كيفية تحديد حزمة بطارية الليثيوم لمعدات التخزين البارد: الشحن والتكثيف والتحقق من الصحة
تدخل مركبة تعمل بالبطارية إلى مستودع التجميد في بداية نوبة العمل. في الساعة الأولى، يبدو كل شيء طبيعيًا. وفي وقت لاحق، يصبح التسارع أضعف، وتسقط شاشة حالة الشحن بشكل أسرع من المتوقع وتتوقف المعدات عن العمل أثناء رفع منصة نقالة.
يتم نقل البطارية إلى منطقة شحن أكثر دفئًا. يتعافى الجهد الكهربي، لكن الشاحن يرفض البدء.
وبحلول الوقت الذي قام فيه فريق الصيانة بفحصه، ظهرت رطوبة حول الموصل.
هذه ليست مشكلة واحدة. وهي عبارة عن سلسلة من المشاكل المتعلقة بدرجات الحرارة والتي يجب فصلها أثناء التصميم.
لا يمكن اختيار بطارية الليثيوم المخصصة للتخزين البارد من الجهد الكهربي وساعات الأمبير فقط. يجب أن يحدد المشروع كيفية تفريغ البطارية عندما تكون باردة، وأين يتم شحنها، وكيف تسخن، وكيف يتم التحكم في التكثيف وماذا يحدث عندما تتعطل أجهزة استشعار درجة الحرارة أو السخانات. 
الجواب القصير
بالنسبة لمعدات الغرف الباردة، حدد أربعة شروط مختلفة على الأقل:
| حالة | السؤال الهندسي الرئيسي |
|---|---|
| التخزين البارد | هل يمكن للبطارية غير النشطة أن تتحمل درجة حرارة التخزين ومدته؟ |
| التفريغ البارد | هل يمكنه توصيل التيار المطلوب دون تراجع الجهد الزائد؟ |
| الشحن البارد | في أي درجة حرارة للخلية يمكن أن يبدأ الشحن، وفي أي تيار؟ |
| الانتقال من البارد إلى الدافئ | كيف سيمنع النظام الأعطال المتعلقة بالتكثيف؟ |
هذه الشروط غير قابلة للتبديل.
البطارية التي يمكن تخزينها في درجة حرارة منخفضة لا تتم الموافقة تلقائيًا على تفريغها عند درجة الحرارة هذه. قد تظل البطارية التي يمكن تفريغها في الفريزر بحاجة إلى التسخين قبل الشحن.
قد يجمع الحل الصحيح بين الخلايا المناسبة، واستشعار درجة الحرارة، وحدود BMS، وعلبة معزولة، وتدفئة يمكن التحكم فيها، وإجراءات تشغيل محددة.
لماذا تغير درجة الحرارة الباردة أداء البطارية؟
يعتمد سلوك خلايا الليثيوم أيون على التفاعلات الكهروكيميائية وحركة الأيونات عبر المنحل بالكهرباء والأقطاب الكهربائية. وتتباطأ هذه العمليات عمومًا مع انخفاض درجة الحرارة.
يمكن أن تشمل التأثيرات العملية ما يلي:
-
مقاومة داخلية أعلى.
-
انخفاض أكبر في الجهد تحت الحمل.
-
انخفاض القدرة القابلة للاستخدام.
-
انخفاض القدرة على الطاقة.
-
وقت أطول للإحماء.
-
تقدير SOC أقل موثوقية على أساس الجهد.
-
حدود شحن أكثر صرامة.
يشير تقرير هندسة البطاريات الصادر عن وكالة ناسا إلى أن انخفاض درجة الحرارة يقلل من النشاط الكيميائي ويزيد من المقاومة الداخلية. ويوضح أيضًا أن السعة والجهد ينخفضان بسرعة أكبر مع ارتفاع حمل التفريغ عند درجة حرارة منخفضة. المناقشة الكاملة متاحة في تقرير برنامج بطارية الطيران الفضائي التابع لناسا .
هذا هو السبب في أن حزمة بطارية الغرفة الباردة قد تعمل على تشغيل الأضواء والإلكترونيات بشكل صحيح ولكنها تفشل عند بدء تشغيل محرك الجر أو مشغل الرفع أو الضاغط.
لا تزال البطارية تحتوي على طاقة. تكمن الصعوبة في توصيل تلك الطاقة مع إبقاء كل خلية فوق الحد الأدنى المسموح به من الجهد.
