Ⅰ:האינטליגנציה של סוללות ליתיום ברזל פוספט
עם התפתחות המדע והטכנולוגיה, סוללות ליתיום רגילות אינן יכולות עוד לענות על הצרכים הטכנולוגיים ההולכים וגדלים של צרכנים עבור סוללות ליתיום. מפעלי היי-טק ממשיכים לחדש כדי לממש את האינטליגנציה של סוללות ליתיום. מכיוון שתא ליתיום בודד אינו יכול לספק את רוב המכשירים האלקטרוניים, תאים מרובים מתחברים בטור ובמקביל ליצירת ערכת סוללות. עם זאת, ישנם הבדלים מספריים בין סוללות ליתיום בקיבולת, מתח, התנגדות פנימית וכו', אשר ישפיעו על יציבות פעולת הסוללה. לכן, ה-LiFePO4 החכם הוא בלתי נמנע.
המבנה של חכם LiFePO4 מתחלק בעיקר לסוללת ליתיום, לוח הגנת סוללה (BMS), תושבת תיקון סוללה וחוט. BMS מתאם את הבדלי הסובלנות, הלחץ וההתנגדות הפנימית בין תאים שונים. BMS הוא סט שלם של ניהול טעינה ופריקה, אשר פותר בצורה מושלמת את הבעיות של ירידה בביצועי הסוללה הנגרמת כתוצאה מפריקת יתר. סוללת LiFePO4 חכמה יכולה לשדר תמונות דיגיטליות ולהחזיר נתוני מתח בזמן אמת. זה יכול לעורר חריגות שונות בסוללה, כגון קצרים, זרם טעינה מופרז, מתח גבוה, טמפרטורה גבוהה, טמפרטורה נמוכה וכו'. סוללת LiFePO4 חכמה מספקת למשתמשים הוראות אזהרה. ולמשתמשים יש מספיק זמן לנקוט באמצעי בטיחות תואמים. סוללת LiFePO4 חכמה יכולה לשדר תמונות דיגיטליות ולהחזיר נתוני מתח בזמן אמת. משתמשים רואים את המתח ב-APP ומנטרים את מצב הסוללה בזמן אמת.
התכונות החכמות של סוללת LiFePO4 כדלקמן:
1. פונקציית מדידה: למדוד את מתח התא, הטמפרטורה, מתח ערכת הסוללה, זרם ופרמטרים אחרים בזמן אמת;
2. אבחון SOC מקוון: אסוף נתונים בזמן אמת, מדוד את הכוח שנותר SOC מקוון, ותקן את חיזוי ה-SOC;
3. פונקציית אזעקה: כאשר מערכת הסוללה פועלת במתח יתר, זרם יתר, טמפרטורה גבוהה, טמפרטורה נמוכה, חריגה ב-BMS ומצבים אחרים, תצוגת מידע האזעקה;
4. פונקציית הגנה: שליטה והגנה על הכשלים שעלולים להתרחש במהלך פעולת הסוללה;
5. ל-BMS יש פונקציית תקשורת: המערכת יכולה לתקשר באמצעות CAN, RS485 ו-PCS; פרוטוקול התקשורת הוא פרוטוקול Modbus הסטנדרטי.
6. פונקציית ניהול תרמי: אם הטמפרטורה גבוהה או נמוכה מערך ההגנה, ה-BMS ינתק אוטומטית את מעגל הסוללה.
7. ל-BMS יש את הפונקציה של אבחון עצמי וסובלנות לתקלות
8. פונקציית איזון: זרם האיזון המרבי הוא 200mA.
