Эффективные химические системы сохранения энергии для бытовых и коммерческих потребностей

Asosiy Yangiliklar Эффективные химические системы сохранения энергии для бытовых и коммерческих потребностей

26.01.2024

На протяжении всего времени использования человеком электричества продолжается поиск оптимального способа хранения энергии. Наиболее коммерциализированный, доступный вариант, имеющийся на рынке - это свинцово-кислотные и никель-кадмиевые аккумуляторы в различных формфакторах. Многим известны аббревиатуры Lead Acid, NiCd и их производные AGM, Gel, OPzS, OPzV.

Все устройства хранения энергии, основанные на свинце, объединяет ряд технологических особенностей:

вес батареи;
ограничение условий эксплуатации по разрядке и зарядке;
в некоторых случаях - требования по условиям проветривания;
сложное обслуживание ряда реализаций;
высокая цена.

Поэтому в потребительском сегменте хранение энергии было всегда трудной, дорогостоящей и сложной в обслуживании задачей, если необходимо было обеспечить высокую мощность и длительное время автономной работы.

Минимизация взрывоопасности

Высокой степени коммерциализации при доступной цене достигли более совершенные продукты, основанные на производных литиевых (Li) технологий. Пользователи имеют опыт их использования: мобильные телефоны, ноутбуки, планшеты, электромобили и тому подобное.

Но все эти продукты были несколько взрывоопасными, о чем можно было узнавать из новостей о взрывающихся батареях телефонов и ноутбуков, электромобилях, которые сгорают дотла, и тому подобное. К сожалению, эти реализации аккумуляторов практически невозможно потушить в случае возгорания.

Серьезные изменения спровоцировали разработки, в структуре батарейных элементов которых использованы железо и кобальт. Эти технологии немного уменьшили напряжение одного элемента, однако серьезно снизили вероятность взрыва и пожарной опасности. Это позволило создавать компактные системы малой мощности, системы бесперебойного питания класса дома/квартиры/бизнес, отличающиеся:

длительным сроком службы;
широкими возможностями по мощности;
компактным размером, в сравнении со свинцово-кислотными батареями;
несложными условиями эксплуатации;
доступными требованиями по обслуживанию.

Большинство возможностей обеспечивает наличие в каждой такой батарее, а иногда и в группе батарей, умной системы контроля и управления - BMS (battery management system).

Семейство батарей 2E Energy LFP24 и LFP48, которые базируются на технологии LiFePO4 (литий железо-фосфат), имеются в портфеле ERC.

Преимущества батарей LIFEPO4 над свинцовыми решениями:

в три раза меньший вес (из расчета на 1 кВт-ч емкости);
цикличность: до 10 раз большее количество циклов зарядки/разрядки по сравнению со свинцово-кислотными предшественниками;
допустимая эксплуатационная глубина разряда - штатно 90 % от номинальной емкости;
фактическое отсутствие эффекта памяти;
длительное служение: функциональная конструкция батареи пригодна для минимум 15 лет эксплуатации;
наличие (в большинстве случаев) электронной системы управления зарядкой/разрядкой (BMS).

И многое другое, что выгодно отличает литиевую батарею от ее свинцово-кислотного собрата.

Батареи 2Е LFP24ххх

Батареи LFP24 базируются на 8 призматических элементах, управляемых BMS. Их основное назначение - обеспечение системы хранения энергии малой мощности (от 2-х до 4-х кВт), использующей сопротивление для 24 В напряжения.

BMS-батареи обеспечивают свободное стандартное функционирование батареи 1С, то есть полный заряд и разряд батареи доступен за 1 час. BMS четко контролирует состояние ячеек и защищает от критической разрядки, перезарядки, короткого замыкания, контролирует допустимые токи разряда/заряда.

Для визуальной оценки состояния батареи в верхнюю часть встроено вольтметр. Допустимо параллельное соединение до четырех батарей, что гарантирует до 20 кВт-ч. Также при необходимости возможно последовательное соединение 2S для обеспечения работы более производительных инверторов мощностью от 5 кВт.

2E-LFP2485-LCD

2E-LFP24100-LCD

2E-LFP24200-LCD

Батареи 2Е LFP48ххх-LCD

Батареи серии LFP48 базируются на 16 призматических элементах, управляемых BMS. Предусмотрены индивидуальные средства отображения состояния батареи - мультифункциональный экран, на котором отображается статус работы, оповещения, данные о защите и уровень заряда батареи. BMS батарей LFP48 обеспечивает их свободное стандартное функционирование в режиме от 0,7 до 1С.

Также батареи серии LFP48 имеют программные интерфейсы CAN и RS485, позволяющие автоматизировать настройку инверторов для работы с батареями, установить напряжение и ток зарядки/разрядки, уровень срабатывания защиты от критической разрядки. Также инвертор будет точно отображать емкость батареи, "считывая" его непосредственно с BMS-батареи.

Для оптимизации системы защиты постоянного тока в каждой батарее 2Е LFP48ххх-LCD есть встроенный автоматический выключатель, который заменяет расцепитель со специализированным предохранителем батареи.

2E-LFP48100-LCD

2E-LFP48150-LCD

2E-LFP48200-LCD

Преимущества батарей 2E Energy LiFePO4 2E Energy LiFePO4

Техническая команда разработчиков ежедневно работает над улучшением потребительских характеристик продуктов 2E Energy. Активное сотрудничество с партнерами обеспечивает обратную связь, а каждый редкий сервисный случай внимательно рассматривают, делая выводы.

Данные обратной связи, сервис-кейсы становятся основой плотной работы с ODM-компаниями, которые производят продукты 2E Energy. Как результат, батареи LiFePO4 становятся лучше и отвечают требованиям самых требовательных пользователей.

В частности, результатом работы является оптимизация батарей 2Е LFP48ххх-LCD: переработаны прошивки BMS-батарей, исправлены ошибки, а все модели, имеющиеся на складе, прошли предпродажное обслуживание.

Предварительно установлено оптимальное напряжение заряда и настройки балансировки элементов при зарядке, прошиты протоколы CAN/RS485 для максимальной совместимости с самыми распространенными системами инверторов, доступными в Украине, вроде Voltronic Power (включая все возможные клоны платформы), Victron Energy, Solis, DEYE и др. После подключения с помощью стандартного или проприетарного патч-корда батарея становится неотъемлемой частью развитой системы контроля и энергообеспечения современного дома.

Качественные продукты 2E Energy LiFePO4 являются лучшим средством решения задачи по энергообеспечению, отличающимся оптимальным соотношением цены и эксплуатационных характеристик.