التفريغ البارد والشحن البارد مشكلتان مختلفتان
من السهل تفويت هذا التمييز أثناء الشراء.
التفريغ في البرد
أثناء التفريغ، تنتج المقاومة الأعلى انخفاضًا أكبر في الجهد:
انخفاض الجهد = التيار × المقاومة
لنفترض أن نظام البطارية يحتوي على خلية مدمجة ومقاومة اتصال تبلغ 50 ملي أوم.
عند 20A، انخفاض الجهد المبسط هو:
20 أمبير × 0.050 أوم = 1 فولت
عند 80 أ:
80 أمبير × 0.050 أوم = 4 فولت
إذا زادت المقاومة أكثر بعد نقع بارد لفترة طويلة، يصبح هامش الجهد أصغر مرة أخرى.
قد تكون النتيجة:
-
تسارع ضعيف.
-
العاكس انخفاض الجهد.
-
إنذارات انخفاض البطارية المبكرة.
-
حماية الجهد المنخفض للخلية BMS.
-
وقت تشغيل واضح أقصر.
-
استعادة الجهد بعد توقف الحمل.
لن يكشف اختبار سعة درجة حرارة الغرفة عن هذا السلوك.
الشحن في البرد
يتطلب الشحن ضوابط منفصلة لأن درجة الحرارة المنخفضة يمكن أن تزيد من خطر ترسب الليثيوم المعدني على الأنود في ظل ظروف شحن غير مناسبة.
يناقش البحث المنشور من خلال المختبر الوطني للطاقة المتجددة كيف تعتمد ظروف الشحن الآمنة على درجة الحرارة ومعدل الشحن وتصميم القطب الكهربائي وحالة الشحن. انظر الدراسة على تأثيرات درجة الحرارة وخطوط الشحن الآمنة لتجنب طلاء الليثيوم .
إرشادات شركة تكساس إنسترومنتس بشأن استشعار درجة حرارة البطارية ومناطق شحن JEITA يستخدم 0 درجة مئوية كعتبة باردة تمثيلية يتم إيقاف الشحن تحتها، مع انخفاض معلمات الشحن في منطقة ذات درجة حرارة باردة.
لا ينبغي نسخ هذه القيمة بشكل أعمى في كل مواصفات البطارية. يجب أن يأتي الحد الفعلي من:
-
الشركة المصنعة للخلية المختارة.
-
بناء الحزمة.
-
نظام الشحن.
-
تكوين BMS.
-
التحقق من صحة المشروع المحدد.
النقطة المهمة هي أن شحن بطارية الليثيوم في الطقس البارد يحتاج إلى قاعدة واضحة. إن عبارة "الشاحن سيقرر" ليست استراتيجية تحكم كاملة.
تحديد درجة الحرارة في الخلايا، وليس فقط في الغرفة
يُبلغ منظم حرارة المستودع عن درجة حرارة الهواء. يحتاج BMS إلى فهم درجة حرارة الخلية.
وقد تختلف هذه الأرقام بشكل كبير.
قد تظل البطارية التي تدخل غرفة باردة أكثر دفئًا من الهواء المحيط بها لبعض الوقت. قد تولد البطارية تحت الحمل الثقيل حرارة داخلية على الرغم من أن الجزء الخارجي من العلبة مغطى بالهواء البارد. أثناء التسخين، قد ترتفع درجة حرارة الخلايا القريبة من المدفأة بشكل أسرع من الخلايا البعيدة.
قد تشمل مواقع القياس ذات الصلة ما يلي:
-
أبرد مجموعة خلايا متوقعة.
-
أحر مجموعة الخلايا المتوقعة.
-
مركز الوحدة.
-
جدار الضميمة.
-
BMS أو إلكترونيات الطاقة.
-
موصل الشحن.
-
سطح السخان.
قد يسمح جهاز استشعار واحد يوضع بالقرب من لوحة BMS الدافئة بالشحن قبل أن تصل أبرد خلية إلى درجة الحرارة المعتمدة.
الكثير من أجهزة الاستشعار لا تحل المشكلة تلقائيًا أيضًا. يجب أن يحدد نظام إدارة المباني كيفية تفسيرها:
-
هل يبدأ الشحن من الحد الأدنى لدرجة الحرارة؟
-
هل يعتمد تيار التفريغ على درجة الحرارة الدنيا أو المتوسطة؟
-
ما الفرق بين أجهزة الاستشعار الذي يعتبر غير طبيعي؟
-
ماذا يحدث إذا أصبح المستشعر مفتوحًا أو قصيرًا؟
-
هل يتم التعامل مع درجة الحرارة غير المعقولة على أنها خطأ؟
-
ما هي درجة الحرارة التي تنتقل إلى وحدة تحكم الجهاز؟
تنتمي هذه القرارات إلى مواصفات الواجهة.
