1. Az energiatároló akkumulátorcsomag áttekintése
Az energiatároló akkumulátorcsomag, más néven akkumulátormodul vagy akkumulátorcsomag egy olyan eszköz, amely több egyedi akkumulátort köt össze meghatározott soros párhuzamosan, és megfelelő felügyeleti rendszerekkel és védelmi intézkedésekkel van felszerelve, hogy független, újratölthető és kisüthető energiatároló egységet képezzen.
A megújuló energia területén, így a nap- és szélenergia-termelésben szakaszosságuk miatt szükség van a PACK energiatároló akkumulátorokra, hogy szükség esetén eltárolják a felesleges villamos energiát, így biztosítva a stabil áramellátást. A statisztikák szerint a megújuló energia rohamos fejlődésével az energiatároló akkumulátor PACK iránti igény is folyamatosan növekszik. Például néhány nagy naperőműben a PACK energiatároló akkumulátor több megawattóra villamos energiát képes tárolni, megbízható tápellátást biztosítva a hálózatnak.
Az elektromos járművek területén az energiatároló akkumulátorcsomag az egyik alapvető alkotóelem. Energiaellátást biztosít az elektromos járművek számára, meghatározva azok hatótávolságát és teljesítményét. Jelenleg a lítium-ion akkumulátorok a fő választás az elektromos járművek energiatároló akkumulátorcsomagjaihoz, nagy energiasűrűséggel és hosszú élettartammal. Egyes csúcskategóriás elektromos járművek például 100 kWh feletti PACK kapacitású és 500 kilométeres hatótávolságú energiatároló akkumulátorokkal rendelkeznek.
Összefoglalva, a PACK energiatároló akkumulátor kulcsfontosságú szerepet játszik az energiatárolásban és -kibocsátásban olyan területeken, mint a megújuló energia és az elektromos járművek. Nemcsak az energiahatékonyságot javíthatja, hanem csökkentheti a hagyományos fosszilis tüzelőanyagoktól való függőséget is, hozzájárulva a fenntartható fejlődéshez.
2. Tervezési pontok és esetelemzés
(1) Tervezési pontok
a. Robbanásbiztos kialakítás, PUW robbanásbiztos szelepekkel az időben történő nyomáscsökkentés érdekében a robbanásveszély elkerülése érdekében.
Amint a lítium-ion akkumulátorcsomag hőkibocsátást tapasztal, a csomag belsejében lévő légnyomás gyorsan megnő, ami robbanásveszélyt jelent. A PUW robbanásbiztos szelepek ilyen helyzetekben gyorsan és azonnal nyomást tudnak engedni. Például egyes energiatárolási projektekben a PUW robbanásbiztos szelepekkel felszerelt akkumulátorcsomagok sikeresen elkerülték a robbanást termikus kifutás esetén, így biztosítva a személyzet és a berendezések biztonságát.
b. Az akkumulátor biztonsága és megbízhatósága érdekében tartsa fenn a belső és külső légnyomás egyensúlyát.
Mivel az akkumulátorcsomag hőmérséklete a töltési és kisütési folyamat során változik, ami változást eredményez a csomagon belüli légnyomásban. A PUW robbanásbiztos szelep légáteresztő és szivárgásmentes, ugyanazt a légnyomást tartja a táskán belül, mint a külvilágban. A statisztikák szerint az így kialakított akkumulátorcsomagok hatékonyan csökkenthetik a légnyomás változása miatti teljesítményromlást és biztonsági kockázatokat, valamint javíthatják az akkumulátorok megbízhatóságát és élettartamát.
c. Fontolja meg az irányítási rendszer kialakítását a biztonsági teljesítmény, például a túltöltés és a túltöltés biztosítása érdekében.
Az akkumulátor biztonságának és megbízhatóságának biztosítása érdekében figyelembe kell venni olyan tényezőket, mint a túllövés, a túlmerülés, a túlmelegedés, az észlelési pontosság és az akkumulátor egyensúlya. A piac által ésszerűen megtervezett és hitelesített felügyeleti rendszer valós időben képes nyomon követni az akkumulátor állapotát, időben intézkedni rendellenes helyzetek esetén, és megóvni az akkumulátort a sérülésektől. Például egyes fejlett felügyeleti rendszerek pontosan tudják szabályozni az akkumulátorok töltési és kisütési folyamatát, minimalizálva a túltöltés és a túltöltés kockázatát.
d. Mechanikai szerkezet tervezése olyan tényezők figyelembevételével, mint a szilárdság, a szeizmikus ellenállás és a hőleadás.
