Batris Lithiwm-ion: Batris ar gyfer Fforch godi Trydan

Mae'r newid o systemau batri ïon asid plwm i lithiwm mewn cymwysiadau fforch godi trydan yn cynrychioli un o'r newidiadau technolegol mwyaf arwyddocaol mewn offer trin deunyddiau dros y degawd diwethaf.Ffosffad haearn lithiwm (LiFePO4)mae cemeg wedi dod i'r amlwg fel yr ateb amlycaf ar gyfer cymwysiadau pŵer cymhelliad diwydiannol, gan gynnig dwyseddau ynni rhwng 120-180Wh/kg o'i gymharu â'r 30-50Wh/kg sy'n nodweddiadol o gyfluniadau asid plwm traddodiadol. Mae'r fantais electrocemegol hon yn trosi'n uniongyrchol i enillion effeithlonrwydd gweithredol na all rheolwyr warws a gweithredwyr logisteg fforddio eu hanwybyddu.

Dyma'r peth am wagenni fforch godi nad yw'r rhan fwyaf o bobl y tu allan i'r diwydiant yn ei sylweddoli: mae'r peiriannau hyn yn rhedeg yn gyson. Rydyn ni'n siarad 16, weithiau 20 awr y dydd mewn canolfannau dosbarthu mawr. Yr hen ffordd o wneud pethau -newid plwm trwm-batris asid, cynnal ystafelloedd batri pwrpasol gyda lloriau ac awyru sy'n gwrthsefyll asid, cael technegwyr i wirio lefelau dŵr yn wythnosol{7}}bod yr isadeiledd cyfan yn dod yn anarferedig gyda thechnoleg lithiwm.

Rwyf wedi gweld cyfleusterau'n gwario mwy na $50,000 ar adeiladu ystafell batri yn unig. mygdarth asid, cyfyngiant gollyngiadau, gorsafoedd golchi llygaid, y gosodiad cyfan. Nid yw pecynnau lithiwm yn poeni dim am hynny. Gallwch godi tâl arnynt yng nghornel eich warws. Nid oes angen ystafell arbennig.

Lithium-ion Batteries

Nid yw pob batris lithiwm yn cael ei greu yn gyfartal, ac mae hyn yn bwysicach nag y mae'r rhan fwyaf o brynwyr yn ei sylweddoli.

LFP (Ffosffad Haearn Lithiwm)yn dominyddu'r farchnad fforch godi am reswm da. Mae'r trothwy rhediad thermol tua 270 gradd, o'i gymharu â thua 150 gradd ar gyfer cemegau NCM. Pan fyddwch chi'n gweithredu peiriannau trwm mewn amgylcheddau lle mae effeithiau'n digwydd-oherwydd gadewch i ni fod yn onest, mae gweithredwyr fforch godi yn taro i mewn i bethau-mae'r ffin diogelwch yn mynd yn rhywbeth na ellir ei drafod. Mae bywyd beicio fel arfer yn amrywio o 2,500 i 4,000 o gylchoedd ar 80% o ddyfnder rhyddhau.

Mae batris NCM ac NCA yn ymddangos yn achlysurol, yn bennaf mewn cymwysiadau storio oer arbenigol lle mae eu nodweddion gollwng tymheredd isel uwch yn cyfiawnhau'r gofynion rheoli risg ychwanegol. Ond eithriad ydyn nhw.

Mae LTO (Lithium Titanate) yn haeddu sylw oherwydd bod rhai gweithgynhyrchwyr yn ei gwthio'n galed ar gyfer senarios gwefru cyflym iawn. Mae'r dechnoleg yn gweithio-gallwch godi tâl gwirioneddol ar y pecynnau hyn mewn 15-20 munud - ond mae'r gosb dwysedd ynni yn ddifrifol. Rydych chi'n edrych ar tua 70Wh/kg. Ar gyfer y rhan fwyaf o weithrediadau, nid yw'r mathemateg yn gweithio allan.

Efallai mai'r system rheoli batri yw'r elfen sy'n cael ei than-werthfawrogi fwyaf yn y cynulliad cyfan. Mae BMS da yn gwneud mwy nag atal tanau.