عندما يكون السخان المتكامل منطقيًا
قد تستخدم بطارية الليثيوم ذات درجة الحرارة المنخفضة سخانًا مدمجًا عندما يتطلب التطبيق الشحن أو التشغيل عالي الطاقة تحت درجة الحرارة المسموح بها لنظام الخلية.
السخان ليس مجرد ملحق يوضع داخل العلبة. ويصبح جزءًا من بنية الطاقة والتحكم والسلامة في البطارية.
الشكل 1. قد يجمع تصميم البطارية ذات درجة الحرارة الباردة بين العزل وأجهزة استشعار درجة الحرارة المتعددة والتدفئة التي يمكن التحكم فيها. يجب التحقق من صحة الترتيب الدقيق لتوحيد درجة الحرارة.
الأسئلة التي يجب أن يجيب عليها تصميم السخان
-
ما الذي يقوي السخان؟
-
هل يمكن تشغيله من الشاحن قبل بدء شحن الخلية؟
-
هل يمكنه استخدام طاقة البطارية؟
-
ما هو احتياطي SOC المحمي للتدفئة؟
-
ما هي أجهزة الاستشعار التي تتحكم في تشغيل السخان؟
-
ما هي درجة حرارة البداية المسموح بها؟
-
ما درجة الحرارة تنتهي التدفئة؟
-
ما مدى سرعة تدفئة مواقع الخلايا المختلفة؟
-
ماذا يحدث إذا ظل مرحل السخان أو MOSFET قيد التشغيل؟
-
ماذا يحدث إذا فشل جهاز استشعار درجة الحرارة؟
-
هل يتم إيقاف الشحن حتى تصبح جميع المواقع المطلوبة دافئة؟
-
هل يمكن للمعدات أن تعمل أثناء التسخين؟
-
هل حالة السخان متاحة من خلال CAN أو RS485؟
يمكن للسخان تحسين القدرة على البدء البارد أو الشحن البارد، ولكنه يستهلك الطاقة أيضًا.
تضمين طاقة السخان في حساب وقت التشغيل
طاقة البطارية الاسمية لا تساوي الطاقة المتوفرة للجهاز.
الحساب المبسط للغرفة الباردة هو:
طاقة المعدات المتاحة = طاقة البطارية المضبوطة حسب درجة الحرارة − طاقة السخان − خسائر التحويل − الاحتياطي المحمي
إذا كان السخان يستخدم الطاقة قبل الشحن أو أثناء وضع الاستعداد، فيجب تضمين هذا الطلب في دورة التشغيل.
على سبيل المثال، قد تستهلك البطارية جزءًا من كل وردية عمل:
-
الاحترار قبل الشحن.
-
الحفاظ على درجة الحرارة خلال فترة الاستراحة.
-
إعادة التسخين بعد نقع بارد.
-
تشغيل المعدات.
-
الاحتفاظ باحتياطي للإنذارات والإغلاق الآمن.
يجب أن يقوم فريق التصميم بوضع نموذج ليوم التشغيل الكامل، وليس فقط الساعات التي يدور فيها المحرك.
تجنب تعيين نسبة عامة "لتقليل سعة التبريد". تعتمد النتيجة على نوع الخلية ودرجة الحرارة والتيار وSOC والتصميم الحراري وجهد القطع. اطلب منحنيات فعلية أو بيانات اختبارية للخلية والحزمة المقترحة.
العزل مفيد، لكنه لا يولد الحرارة
العزل الحراري يبطئ نقل الحرارة. لا يجعل البطارية الباردة دافئة من تلقاء نفسها.
وهذا مهم في حالتين.
أولاً، يمكن أن يساعد العزل البطارية الدافئة على الاحتفاظ بدرجة حرارة مفيدة بعد دخولها إلى الثلاجة. قد يؤدي ذلك إلى تحسين الأداء خلال دورة العمل القصيرة للغرفة الباردة.
ثانيًا، بعد نقعها في الماء البارد لفترة كافية، ستقترب البطارية بأكملها من درجة الحرارة المحيطة. العزل يغير فقط مدى سرعة حدوث ذلك.
لذلك يجب أن تحدد المواصفات ما يلي:
-
درجة حرارة البطارية الأولية.