Az energiatároló akkumulátorcsomag tervezésekor figyelembe kell venni olyan tényezőket, mint az erő, az ütésállóság, a hőelvezetés/melegedés, a vízszigetelés és a por elleni védelem. Például a nagy szilárdságú anyagok és az ésszerű szerkezeti kialakítás javíthatja az akkumulátorcsomagok mechanikai szilárdságát, lehetővé téve, hogy ellenálljanak bizonyos külső hatásoknak; A jó hőelvezetési kialakítás hatékonyan csökkentheti az akkumulátor hőmérsékletét, javíthatja teljesítményét és élettartamát.
e. Vízálló és szeizmikus kialakítás az akkumulátor belső szerkezetének károsodásának elkerülése érdekében.
A lítium akkumulátor cellájának beáztatása után a pozitív és negatív pólusok rövidre zárnak, és tovább lemerülnek, ami károsíthatja az akkumulátor belső szerkezetét. Ezért az akkumulátorcsomagok tervezésénél figyelembe kell venni a víz- és porálló teljesítményt. Ugyanakkor figyelembe kell venni a szeizmikus teljesítményt a különböző használati környezetekhez való alkalmazkodás érdekében. Például néhány zord környezetben, mint például a földrengésveszélyes területeken vagy összetett kültéri terepen, a vízálló és szeizmikus kialakítás különösen fontos.
f. Pay figyeljen a hőmérsékleti hatásokra, és optimalizálja az akkumulátor teljesítményét és élettartamát.
A "hő" tényező nagyban befolyásolja az akkumulátorcsomag szerkezeti felépítését. A lítium-ion akkumulátoros energiatároló akkumulátorcsomagok érzékenyek a hőmérsékleti környezetre, és a magas hőmérséklet súlyosan befolyásolhatja az akkumulátor töltési és kisütési teljesítményét, valamint számos jellemző paramétert, mint például a belső ellenállás, feszültség, SOC, rendelkezésre álló kapacitás, töltési és kisütési hatékonyság, valamint az akkumulátor élettartama. . Az ésszerű hőkezelési tervezéssel, például folyadékhűtés vagy léghűtés technológia használatával az akkumulátor hőmérséklete hatékonyan szabályozható, és javítható az akkumulátor teljesítménye és élettartama.
g. Anyagválasztás a nagyfeszültségű szigetelési teljesítmény és a szerkezeti szilárdság biztosítása érdekében.
A nagyfeszültségű szigetelési ellenállás az egyik legfontosabb műszaki követelmény az akkumulátoregység-szerkezet kialakításánál. Általában a nagy szilárdságú és képlékeny nylon felhasználható nyersanyagként, és 5–45% üvegszál adható az anyaghoz a GF megerősítéséhez, ami javíthatja a szerkezeti szilárdságot és a rezgésállóságot. Ez az anyagválasztás biztosítja az akkumulátorcsomag biztonságos működését nagyfeszültség alatt, miközben javítja szerkezeti szilárdságát és rezgésállóságát.
(2) Tervezési eset
a. Desfolyadékhűtő lemez gyújtóháza, elemezze a különböző típusú folyadékhűtő lemezek jellemzőit és kulcsválasztékát.
A folyadékhűtéses lemez az energiatároló akkumulátorcsomag hőkezelésének fontos eleme. A folyadékhűtéses lemezek különböző típusai eltérő tulajdonságokkal rendelkeznek. Például egyes folyadékhűtésű lemezek hatékony hőelvezetéssel rendelkeznek, de a költségek viszonylag magasak; Egyes folyadékhűtésű lemezek költsége alacsonyabb, de hőelvezetési teljesítményük viszonylag gyenge. A folyadékhűtéses lemez kiválasztásakor átfogóan figyelembe kell venni olyan tényezőket, mint a hőelvezetési teljesítmény, a költségek és a megbízhatóság. Például bizonyos alkalmazási forgatókönyvekben, amelyek nagy hőelvezetési teljesítményt igényelnek, jobb hőelvezetési teljesítménnyel rendelkező folyadékhűtésű lemezek választhatók; Egyes, magas költségigényű alkalmazási forgatókönyvekben alacsony költségű folyadékhűtéses lemezek választhatók.
b. Az LG energiatároló modulja és Pack tervezési elemzése, amely termékportfólióból, szerkezeti tervezésből és egyéb szempontokból feltárja előnyeit.