Gall cydbwyso celloedd yn unig ymestyn oes pecyn o 20-30%. Mae'n anochel y bydd celloedd unigol o fewn modiwl yn heneiddio ar gyfraddau ychydig yn wahanol oherwydd amrywiadau gweithgynhyrchu a graddiannau thermol yn ystod gweithrediad. Heb gydbwyso gweithredol, eich cell wannaf fydd y ffactor cyfyngol ar gyfer y pecyn cyfan. Yn ei hanfod, mae'r system yn dod yn gadwyn-yn-fel-cryf-fel-ei-sefyllfa ddolen wanaf.

Mae amcangyfrif cyflwr gwefr mewn cemegau lithiwm yn cyflwyno heriau technegol gwirioneddol. Mae'r gromlin foltedd ar gyfer celloedd LFP yn hynod o wastad trwy ganol 60% y cylch rhyddhau. Ni allwch fesur foltedd a chanfod SOC fel y gallech gydag asid plwm yn unig. Mae systemau modern yn defnyddio cyfrif coulomb ynghyd â hidlo Kalman ac ail-raddnodi cyfnodol yn seiliedig ar bwyntiau cyfeirio hysbys (foltedd gwefr lawn, pwyntiau terfyn gollwng).

Mae monitro tymheredd yn digwydd ar sawl pwynt-fel arfer bob 8-12 cell - gyda phrotocolau diffodd yn sbarduno os bydd unrhyw synhwyrydd yn uwch na'r gwerthoedd trothwy. Mae cyfathrebu bws CAN yn bwydo'r data hwn i brif reolwr y fforch godi yn barhaus.

Dyma lle mae pethau'n mynd yn ddiddorol, a lle rydw i wedi gweld timau caffael yn gwneud camgymeriadau drud.

Mae pris prynu cychwynnol pecyn lithiwm tua 2.5 i 3 gwaith cost batri asid plwm cyfatebol. Mae'r nifer hwnnw'n dychryn pobl. Ni ddylai, ond mae'n gwneud hynny.

Ystyriwch gais 80V / 500Ah nodweddiadol sy'n rhedeg dwy shifft:

Mae senario asid plwm yn gofyn am ddau becyn batri (un yn gwefru tra bod un yn gweithredu), gwefrydd, offer trin batri, a'r seilwaith ystafell batri a grybwyllwyd uchod. Rydych hefyd yn newid y batris hynny bob 4-5 mlynedd. Mae costau llafur ar gyfer cyfnewidiadau batri dyddiol yn adio ffigur i fyny 15-20 munud fesul cyfnewid, ddwywaith y dydd, beth bynnag fo'ch cyfradd llafur llwythog sy'n digwydd bod.

Mae'r pecyn lithiwm yn para 8-10 mlynedd gyda rheolaeth briodol. Dim cyfnewid. Dim ystafell batri. Mae codi tâl cyfle yn ystod egwyliau yn ei gadw i redeg am gyfnod amhenodol.

Rhedeg y cyfrifiad TCO dros orwel 10-mlynedd ac mae lithiwm fel arfer yn ennill 25-40%, yn dibynnu'n helaeth ar gyfraddau trydan lleol a chostau llafur. Mae gweithrediadau tri shifft yn gweld ad-dalu mewn 18-24 mis. Efallai na fydd ceisiadau un shifft byth yn cael eu had-dalu, a dyna pam rydw i bob amser yn gofyn am batrymau defnyddio cyn argymell unrhyw beth.

Lithium-ion Batteries

Mae ceisiadau rhewgell o dan -20 gradd yn cyflwyno heriau unigryw sy'n haeddu trafodaeth ar wahân.

Mae pecynnau lithiwm safonol yn profi gostyngiad sylweddol o ran cynhwysedd ar dymheredd isel-weithiau colled o 30-40% ar -25 gradd . Mae dargludedd ïonig yr electrolyt yn gostwng yn ddramatig. Mae ymwrthedd mewnol yn cynyddu. Mae ceisio gwefru pecyn oer iawn yn peryglu platio lithiwm ar yr anod, sy'n niweidio celloedd yn barhaol ac yn creu peryglon diogelwch.