-
درجة حرارة هواء الغرفة الباردة.
-
سرعة الهواء حول البطارية.
-
الوقت الذي يقضيه داخل الغرفة الباردة.
-
تحميل المعدات خلال تلك الفترة.
-
مدة الاستراحة.
-
موقع الشحن.
-
الوقت المتاح للإحماء.
-
دورات الدخول والخروج المتكررة.
قد تتصرف البطارية التي تعمل بشكل جيد خلال زيارة مدتها 30 دقيقة بشكل مختلف تمامًا بعد نقعها لمدة ثماني ساعات.
غالبًا ما يظهر التكثف بعد الخروج من الفريزر
قد تحتوي الغرفة الباردة نفسها على هواء جاف. يمكن أن يحدث حدث الرطوبة الأكثر خطورة عندما تدخل البطارية الباردة إلى منطقة أكثر دفئًا ورطوبة.
إذا بقي سطح البطارية تحت نقطة الندى للهواء المحيط، فقد يتكثف الماء على أسطح العلبة والموصل والكابل.
شرح فيسالا ل نقطة الندى والتكثيف يصف كيف تتشكل الرطوبة عندما يبرد السطح الهواء القريب إلى حد التشبع.
يمكن أن يؤثر هذا التحول على:
-
اتصالات الموصل.
-
واجهات الشحن.
-
دبابيس الاتصالات BMS.
-
فتحات الضغط.
-
طبقات الضميمة.
-
السحابات.
-
التسميات.
-
غدد الكابلات.
-
أجهزة استشعار درجة الحرارة الخارجية.
-
فتحات الخدمة.
قد يكون الموصل مقبولاً عندما يكون متزاوجًا بالكامل ولكنه محمي بشكل سيئ أثناء فصله للشحن.
لماذا لا يعد تصنيف IP هو الحل الكامل
يعالج اختبار حماية الدخول واختبار التكثيف أسئلة مختلفة.
قد يقاوم العلبة الماء المسقط من الخارج ومع ذلك لا يزال يتعرض للرطوبة الناتجة عن دورة درجة الحرارة أو الهواء الرطب المحبوس أو تغيرات الضغط. وعلى العكس من ذلك، لا تزال الحاوية المصممة لإدارة التكثيف بحاجة إلى استراتيجية دخول مناسبة للتنظيف والثلج والتعرض العرضي للمياه.
الحالي إي إي سي 60068-2-30:2025 يصف اختبار درجة الحرارة والرطوبة الدوري الذي ينتج بشكل عام تكثيفًا على العينة. يوفر هذا مرجعًا مفيدًا عندما يحتاج المشروع إلى تقييم دورة الحرارة الرطبة، ولكن يجب تحديد خطة الاختبار القابلة للتطبيق للمنتج والسوق الفعليين.
تشمل تدابير التصميم المحتملة ما يلي:
-
التأقلم المتحكم فيه قبل فتح الموصلات.
-
قبعات الموصل.
-
اتصالات الشحن مختومة أو محمية.
-
مواد الحشية وسدادات الكابلات المناسبة.
-
حماية ثنائي الفينيل متعدد الكلور المقاوم للرطوبة حيثما كان ذلك مبررًا.
-
مسارات الصرف التي لا تؤثر على متطلبات الضميمة.
-
مكونات معادلة الضغط المختارة للبيئة.
-
كشف الرطوبة أو التكثيف في التطبيقات الحرجة.
-
الإجراءات التي تمنع الشحن أثناء وجود الرطوبة.
"البطارية المقاومة للماء" واسعة جدًا بحيث لا يمكن اعتبارها متطلبًا هندسيًا.
تتغير أيضًا الأختام والبلاستيك والكابلات في البرد
تحظى الخلايا بمعظم الاهتمام، ولكن يجب أن يبقى باقي نظام البطارية في نفس البيئة.
يمكن أن تؤثر درجة الحرارة المنخفضة على:
-
ضغط الحشية.
-
مرونة الكابل.
-
سلوك مزلاج الموصل.
-
مقاومة تأثير البلاستيك.
-
أداء لاصق.
-
سهولة قراءة العرض.
-
تشغيل التبديل والقواطع.
-
مواد التشحيم.
-
معادلة الضغط.
-
مواد التأصيص والتغليف.
-
الاختلافات في التمدد الحراري.