Az LG energiatároló moduljának és csomagjának kialakítása számos előnnyel jár. A termékportfólió szempontjából az LG akkumulátorcelláit energiatípusokra és teljesítménytípusokra osztják fel a különböző tartós energiakisülési arányok alapján, amelyek megfelelnek a különböző alkalmazási igényeknek. A szerkezeti tervezés tekintetében az LG a kis és nagy modulok szabványos kombinációját alkalmazza, amelyeket aztán csoportosít. A nem nagy intenzitású rezgések területén a modulok felépítése a CMA alapszerkezete alapján hosszirányban van orientálva, és több modult egymásra rakva hosszú nagy modulszerkezetet alkotnak. Ez a kialakítás jó skálázhatósággal és rugalmassággal rendelkezik, és képes alkalmazkodni a különböző energiatároló rendszerek követelményeihez.
c. Szimulációs számítások és kísérleti kutatások új energiatároló akkumulátorok termikus tervezésére, a legfontosabb paraméterelemzések és kutatási eredmények feldolgozása.
Az energiatároló akkumulátorok teljesítményének és megbízhatóságának javítása szempontjából nagy jelentőséggel bír a szimulációs számítás és az új energiatároló akkumulátorcsomagok hőtervének kísérleti kutatása. Szimulációs számításokkal elemezhető a különböző hőkezelési stratégiák hatása az akkumulátor hőmérséklet-eloszlására és teljesítményére, ami elméleti alátámasztást nyújt a termikus tervezéshez. Mindeközben kísérleti kutatásokkal igazolható a szimulációs modell pontossága és eredményessége, valamint optimalizált hőtervezési sémák javasolhatók. Például egyes tanulmányok mélyreható megbeszéléseket folytattak az energiatároló rendszerekben található lítium akkumulátorcsomagok termikus tervezéséről szimulációs számítások és kísérleti kutatások kombinációjával. Javasoltak egy többcélú optimalizáción alapuló hőtervezési módszert, amely átfogóan figyelembe veszi az olyan tényezőket, mint az akkumulátor teljesítménye, biztonsága és gazdaságossága az optimalizálás során, és jó kutatási eredményeket ért el.
3. Összetétel és műszaki paraméterek
(1) Alkatrész
a. Egycellás akkumulátor, felelős az energia tárolásáért és felszabadításáért.
A jelenleg általánosan használt egycellás akkumulátorok közé tartoznak a lítium-ion akkumulátorok, ólom-savas akkumulátorok, nikkel-hidrogén akkumulátorok stb. A lítium-ion akkumulátorok nagy energiasűrűségük és hosszú élettartamuk miatt fontos szerepet játszanak az energiatároló akkumulátorcsomagokban. Például egyes csúcskategóriás elektromos járművek energiatároló akkumulátorcsomagjaiban a lítium-ion akkumulátorok akár több száz amperórás kapacitással is erőteljes tápellátást tudnak biztosítani. Bár az ólom-savas akkumulátorok energiasűrűsége viszonylag alacsony, költségük alacsony, és még mindig széles körben használják néhány költségérzékeny alkalmazási forgatókönyvben. A nikkel-hidrogén-akkumulátorok jó töltési és kisütési teljesítménnyel és biztonsággal rendelkeznek, valamint bizonyos piaci részesedéssel rendelkeznek bizonyos energiatárolási területeken.
b. Akkumulátorkezelő rendszer, az akkumulátor állapotának figyelése és az akkumulátor biztonságának védelme.