Mae batris storio oer pwrpasol-yn ymgorffori systemau gwresogi sy'n actifadu cyn dechrau gwefru. Mae rhai dyluniadau'n defnyddio elfennau gwresogi gwrthiannol; mae eraill yn cylchredeg oerydd gwresog. Ni fydd y pecyn yn derbyn tâl nes bod tymheredd y gell yn uwch na'r trothwy isaf, tua 0 gradd fel arfer.

Mae hyn yn ychwanegu cymhlethdod, cost, a phwyntiau methiant posibl. Ond mae'r dewis arall-dod â batris allan i'r tymheredd amgylchynol cyn gwefru-yn trechu'r manteision gweithredol a oedd yn cyfiawnhau'r buddsoddiad lithiwm yn y lle cyntaf.

Nid yw'r plwg-a-chwarae marchnata yn dweud y stori gyfan.

Mae dosbarthiad pwysau yn bwysig iawn mewn fforch godi wedi'i wrthbwyso. Mae batris asid plwm yn gweithredu fel balast hanfodol; mae'r lori wedi'i dylunio'n llythrennol o amgylch y màs hwnnw. Mae pecynnau lithiwm yn pwyso 50-70% yn llai. Mae'r rhan fwyaf o weithgynhyrchwyr yn ychwanegu platiau balast dur i wneud iawn, ond mae angen peirianneg briodol ar hyn. Rwyf wedi gweld trawsnewidiadau a gyflawnwyd yn wael lle daeth tryciau yn ansefydlog dan lwyth.

Nid yw cydnawsedd gwefrydd wedi'i warantu ychwaith. -Mae gwefryddion asid plwm yn defnyddio proffiliau gwefru sylfaenol wahanol-swmp, amsugno, camau cyfartalu-a fydd yn niweidio celloedd lithiwm. Mae angen offer gwefru penodol lithiwm arnoch gyda chromliniau CC a gallu cyfathrebu BMS priodol.

Mae'r dimensiynau mowntio weithiau'n gweithio allan, weithiau ddim. Nid yw addasiadau adran batri yn anarferol.

I unrhyw un sy'n prynu batris, mae'r dirwedd reoleiddio yn cynnwys:

UN38.3 ar gyfer diogelwch cludiant (gorfodol ar gyfer cludo)

IEC 62619 sy'n cwmpasu batris lithiwm diwydiannol yn benodol

UL 2580 ym marchnadoedd Gogledd America

Marc CE ar gyfer defnydd Ewropeaidd

Peidiwch â derbyn batris heb ddogfennaeth gywir. Nid amddiffyniad atebolrwydd yn unig yw hyn-mae'n ddilysiad sylfaenol bod rhywun wedi profi'r cynnyrch cyn ei werthu.

Lithium-ion Batteries

Un o'r manteision gwirioneddol: nid oes angen bron dim gwaith cynnal a chadw arferol ar becynnau lithiwm.

Dim dyfrio. Dim tâl cyfartalu. Dim niwtraliad asid. Dim cyrydiad terfynell i'w lanhau. Mae'r BMS yn ymdrin â chydbwyso'n awtomatig.

Beth ddylech chi ei wneud: archwiliad gweledol cyfnodol ar gyfer difrod corfforol, gwiriadau cyflwr cysylltydd, ac adolygiad data o'r system fonitro. Gall y rhan fwyaf o feddalwedd rheoli fflyd amlygu celloedd sy'n dangos ymddygiad annormal cyn iddynt ddod yn broblemau.

Mae'r darn monitro yn bwysicach nag y mae pobl yn ei sylweddoli. Mae'r systemau hyn yn cynhyrchu data diagnostig sylweddol. Mae ei ddefnyddio'n rhagweithiol yn ymestyn oes pecyn; mae ei anwybyddu yn golygu ailosod batris yn gynt na'r angen.

Mae codi tâl cyfle yn newid yn sylfaenol sut mae gweithrediadau'n meddwl am reoli offer.