قد يصبح الكابل الذي ينحني بسهولة أثناء التجميع في درجة حرارة الغرفة قاسيًا في الفريزر. يمكن أن تؤدي الحركة المتكررة إلى نقل الضغط إلى الموصل أو غدة الكابل.
بالنسبة للبطاريات القابلة للإزالة، قم باختبار الإدخال والإزالة والقفل عندما تكون المكونات باردة ويرتدي المشغلون القفازات. يمكن أن يصبح الموصل المتوافق تقنيًا ولكن يصعب التعامل معه مشكلة موثوقية ميدانية.
قد يكون الشاحن خارج الغرفة الباردة، ولكن البطارية لا تزال باردة
إن نقل البطارية إلى غرفة شحن دافئة لا يؤدي إلى تدفئة الخلايا على الفور.
يتغير سطح العلبة درجة الحرارة أولا. قد تظل كتلة الخلية الداخلية أقل من عتبة الشحن لفترة أطول.
قد يبدو تسلسل الشحن الآمن كما يلي:
-
يكتشف الشاحن البطارية.
-
تم التحقق من صحة بيانات درجة حرارة البطارية.
-
يظل الشحن العادي معطلاً.
-
تعمل الطاقة الخارجية على تشغيل المدفأة، في حالة تركيبها.
-
يراقب نظام إدارة المباني الحد الأدنى والحد الأقصى لدرجات حرارة الخلية.
-
لا يبدأ الشحن إلا بعد استيفاء الشروط المطلوبة.
-
قد يكون تيار الشحن محدودًا في البداية.
-
يستمر النظام في مراقبة توزيع درجة الحرارة.
-
يتم تمكين الشحن العادي فقط داخل المنطقة المعتمدة.
يجب أن يتفق الشاحن وBMS على هذا السلوك.
وبخلاف ذلك، قد يبدأ تشغيل الشاحن ويتوقف بشكل متكرر، أو يعرض خطأً عامًا أو يبدأ الشحن بناءً على مستشعر درجة الحرارة المحيطة الخاص به بينما تظل خلايا البطارية باردة.
تحديد جهاز حالة التحكم الكامل
بالنسبة لبطارية الليثيوم المخصصة للتخزين البارد، قم بتوثيق الإجراءات المسموح بها في كل حالة ذات صلة.
| حالة البطارية | تسريح | تكلفة | سخان | استجابة المعدات المطلوبة |
| درجة الحرارة العادية | ضمن الحدود العادية | ضمن الحدود العادية | عن | عملية عادية |
| البرد ولكن التفريغ مسموح به | ربما ديراتيد | مقيدة أو معطلة | كما هو مطلوب | الحد من قوة الذروة إذا لزم الأمر |
| بارد جدًا بحيث لا يمكن التفريغ | معاق أو مقيد بشدة | عاجز | قد يسمح | الاغلاق الآمن أو الاحماء |
| الاحترار | محدد المشروع | عادة ما يتم إغلاقه حتى يصبح جاهزًا | على | إظهار حالة الاحترار |
| خطأ في جهاز استشعار درجة الحرارة | مقيدة أو معطلة | عاجز | الافتراضي الآمن | الإبلاغ عن خطأ |
| فرق الاستشعار المفرط | مقيد | عاجز | محدد المشروع | تحذير الخدمة |
| حالة التكثيف/التأقلم | محدد المشروع | عاجز | تسيطر عليها | منع الوصول إلى الموصل |
| خطأ في السخان | متدهور أو معطل | معطل إذا كان الاحترار مطلوبًا | عيب | الإبلاغ عن حالة الخدمة |
يجب أن تأتي قيم درجة الحرارة الدقيقة والحدود الحالية من تصميم البطارية المعتمد. يحدد الجدول المنطق الذي يجب أن يكون موجودًا، وليس الحدود العالمية.
خطة التحقق من صحة بطارية التخزين البارد
يجب اختبار البطارية كجزء من المعدات، وليس فقط كحزمة معزولة.
الحالي IEC 60068-2-1:2025 معيار الاختبار البارد يتناول قدرة المعدات أو المكونات على استخدامها أو نقلها أو تخزينها في درجة حرارة منخفضة. إنه يميز العينات النشطة وغير النشطة والمعبأة مقابل الحالات غير المعبأة.
بالنسبة لمشروع OEM، يجب أن تكون الخطة البيئية مرتبطة بدورة التشغيل الحقيقية.
الشكل 2. يجب أن يجمع التحقق من صحة النقع البارد، والحمل التمثيلي، وقياسات درجة الحرارة، ومنطق الشحن، والتحولات الباردة إلى الدافئة التي يتم التحكم فيها.