A Battery Management System (BMS) az Energy Storage Battery PACK egyik alapvető összetevője. Az akkumulátor állapotának pontos szabályozását olyan paraméterek mérésével éri el, mint a feszültség, az áramerősség és a hőmérséklet. A BMS valós időben tudja nyomon követni az akkumulátorok töltési és kisütési állapotát, hogy megakadályozza a túltöltést, a túlkisülést, a túláramot és egyéb helyzeteket. Például, amikor az akkumulátor töltöttségi szintje megközelíti a telítettséget, a BMS automatikusan csökkenti a töltőáramot, hogy elkerülje a túltöltést; Ha az akkumulátor töltöttségi szintje túl alacsony, a BMS riasztást ad ki, hogy emlékeztesse a felhasználót a kellő időben történő feltöltésre. Ezen túlmenően, a BMS az akkumulátorok kezelését is egyensúlyba tudja hozni, biztosítva, hogy az egyes akkumulátorok teljesítménye egyenletes maradjon, és javítja az akkumulátorcsomag általános teljesítményét és élettartamát.
c. Hőszabályzó rendszer a megfelelő hőmérsékleti tartomány fenntartásához.
A hőkezelő rendszer felelős azért, hogy a PACK energiatároló akkumulátort megfelelő hőmérsékleti tartományban tartsa, hogy elkerülje az akkumulátor túlmelegedés miatti károsodását. A gyakori hőkezelési módszerek közé tartozik a léghűtés, folyadékhűtés stb. A léghűtéses rendszer ventilátoron keresztül levegőt fúj az akkumulátor felületére, így elvezeti a hőt. A folyékony hűtőrendszer a hűtőfolyadék keringtetésével csökkenti az akkumulátor hőmérsékletét. Például egyes nagy teljesítményű energiatároló rendszerekben a folyadékhűtő rendszerek hatékonyabban tudják szabályozni az akkumulátor hőmérsékletét, javítják a rendszer stabilitását és megbízhatóságát. Általában a rendszer hőmérséklet-különbségének 5 foknál kisebbnek vagy azzal egyenlőnek kell lennie az akkumulátor teljesítményének stabilitásának biztosításához.
d. Elektromos rendszer, amely az elektromos energia átviteléért és elosztásáért felelős.
Az elektromos rendszer vezetékeket, kábeleket, csatlakozókat stb. tartalmaz, amelyek az elektromos energia átviteléért és elosztásáért felelős alkatrészeket, például akkumulátorokat, BMS-t és hőkezelési rendszereket kötnek össze. A nagyfeszültségű kábelköteg az akkumulátorcsomag „fő artériájaként” tekinthető, amely folyamatosan szállítja az akkumulátor energiáját a végterheléshez; Az alacsony feszültségű kábelköteg az akkumulátorcsomag „neurális hálózatának” tekinthető, amely valós idejű észlelési és vezérlőjeleket továbbít. Az elektromos rendszerek tervezésénél figyelembe kell venni olyan tényezőket, mint az áram nagysága, a feszültség szintje és a szigetelési teljesítmény az elektromos energia biztonságos átvitelének biztosítása érdekében.
e. Doboz és konzol a belső alkatrészek védelmére.
A doboz és a konzol az energiatároló akkumulátorcsomagban lévő összes alkatrész elhelyezésére és védelmére szolgál, megelőzve a külső környezeti interferenciát és a károkat. A doboz általában nagy szilárdságú anyagokból készül, amelyek jó ütésállósággal, rezgésállósággal, valamint víz- és porállósággal rendelkeznek. A konzol az akkumulátorcsomag belső alkatrészeinek támogatásában és rögzítésében játszik szerepet, biztosítva, hogy az akkumulátorcsomag stabil maradjon különféle használati környezetekben.
(2) Műszaki paraméter
a. Kapacitás, az elektromos energia tárolási képességének mérése.
A kapacitás fontos mutató az energiatároló akkumulátor PACK energiatároló kapacitásának mérésére, általában amperórában (Ah) vagy kilowattórában (kWh) mérve. Minél nagyobb a kapacitás, annál több energiát képes tárolni az energiatároló akkumulátor PACK. Például egy 100 kWh-s energiatároló PACK több napos áramellátást biztosít egy háztartás számára. A gyakorlati alkalmazásokban az energiatároló akkumulátor csomag megfelelő kapacitását a különböző igényeknek megfelelően kell kiválasztani.
b. Energiasűrűség, amely tükrözi a teljesítmény előnyeit és hátrányait.