9. פונקציית הגדרת פרמטר תפעול;
10. פונקציית תצוגת מצב ריצה מקומית;
11. ל-BMS יש פונקציית רישום נתונים;
Ⅱ: סוללת LiFePO4 לאחסון אנרגיה
לסוללות LiFePO4 יתרונות ייחודיים כגון מתח גבוה, צפיפות אנרגיה גבוהה, חיי מחזור ארוכים, קצב פריקה עצמית נמוך, ללא אפקט זיכרון והגנה על הסביבה, והן מתאימות לאחסון אנרגיה חשמלית בקנה מידה גדול. יש לו סיכויי יישום טובים בתחנות כוח של אנרגיה מתחדשת, ויסות שיא של רשת החשמל, תחנות כוח מבוזרות, ספקי כוח UPS ומערכות אספקת חשמל חירום. על פי דוח אחסון האנרגיה של GTM Research, מוסד לחקר שוק בינלאומי, פרויקטי אחסון האנרגיה ברשת של סין בשנת 2018 המשיכו להגדיל את הצריכה של סוללות ליתיום ברזל פוספט. עם עליית שוק אחסון האנרגיה, חברות סוללות פורסות בהדרגה עסקים לאחסון אנרגיה כדי לפתוח שווקי יישומים חדשים לסוללות LiFePO4. סוללות LiFePO4 בתחום אגירת האנרגיה ירחיבו את שרשרת הערך ויקדמו מודלים עסקיים חדשים. מערכת אחסון האנרגיה התומכת בסוללת LiFePO4 הפכה לבחירה הראשונה בשוק הסוללות.
השנה, מוצרי אחסון אנרגיה בעלי קיבולת גדולה פתרו את הסתירה בין הרשת לייצור אנרגיה מתחדשת. לחבילת הסוללות LiFePO4 יש את היתרונות של המרת מצב עבודה מהיר, מצב פעולה גמיש, יעילות גבוהה, בטיחות, הגנה על הסביבה ומדרגיות. במערכת אחסון האנרגיה, סוללות LiFePO4 משפרות ביעילות את יעילות הציוד, פותרות את בעיית בקרת המתח המקומית, משפרות את האמינות של ייצור חשמל באנרגיה מתחדשת, מספקות אספקת חשמל יציבה ומשפרות את איכות החשמל. באחסון אנרגיה, סוללות LiFePO4 מהוות יותר מ-94 אחוז ומשמשות ב-UPS, כוח גיבוי ואחסון אנרגיית תקשורת. הפיתוח העתידי צפוי להיות טוב, וכל היישומים בתחום זה הם כיום סוללות LiFePO4. עם הרחבה מתמשכת של הקיבולת וההיקף, העלות הכוללת תפחת עוד יותר. לאחר מבחני בטיחות ואמינות ארוכי טווח, סוללת LiFePO4 תהיה בשימוש נרחב בכוח רוח, ייצור חשמל פוטו וולטאי ומקורות אנרגיה מתחדשים אחרים.
Ⅲ: פיתוח עתידי של סוללות LiFePO4
בעתיד, סוללות LiFePO4 יתפתחו לקראת אנרגיה ספציפית גבוהה יותר, והתא כולו יתפתח מנוזל לסוללות היברידיות בטוחות יותר של נוזל מוצק ומצב מוצק.
האץ את קידום מיחזור הסוללות כדי להשיג את מטרת "שני פחמן". מיחזור חומרי הקתודה, ומיחזור אלומיניום ונחושת בסוללות, הם קריטיים לאספקת אבטחת השרשרת. ולאלה יש משמעות רבה להשגת יעדי פליטת פחמן. כיום קיימות שלוש שיטות מיחזור סוללות: מיחזור פיזי, מיחזור אש ומיחזור רטוב. דק, צפיפות אנרגיה גבוהה, בטיחות גבוהה וטעינה מהירה הם כיוונים קריטיים לתעשיית הסוללות בעתיד. בשנים האחרונות, בעיות צריכת אנרגיה וייצור חום הופכות יותר ויותר בולטות. צרכנים זקוקים לסוללות ליתיום יון קלות משקל, קטנות, גדולות בקיבולת, צפיפות אנרגיה גבוהה, בגודל מותאם אישית, בטוחה וטעינה מהירה.
ההתקדמות הטכנולוגית מניעה עוד יותר את התפתחות התעשייה. אופניים חשמליים וכלי רכב חשמליים במהירות נמוכה ישתמשו יותר ויותר בסוללות LiFePO4 להחלפת סוללות עופרת מסורתיות. ביישומי אחסון אנרגיה, אחסון אנרגיה ברשת, כוח גיבוי לתחנת בסיס, מערכות אחסון סולאריות ביתיות, עמדות טעינה לאחסון סולארי לרכב חשמלי וכו' יש מקום גדול לצמיחה.