المرحلة 1: تحديد خط الأساس لدرجة حرارة الغرفة
قبل الاختبار البارد، سجل:
-
القدرة القابلة للاستخدام.
-
الجهد تحت الحمل.
-
استجابة الذروة الحالية.
-
فرق الجهد الخلية.
-
توزيع درجة الحرارة.
-
سلوك الشاحن.
-
بيانات نظام إدارة المباني.
-
وقت تشغيل المعدات.
بدون خط أساس، من الصعب التمييز بين تأثير درجة الحرارة الباردة ومشكلة التصميم الحالية.
المرحلة 2: نقع البطارية بالكامل في الماء البارد
اترك وقتًا كافيًا حتى تستقر درجات الحرارة الداخلية.
تسجيل درجات الحرارة في مواقع متعددة. لا تفترض أن قلب الخلية قد وصل إلى درجة حرارة الغرفة لأن سطح العلبة يشعر بالبرد.
المرحلة 3: تطبيق ملف تعريف التحميل الحقيقي
استخدم المعدات الفعلية حيثما أمكن ذلك. بخلاف ذلك، استخدم إعادة إنتاج التحميل القابل للبرمجة:
-
بدء التشغيل الحالي.
-
متوسط الحالي.
-
الذروة الحالية.
-
مدة الذروة.
-
فترات الخمول.
-
التسارع المتكرر.
-
SOC في نهاية التحول.
-
التيار المتجدد، إن أمكن.
مراقبة جهد الحزمة والحد الأدنى لجهد مجموعة الخلايا طوال الاختبار.
المرحلة 4: اختبار منطق الشحن البارد والإحماء
التحقق من ذلك:
-
يظل الشحن معطلاً خارج الظروف المعتمدة.
-
يبدأ تشغيل السخان فقط عندما يُسمح بذلك.
-
تتم إدارة طاقة الشاحن وطاقة البطارية بشكل صحيح.
-
ترتفع درجات حرارة الخلايا بشكل موحد بما فيه الكفاية.
-
يبدأ الشحن في الحالة المقصودة.
-
تقارير BMS الحالة الصحيحة.
-
أخطاء الاستشعار تخلق استجابة آمنة.
-
لا تسبب أعطال السخان تسخينًا غير متحكم فيه.
المرحلة 5: تشغيل دورات الدخول والخروج المتكررة
قم بتحريك النظام بين البيئات الباردة والدافئة المحددة.
يراقب:
-
الرطوبة السطحية.
-
حالة الموصل.
-
مقاومة العزل حيثما ينطبق ذلك.
-
استقرار الاتصالات.
-
أداء الختم.
-
خطر التآكل.
-
قفل الشحن.
-
وقت التجفيف أو التأقلم.
لا يكفي انتقال واحد لتمثيل أشهر من خدمة الغرف الباردة.
المرحلة 6: اختبار حالة الشيخوخة وأسوأ الحالات
عادةً ما تكون البطارية الجديدة المشحونة بالكامل هي الحالة الأسهل.
ضع في اعتبارك أيضًا:
-
شركة نفط الجنوب منخفضة.
-
حزمة تمثيلية قديمة.
-
الحد الأقصى للحمل المسموح به.
-
أطول نقع بارد.
-
أدنى درجة حرارة التشغيل.
-
تيارات الذروة المتكررة.
-
الحد الأقصى لطول الكابل.
-
الحد الأدنى من وقت الاحماء.
-
التسامح الاستشعار.
-
اختلاف قوة السخان.
يجب كتابة حدود القبول قبل بدء الاختبار.
أخطاء المواصفات الشائعة
باستخدام أقل درجة حرارة محيطة فقط
لا تحدد درجة الحرارة المحيطة درجة حرارة الخلية أو وقت الإحماء أو سرعة الهواء أو دورة العمل.
التعامل مع درجة حرارة التخزين والشحن بنفس الطريقة
قد تظل العبوة صالحة للتخزين في درجة حرارة لا يُسمح فيها بالشحن.
على افتراض أن المدفأة تحل كل مشكلة في درجة الحرارة الباردة
يحتاج السخان إلى الطاقة وأجهزة الاستشعار ومنطق التحكم والتوحيد والحماية من الأخطاء. قد يؤدي أيضًا إلى تقليل وقت تشغيل المعدات.