Az energiasűrűség az energiatároló akkumulátor PACK egységnyi tömegére vagy térfogategységére vonatkoztatva tárolható elektromos energia mennyiségét jelenti, jellemzően wattóra per kilogrammban (Wh/kg) vagy wattórában literenként (Wh/L) mérve. Minél nagyobb az energiasűrűség, annál jobb az energiatároló akkumulátorcsomag teljesítménye. Jelenleg a lítium-ion akkumulátorok energiasűrűsége viszonylag magas, például egyes csúcskategóriás lítium-ion akkumulátorok energiasűrűsége elérheti a 200Wh/kg-ot is. Az energiasűrűség javítása csökkentheti az energiatároló akkumulátorcsomagok térfogatát és súlyát, javítva hordozhatóságukat és alkalmazhatóságukat.
c. A töltés és kisütés hatékonysága határozza meg az energiaátalakítás hatékonyságát.
A töltési és kisütési hatásfok egy energiatároló akkumulátor PACK töltési és kisütési folyamata során az energiaátalakítás hatékonyságára utal, általában százalékban kifejezve. Minél nagyobb a töltési és kisütési hatékonyság, annál magasabb az energiatároló akkumulátorcsomag energiafelhasználási aránya. Általánosságban elmondható, hogy a lítium-ion akkumulátorok töltési és kisütési hatékonysága elérheti a 90%-ot. A töltési és kisütési hatékonyság javítása csökkentheti az energiaveszteséget és a használati költségeket.
d. Ciklus-élettartam, ami az élettartamot tükrözi.
A ciklus élettartama arra utal, hogy egy energiatároló akkumulátor PACK hányszor képes fenntartani egy bizonyos teljesítményt a töltési és kisütési ciklusok során. Minél hosszabb a ciklus élettartama, annál hosszabb az energiatároló akkumulátorcsomag élettartama. Például egyes jó minőségű lítium-ion energiatároló akkumulátorcsomagok élettartama elérheti az ezres vagy akár a tízezerszeresét is. A gyakorlati alkalmazásokban a különböző használati forgatókönyveknek és követelményeknek megfelelően szükséges a megfelelő ciklusidővel rendelkező energiatároló akkumulátorcsomagokat kiválasztani.
e. Biztonság, beleértve a különféle védelmi intézkedéseket és hőkezelési rendszereket.
A biztonság az energiatároló akkumulátorcsomag egyik fontos műszaki mutatója, beleértve a túltöltés, túlkisülés, túláram, rövidzárlat elleni védelmi intézkedéseket, valamint a hőkezelési rendszereket. A jó biztonság garantálhatja az energiatároló akkumulátor-csomag megbízhatóságát és stabilitását használat közben. Például a perfluor-hexán tűzoltó készülék gyorsan elfojtja a tűz terjedését a PACK akkumulátorcsomag tüze esetén, erős védelmet nyújtva a PACK akkumulátorcsomag biztonsága érdekében. Mindeközben a hőkezelő rendszer hatékonyan képes megelőzni az akkumulátor túlmelegedéséből adódó biztonsági baleseteket.
4. Tervezési folyamat és elemzési módszerek
(1) Tervezési folyamat
a. Válassza ki és osztályozza az akkumulátorcellákat az egyenletes teljesítmény érdekében.
Az energiatároló akkumulátor-csomag tervezési folyamatában az akkumulátorcellák kiválasztása és osztályozása kulcsfontosságú első lépés. Először is ki kell választani a megfelelő lítium akkumulátorcellákat megbízható szállítóktól. Egyes csúcskategóriás energiatároló alkalmazásokhoz nagy energiasűrűségű és hosszú élettartamú lítium-ion akkumulátorcellákat lehet választani. A kiválasztási folyamat során szigorú tesztelést kell végezni az akkumulátorcellák teljesítményparamétereire vonatkozóan, ideértve a kapacitást, a belső ellenállást, a feszültséget stb. A statisztikák szerint nagyszámú akkumulátorcella tesztelésével és osztályozásával a teljesítmény és a minőség konzisztenciája javítható. biztosítani kell, hogy 98% felett legyen. Az osztályozást követően az akkumulátorcellák különböző teljesítményszintek szerint tárolhatók a későbbi szerelési munkákra való felkészülés érdekében.
b. Szerelje össze az akkumulátorcellákat a megfelelő csatlakozási módszerekkel.
