة الكهربائية ، وما إلى ذلك ، لها مساحة كبيرة للنمو.