تجاهل الحركة الباردة إلى الدافئة
يمكن للبطارية أن تجتاز اختبار الجفاف والبرودة وتظل تواجه مشكلات في الموصل أثناء التكثيف.
اختبار فقط في الشحن الكامل
يكون هامش الجهد أكبر عند ارتفاع SOC. غالبًا ما تظهر حالات الفشل قرب نهاية نوبة العمل.
الاعتماد على مستشعر درجة حرارة واحد
يمكن لجهاز استشعار واحد دافئ إخفاء جزء أكثر برودة من وحدة الخلية.
اختيار البطارية قبل تحديد موقع الشحن
يؤدي الشحن داخل الفريزر أو في غرفة معادلة الضغط أو في غرفة خدمة دافئة إلى إنشاء ثلاثة متطلبات مختلفة للنظام.
ما الذي يجب تضمينه في طلب عرض أسعار بطارية التخزين البارد
قم بتزويد مورد البطارية بما يلي:
-
نوع المعدات ووظيفة التشغيل.
-
نطاق الجهد الاسمي والمسموح به.
-
المتوسط والمستمر والذروة الحالية.
-
مدة الذروة الحالية والتكرار.
-
وقت التشغيل المطلوب.
-
الحد الأدنى لدرجة حرارة الهواء في الغرفة الباردة.
-
درجة الحرارة القصوى.
-
مدة النقع البارد.
-
سرعة الهواء حول البطارية.
-
نطاق درجة حرارة التخزين.
-
موقع الشحن.
-
درجة حرارة الخلية المطلوبة قبل الشحن.
-
الوقت المتاح للإحماء.
-
قوة الشاحن المتاحة للتدفئة.
-
ما إذا كانت طاقة البطارية يمكنها تشغيل السخان.
-
ظروف الرطوبة والتكثيف.
-
تواتر التحولات الباردة إلى الدافئة.
-
حماية العلبة المطلوبة.
-
إجراء تزاوج الموصل وإلغاء التزاوج.
-
مرونة الكابل ومتطلبات الحركة.
-
واجهة الاتصالات BMS.
-
بيانات درجة الحرارة والسخان المطلوبة.
-
سلوك الخطأ والاسترداد.
-
معيار الاختبار البيئي أو طريقة اختبار العملاء.
-
السوق المستهدف ومتطلبات الامتثال المعمول بها.
إذا لم تكن حدود درجة الحرارة النهائية معروفة، فقدم مسار المعدات وجدول التشغيل. غالبًا ما يكشف الجدول الزمني عن المتطلبات التي يفتقدها رقم واحد لدرجة الحرارة الدنيا.
تطبيقات Dailymag للطاقة ودرجات الحرارة المنخفضة
يحدد الموقع الإلكتروني العام لشركة Dailymag Energy تخزين بارد بدرجة حرارة منخفضة من بين الصناعات التي تستخدم حلول بطاريات الليثيوم أيون المخصصة.
يؤكد هذا البيان اتجاه التطبيق المنشور. ولا تحدد نطاقًا عالميًا لدرجة الحرارة لكل منتج من منتجات Dailymag.
لا توفر المعلومات العامة الحالية قيمة مشتركة واحدة لما يلي:
-
الحد الأدنى لدرجة حرارة الشحن.
-
الحد الأدنى لدرجة حرارة التفريغ.
-
الاحتفاظ بالقدرة في البرد.
-
قوة السخان.
-
وقت الاحماء.
-
تصنيف IP.
-
مقاومة التكثيف.
ولذلك ينبغي تأكيد هذه المعلمات للخلية والعلبة والمشروع المحدد.
يمكن للمشترين مراجعة المتاحة منتجات بطاريات الطاقة Dailymag ، ولكن لا ينبغي تخصيص منتج قياسي لتطبيق الفريزر حتى تتم مراجعة ملاءمته البيئية من الناحية الفنية.
الأسئلة المتداولة
هل يمكن لبطارية الليثيوم أن تعمل في درجة حرارة أقل من 0 درجة مئوية؟
يمكن أن تفرغ بعض أنظمة بطاريات الليثيوم أقل من 0 درجة مئوية، ولكن قد تنخفض السعة القابلة للاستخدام والجهد والتيار. يعتمد الحد المسموح به على الخلايا المحددة والتحقق من صحة العبوة النهائية.
هل يمكن شحن نفس البطارية في درجة حرارة أقل من 0 درجة مئوية؟
لا تفترض ذلك. يمكن أن تكون حدود الشحن أكثر تقييدًا من حدود التفريغ. اتبع مواصفات الخلية والحزمة واستخدم نظام إدارة المباني المنسق وعناصر التحكم في الشاحن.