Az akkumulátorcella összeszerelése több akkumulátorcella tervezési követelmények szerinti kombinálásának folyamata. Ebben a szakaszban hatékony csatlakozási módszereket, például hegesztést vagy krimpelést kell alkalmazni. A hegesztési módszer előnye a szilárd csatlakozás és az alacsony ellenállás, de nehéz működtetni és magas folyamatkövetelményeket igényel. A préselési módszer viszonylag egyszerű, de a csatlakozás stabilitása kissé gyengébb lehet. Például egyes nagyszabású energiatároló akkumulátorcsomag-gyártásban lézeres hegesztési technológia használható az akkumulátorcellák összekapcsolására. Ennek a hegesztési módszernek a nagy energiasűrűség, a kis hegesztési deformáció és a kis hőhatású zóna előnyei vannak, amelyek hatékonyan javíthatják a munkadarab pontosságát, simává, szennyeződésmentessé, egyenletessé és sűrűvé teszik a hegesztést, valamint különböző anyagok közötti hegesztést is elérhetnek. , különféle anyagok hegesztési igényeinek kielégítése. Az ésszerű csatlakozási mód kiválasztásával megbízható kapcsolatokat lehet biztosítani az akkumulátorcellák között, ami garanciát jelent az energiatároló akkumulátor PACK teljesítményére.
c. Akkumulátor-felügyeleti rendszer integrálása a felügyeleti és védelmi funkciók eléréséhez.
A Battery Management System (BMS) az energiatároló akkumulátorcsomag egyik alapvető összetevője, és integrálása kulcsfontosságú az akkumulátorcellák felügyeleti, kiegyensúlyozási és védelmi funkcióinak eléréséhez. A BMS integrálásakor szükséges az akkumulátorcellával való pontos csatlakoztatás és hibakeresés. A BMS valós időben képes figyelni az akkumulátorcellák feszültségét, áramát, hőmérsékletét és egyéb paramétereit. Ezen paraméterek elemzésével töltés- és kisütés-szabályozást, egyensúlykezelést és az akkumulátor hibadiagnosztikáját érheti el. Például, ha egy akkumulátorcella feszültsége túl magas vagy túl alacsony, a BMS automatikusan be tudja állítani a töltő- és kisütési áramot, hogy megakadályozza a túltöltést vagy a túlkisülést; Ha az akkumulátorcella hőmérséklete túl magas, a BMS aktiválhatja a hűtőrendszert, hogy csökkentse az akkumulátor hőmérsékletét és biztosítsa az akkumulátor biztonságos működését. Ezen túlmenően a BMS kommunikációs interfészeken keresztül is tud adatot cserélni külső eszközökkel az energiatároló akkumulátorcsomag távoli felügyelete és kezelése érdekében.
d. A héj tokozása biztonságot és hőelvezetés elleni védelmet nyújt.
A héjtokozás az a folyamat, amikor az akkumulátort a burkolatba helyezik a biztonság és a stabilitás, valamint a hőelvezetés és a védelmi funkciók biztosítása érdekében. A héj kiválasztásánál több tényezőt is figyelembe kell venni, beleértve az anyagszilárdságot, a hőelvezetési teljesítményt, a víz- és porálló képességet, stb. Például egyes nagy teljesítményű energiatároló akkumulátorcsomagok alumíniumötvözetből készült héjakat használhatnak, amelyek előnyei, például a nagy szilárdság , könnyű súly és jó hőelvezetési teljesítmény. A burkolat csomagolási folyamata során gondoskodni kell arról is, hogy az akkumulátorcsomag és a ház között biztonságosan rögzítsék, hogy megakadályozzák a használat közbeni kilazulást vagy elmozdulást. Ugyanakkor a burkolatnak jó hőelvezetéssel is rendelkeznie kell, amely időben el tudja vezetni az akkumulátorcsomag által termelt hőt hőelvezető bordákon, szellőzőnyílásokon stb., hogy biztosítsa a az akkumulátor biztonságos hatótávolságon belül van. Ezenkívül a háznak bizonyos víz- és porálló képességekkel is rendelkeznie kell, hogy megvédje az akkumulátort a külső környezeti hatásoktól.
e. Végezzen átfogó tesztelést és minőség-ellenőrzést a termék teljesítményének biztosítása érdekében.