Mae'n well gan batris asid plwm gylchredau gwefru rhyddhau llawn. Mae codi tâl rhannol yn creu effeithiau cof a materion haenu. Yn y bôn, mae angen i chi gynllunio'ch defnydd o batri.

Mae'n well gan gelloedd lithiwm gylchredau rhannol. Mae codi tâl o 40% i 80% yn ystod egwyl cinio yn iawn-o fudd, mewn gwirionedd. Mae cadw cyflwr gwefr rhwng 20% ac 80% yn gwneud y mwyaf o fywyd beicio. Rydych chi'n rhoi'r gorau i feddwl am reoli batri fel tasg weithredol arwahanol ac yn dechrau ei drin fel gweithgaredd cefndir parhaus.

Mae hyn yn galluogi gweithrediad aml-shifft gwirioneddol heb newidiadau batri. Un pecyn, un lori, gwasanaeth 24-awr. Mae'r goblygiadau cynhyrchiant mewn amgylcheddau trwybwn uchel yn sylweddol.

Dulliau methiant cyffredin sy'n werth eu deall:

Methiannau BMScyfrif am ganran syndod o hawliadau gwarant. Mae'r electroneg yn byw mewn amgylchedd garw-dirgryniad, siglenni tymheredd, sŵn trydanol gan reolwyr modur. Mae ansawdd yn amrywio'n fawr rhwng gweithgynhyrchwyr.
Weldio contactoryn digwydd pan fydd ffiws y prif gysylltwyr pŵer ar gau, fel arfer oherwydd digwyddiadau cerrynt mewnlif. Mae systemau sydd wedi'u dylunio'n gywir yn cynnwys cylchedau gwefru cyn-i atal hyn. Weithiau nid yw dyluniadau rhad yn gwneud hynny.
Namau cyfathreburhwng y BMS a rheolwr fforch godi yn gallu gadael tryciau yn sownd hyd yn oed pan fydd y batri ei hun yn gwbl weithredol. Mae ansawdd gweithredu bysiau CAN yn bwysig.

Mae methiannau celloedd yn digwydd ond maent yn gymharol brin gyda chynhyrchwyr ag enw da. Pan fyddant yn digwydd, mae dyluniadau pecyn modiwlaidd yn caniatáu amnewid modiwlau yr effeithir arnynt yn hytrach na'r batri cyfan.

Lithium-ion Batteries

Mae batris cyflwr solid yn aros am byth "bum mlynedd i ffwrdd" ar gyfer cymwysiadau modurol, ond mae'r llinell amser dechnoleg ar gyfer pŵer cymhelliad diwydiannol yn debygol o ymestyn yn hirach. Mae'r systemau electrolyt hylif presennol yn gweithio'n ddigon da fel bod pwysau ailosod yn gyfyngedig.

Mae datblygiadau mwy diddorol bron yn y tymor yn cynnwys-celloedd anod silicon a allai wthio dwysedd ynni heibio 200Wh/kg, a gostyngiadau cost parhaus wrth i raddfa weithgynhyrchu gynyddu. Mae batris fel modelau gwasanaeth yn cynyddu, yn enwedig ar gyfer gweithrediadau llai na allant amsugno gwariant cyfalaf mawr.

Mae'r llwybr yn glir. Gwerthiannau fforch godi newydd yn gynyddol rhagosodedig i ffurfweddau lithiwm. -Nid yw asid plwm yn diflannu dros nos-mae sylfaen enfawr wedi'i gosod ac mae'r dechnoleg yn parhau i fod yn economaidd synhwyrol ar gyfer cymwysiadau defnydd isel-ond mae'r trawsnewid wedi mynd heibio ei drobwynt.

Mae p'un a yw'r dechnoleg hon yn gwneud synnwyr ar gyfer gweithrediad penodol yn dibynnu'n llwyr ar y manylion: oriau defnyddio, patrymau sifft, amodau amgylcheddol, argaeledd cyfalaf, a blaenoriaethau gweithredol. Nid oes ateb cyffredinol. Ond deall sut mae'r systemau hyn yn gweithio mewn gwirionedd-y tu hwnt i'r deunyddiau marchnata-yw'r cam cyntaf angenrheidiol tuag at wneud penderfyniad gwybodus.