هل يسمح سخان البطارية بالشحن الفوري؟
ليس بالضرورة. يجب أن يبدأ الشحن فقط بعد استيفاء شروط درجة حرارة الخلية المطلوبة. قد يصبح سطح العلبة دافئًا قبل أن تصبح الخلايا الأكثر برودة.
هل يجب على السخان استخدام طاقة الشاحن أو طاقة البطارية؟
قد يكون أي من الترتيبين ممكنا. تتجنب طاقة الشاحن استهلاك الطاقة المخزنة، في حين أن التدفئة التي تعمل بالبطارية قد تدعم عملية الإحماء المستقلة. يؤثر الاختيار على احتياطي SOC والأسلاك وسلوك الفشل.
لماذا يقع وقت التشغيل داخل الفريزر؟
يمكن أن تزيد درجة الحرارة الباردة من المقاومة الداخلية وتقلل من القدرة القابلة للاستخدام. قد يؤدي استهلاك السخان وانقطاع جهد المعدات إلى تقليل وقت التشغيل الفعال بشكل أكبر.
لماذا تتعافى البطارية بعد العودة إلى غرفة دافئة؟
مع ارتفاع درجة الحرارة، قد تنخفض المقاومة الداخلية وقد يتحسن أداء الجهد. لا يثبت هذا الاسترداد أن البطارية تستوفي متطلبات حمل الغرفة الباردة.
هل يمنع تصنيف IP التكثيف؟
ليس في حد ذاته. يمكن أن ينجم التكثيف عن درجة حرارة السطح والرطوبة والهواء المحبوس ودورة درجة الحرارة. يتطلب تقييما منفصلا.
أين يجب تركيب أجهزة استشعار درجة الحرارة؟
ضع المستشعرات حيث يمكنها تمثيل الأجزاء الأكثر برودة ودفئًا ذات الصلة بوحدة الخلية والمكونات المهمة الأخرى. يجب التحقق من المواقع النهائية عن طريق الاختبار الحراري.
كم من الوقت يجب أن تكون البطارية غارقة في البرد؟
طويلة بما يكفي حتى تصل نقاط القياس الداخلية المحددة إلى الحالة المستقرة المطلوبة. تعتمد المدة على كتلة البطارية والعزل وتدفق هواء الغرفة وطريقة الاختبار.
هل يمكن استخدام بيانات سعة درجة حرارة الغرفة لحزمة بطارية الغرفة الباردة؟
يمكن أن يكون بمثابة خط أساس، لكنه لا يمكن أن يحل محل اختبار درجة الحرارة الباردة في ظل ملف تعريف الحمل الفعلي.
تعامل مع باب الفريزر كجزء من مواصفات البطارية
لا تواجه البطارية بيئة ثابتة واحدة.
يدخل الفريزر دافئًا، ويعمل أثناء التبريد، ويظل باردًا أثناء فترات الراحة، ويخرج عبر غرفة معادلة الضغط، ويواجه الهواء الرطب، ويمكن توصيله بشاحن قبل أن تسخن خلاياه.
كل انتقال يغير الظروف الكهربائية والرطوبة.
لذلك يجب أن يحدد مشروع بطارية الليثيوم للتخزين البارد الموثوق به ما يلي:
-
درجة حرارة الخلية بدلا من درجة الحرارة المحيطة وحدها.
-
حدود الشحن والتفريغ منفصلة.
-
سلوك ذروة الطاقة بعد نقع بارد كامل.
-
قوة التدفئة ومنطق التحكم.
-
إدارة التكثيف من البارد إلى الدافئ.
-
سلوك الموصل والكابل.
-
الاستجابة للخطأ.
-
اختبار بيئي كامل للآلة.
توفر شركة Dailymag Energy حزمة بطاريات ليثيوم أيون مخصصة تتوافق مع المعدات الصناعية، بما في ذلك التطبيقات المحددة على موقعها الإلكتروني كمخزن بارد منخفض الحرارة.
لبدء مراجعة خاصة بالمشروع، قم بإعداد درجة حرارة الغرفة الباردة، وشكل موجة الحمل، وموقع الشحن، ووقت الإحماء، وظروف الرطوبة، وجدول التشغيل الكامل.
اتصل بفريق الهندسة والمبيعات في Dailymag Energy لمناقشة مواصفات بطارية التخزين البارد.