Az átfogó tesztelés és a minőség-ellenőrzés az utolsó lépés az energiatároló akkumulátorcsomag tervezési folyamatában, és kulcsfontosságú láncszemei a termék teljesítményének biztosításának. Ebben a szakaszban átfogó tesztelést kell végezni az összeállított modulcsomagon, beleértve a teljesítménytesztet, a kapacitástesztet, a ciklus élettartamának tesztelését és a biztonsági tesztelést. A teljesítményteszt főként olyan paraméterek tesztelését foglalja magában, mint a töltési és kisütési hatékonyság, válaszidő stb.; A kapacitásteszt az akkumulátor tényleges kapacitását méri töltés és kisütés útján; A ciklus-élettartam tesztelése szimulálja az akkumulátor töltési és kisütési ciklusát a tényleges használat során, hogy értékelje az élettartam teljesítményét; A biztonsági tesztelés magában foglalja a túltöltést, a túlkisülést, a rövidzárlatot, az ütközést és egyéb teszteket, hogy megbizonyosodjon arról, hogy az akkumulátor továbbra is biztonságosan tud működni különféle szélsőséges körülmények között is. Szigorú teszteléssel és minőség-ellenőrzéssel biztosítható, hogy az energiatároló akkumulátorcsomag teljesítménye és minősége megfeleljen a tervezési követelményeknek, megbízható energiatárolási megoldásokat biztosítva a felhasználóknak.
(2) Elemzési módszer
a. Értelmezze a PACK definícióját, és értse meg annak technikai lényegét.
A lítium-ion akkumulátor PACK, más néven akkumulátormodul, a lítium-ion akkumulátorok gyártási folyamata, ami csomagolást, tokozást és összeszerelést jelent. Több lítium-ion cella sorozat sorba kapcsolására vonatkozik, és olyan kérdések mérlegelésére, mint a rendszer mechanikai szilárdsága, hőkezelés, BMS-illesztés stb. Fontos technológiái tükröződnek az általános szerkezeti tervezésben, a hegesztési és feldolgozási folyamatok vezérlésében, valamint a védelmi szintben. , aktív hőkezelési rendszer és egyéb szempontok. Például, ha két akkumulátort sorba vagy párhuzamosan kapcsolunk össze, hogy a vevői igényeknek megfelelően egy meghatározott formát alakítsunk ki, PACK-nek nevezzük. A PACK definíciójának értelmezésével tisztázható, hogy műszaki lényege több egyedi akkumulátor ésszerű kombinációjában és csomagolásában rejlik, hogy megfeleljenek a különböző alkalmazási igényeknek.
b. Elemezze a PACK összetételét, és értse meg az egyes részek szerepét.
Az akkumulátorcsomag főként egyedi akkumulátormodulokból, elektromos rendszerekből, hőkezelési rendszerekből, burkolatokból és BMS-ből áll. Az egyetlen akkumulátormodul az emberi test "szívével" egyenértékű elektromos energia tárolására és kibocsátására szolgáló egység; Az elektromos rendszer felelős az elektromos energia átviteléért és elosztásáért, nagyfeszültségű kábelkötegekkel, például "artériás vérerekkel" és alacsony feszültségű kábelkötegekkel, például "neurális hálózatokkal"; A hőszabályzó rendszer az akkumulátor megfelelő hőmérsékleti tartományon belüli működését tartja fenn, mint például egy „klíma” felszerelése az akkumulátorra; A doboz és a konzol az emberi test "csontjaihoz" hasonlóan a mechanikai hatásoknak, a mechanikai rezgéseknek és a környezetvédelemnek a megtámasztásában, ellenállóságában és a környezetvédelemben játszik szerepet; A BMS az akkumulátor „agya”, amely felelős az akkumulátor állapotának figyeléséért, a töltési és kisütési folyamat irányításáért, valamint az akkumulátor védelméért az olyan károsodásoktól, mint a túltöltés, túlkisülés és túláram. A PACK összetételét elemezve mélyebben megérthetjük az egyes komponensek szerepét, alapot adva az energiatároló akkumulátor PACK tervezéséhez és optimalizálásához.
c. Fedezze fel a PACK jellemzőit és tisztázza a műszaki követelményeket.
A PACK lítium akkumulátorcsomag megköveteli, hogy az akkumulátor magas fokú konzisztenciával rendelkezzen (kapacitás, belső ellenállás, feszültség, kisülési görbe, élettartam), és a ciklus élettartama alacsonyabb, mint egyetlen akkumulátoré. Korlátozott körülmények között kell használni, öntés után védeni kell, és figyelni kell a töltési egyensúlyra, a hőmérsékletre, a feszültségre és a túláramra. Meg kell felelnie a tervezés feszültség- és kapacitáskövetelményeinek. Például a gyakorlati alkalmazásokban szigorú ellenőrzésre és optimalizálásra van szükség az akkumulátorcellák kiválasztásában, az összeszerelési folyamatokban, a BMS-tervezésben és egyéb szempontokban, hogy megfeleljenek ezeknek a jellemzőknek és műszaki követelményeknek. A PACK jellemzőinek feltárásával a tervezési folyamat műszaki követelményei tisztázhatók az energiatároló PACK teljesítmény és minőség biztosítása érdekében.
d. Mutassa be a PACK módszert, beleértve a soros párhuzamos összetételt és a folyamatválasztást.
Az akkumulátor modul különálló, sorba kapcsolt cellákból áll. A párhuzamos csatlakozás a feszültség változása nélkül növeli a kapacitást, míg a soros csatlakozás megduplázza a feszültséget anélkül, hogy a kapacitás megváltozna. Az akkumulátorcellák kiválasztásakor egységes típusokra és modellekre van szükség, amelyekben a kapacitás, a belső ellenállás és a feszültség értékei nem haladhatják meg a 2%-ot. A PACK fő folyamatai közé tartozik a lézeres hegesztés, az ultrahangos hegesztés, az impulzushegesztés és a rugalmas fémlemezekkel való érintkezés. Figyelembe véve a termelési hozamot, a hatékonyságot és a csatlakozási pontok belső ellenállását, a lézeres hegesztés jelenleg sok akkumulátorgyártó számára a preferált választás. Például, ha 15 3,2 V feszültségű cellát sorba kapcsolunk, akkor ez 48 V lesz, amit soros emelésnek nevezünk; Egy 50Ah kapacitású akkumulátorcella párhuzamosan csatlakoztatva 100Ah-val rendelkezik, amit párhuzamos bővítésnek nevezünk. A PACK módszer bevezetésével konkrét műszaki megoldások és folyamatválasztási lehetőségek biztosíthatók a PACK energiatároló akkumulátorok tervezésére.
e. Ismerje meg a PACK műszaki paramétereit és a termék teljesítménymutatóit.
Kombinációs módszer: Az 1P24S 24 sorozatot és 1 párhuzamost jelent, soros kapcsolás után megduplázott feszültséggel. A névleges feszültség 3,2 * 24=76,8 V. A névleges kapacitás az amperórában (Ah) mért akkumulátor kapacitását jelenti, amely névleges munkakörülmények között hosszú ideig folyamatosan tud működni. Ez a kisülési áram amperórában (A) és a kisülési idő órákban (h) szorzata. Például a 280Ah maximum 0,5 C-os kisütést jelent 2 órán keresztül. Névleges energia{12}}névleges kapacitás (Ah) * névleges feszültség (V). A töltési és kisütési hatásfok egy energiatároló akkumulátor PACK töltési és kisütési folyamata során az energiaátalakítás hatékonyságára utal, általában százalékban kifejezve. A ciklus élettartama arra utal, hogy egy energiatároló akkumulátor PACK hányszor képes fenntartani egy bizonyos teljesítményt a töltési és kisütési ciklusok során. A biztonsági intézkedések közé tartozik a túltöltés, túlkisülés, túláram, rövidzárlat elleni védelem, valamint a hőkezelési rendszerek. A PACK műszaki paramétereinek megértésével megragadhatjuk a termék teljesítménymutatóit, és referenciaként szolgálhatunk a PACK energiatároló akkumulátor kiválasztásához és alkalmazásához.