• 不会着火的锂离子电池解析

    不会着火的锂离子电池解析

    什么是锂离子电池?它有什么注意事项?约翰霍普金斯应用物理实验室的一组研究人员设计了一种可弯曲的锂离子电池,它可以在极端条件下工作,包括切割、浸没和模拟弹道撞击,现在它又可以在不可燃的情况下工作了。 目前的锂离子电池很容易发生灾难性的火灾和爆炸事件——其中大多数是在没有任何可辨别的警告下到达的——因为它们是由易燃和可燃材料制成的。由于这一危险,三星Galaxy Note7手机被禁止在航空公司使用,而海军禁止在船上核潜艇上使用电子烟是对减少此类设备易燃性的直接回应。 随着这些电池逐渐成为便携式电子产品、电动汽车和电网存储的首选储能工具,这些安全方面的进步标志着锂离子电池在电子设备制造和使用方式上的重大转变。灵活的设计使用了更安全的聚合物,而不是易燃的毒素,消除了燃烧的可能性。 最近发表在《化学通讯》杂志上的研究中,由APL研究和探索开发部的Konstantinos Gerasopoulos领导的研究小组详细介绍了他们的最新发现:一种新的“盐中水”和“水中水”电解质,分别被称为WiS和WiBS——在聚合物基质中时,降低了水的活性,提高了电池的能量能力和生命周期,同时消除了目前锂离子电池中存在的易燃、毒性和高活性溶剂。研究人员说,这是一种安全、有效的替代方法。 “从手机到汽车,锂离子电池已经存在于我们的日常生活中,继续提高其安全性对进一步推进储能技术至关重要,”APL的高级研究科学家和首席研究员Gerasopoulos说。“自20世纪90年代初期锂离子电池商业化以来,其形态因素并没有发生太大的变化;我们仍然使用相同的圆柱形或棱形细胞类型。液体电解质和密封包装与此有很大关系。 “我们团队的努力主要集中在用一种可以提高安全性和形状系数的聚合物取代易燃液体。我们对今天的成绩感到兴奋。我们最近的论文表明,可以在露天建造和操作的水性柔性聚合物锂离子电池的可用性和性能都得到了改善。”此外,该团队2017年首次展示的柔性电池的损伤容限在制造锂离子电池的新方法中得到了进一步改进。 Gerasopoulos说:“第一代柔性电池在尺寸上不像我们今天生产的那样稳定。” 随着这项最新的标准达到,研究人员继续致力于这项技术的进一步发展。 “我们的团队正在不断提高柔性锂离子电池的安全性和性能,”APL材料科学项目区域经理Jeff Maranchi说。“我们已经在最近报道的工作基础上取得了进一步的发现,我们对此非常兴奋。我们希望在一年内将这项新研究转化为原型设计。”以上就是锂离子电池的相关解析。希望能给大家帮助。

    时间:2020-04-04 关键词: 三星 电池 锂离子

  • 汽车电池的禁热

    汽车电池的禁热

    什么是禁热?它有什么作用?化学工程师王朝阳教授说:“我们可以维持2500个充电周期,相当于行驶了半百万英里。”这是一种特殊的快速充电电池,最初设计是在10°C下充电15分钟。如果充电速度超过这个速度,就有可能在阳极表面镀上金属锂枝晶,而不是将锂离子插入到碳阳极中,从而破坏阳极。 事实证明,热处理是将充电时间从15分钟减少到10分钟的关键。“通过外部或内部加热方式加热到高于镀锂阈值的电池将不会显示出锂镀层,”该大学表示:“但是长时间的高温也会降低电池的性能”——后者是通过固态电解质间相的增长来实现的,因为太多的电解质间相会永久地锁住锂。” 将电池温度从20°C更改为60°C可以消除或至少减轻锂镀层,因为它可以将石墨嵌入动力学提高13倍,将石墨的固态扩散系数提高5.6倍,将电解质电导率提高1.9倍。 “用于锂离子电池快速快速充电的非对称温度调制”在Journal Joule中描述了Penn State的工作。 但是,在60°C下连续运行也会很快损坏锂离子电池。 Wang和他的团队找到了一种更快的充电方式,而不会(或几乎没有)退化,方法是仅在充电10分钟后将电池加热到60°C,然后迅速将其冷却到环境温度。通过连接到电池的镍膜加热。将胶片小心地集成到电池中,以快速加热它而不会出现热点。 根据研究小组的说法,该研究电池仅使用工业上可用的电池材料制成,并达到了209Wh/kg,在2500次温度调节的充电循环后仍保持91.7%的容量——美国能源部只要求500次循环小于20%的损耗。 在用于插电式混合动力汽车(9.5Ah,170Wh / kg,石墨阳极,NMC622阴极)的电池上进行了另一项测试,在50°C下持续充电1,700次循环,并在室温下放电(容量损失为20%,6C)充电至80%充电状态),而同类型的电池在室温(6C)和放电(60C)下均进行60次循环。以上就是禁热的相关解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-04-03 关键词: 汽车 电池 禁热

  • 锂电池到底充电注意事项

    锂电池到底充电注意事项

    锂电池大家都知道,那么应该如何充电呢?锂电池充电方法是大家需具备的生活常识之一,但对于不同用途锂电池,其锂电池充电方法往往存在一定差异。本文中,小编将为带来电动车锂电池充电方法,正文内容如下。 电动车新国标实施后,电动车锂电池组在市场上越来越普遍,很多人都不了解电动车锂电池的正确充电方法。综合性价比考虑,现在锂电池是电动车的首选,锂电池组更加轻,表现也更加优异,-20℃至 55℃都可以正常充放电,寿命是电动车铅酸电池寿命的 3 至 4 倍。 电动车锂电池充电方法及注意事项 (1)高温天气不可在阳光暴晒下充电,不能在行驶后立即充电夏天到了,这一点尤其要注意,切记不能将电动车放在火辣辣的太阳底下充电,也不可以将电池放在阳光下暴晒。同理,无论是平时,还是充电时,都要远离明火和高温热源。 (2)电动车行驶过程中发现出现电量过低提示时,应该尽快及时充电。电池放电以后就开始了硫化过程,在 12 小时开始,就出现了明显的硫化。及时充电,可以清除不严重的硫化,如果不及时充电,这些硫化结晶将要聚积而逐步形成粗大的结晶,所以,除了每天充电以外,还要注意,使用完了以后要尽早的充电,尽可能使锂电池组电量处于饱满状态。 (3)锂电池不需要特别的方法激活,在电动车行驶中锂电池会自然激活。锂电池没有记忆效应,不用刻意深度充放激活。 (4)一定要用适配的锂电池充电器充电,先将充电器输出插头对应插入电池充电插座,再将充电器插头插入市电插孔,观察指示灯进行充电判定。如果充电器丢失或者损坏请找相应经销商购买。不得使用铅酸充电器或其他形式的充电器进行充电。 (5)一般在充电器指示灯转绿灯之后再充 1-2 小时左右,停止充电工作。锂电池没有记忆效应,每次充电大约 5-8 小时,用户使用时估算好时间,禁止过充。 (6)对锂电池组尽量实施随用随充的,避免电池每次都欠压以后再充电,这样可以大大提升电池寿命,使电池处于浅循环状态,这样电池的寿命会延长。 (7)避免高温充电,请勿在温度超过 40°的环境下充电,高温会使电池容量衰退。尽量选择阴凉通风的环境,太过闷热的环境不利于充电状态,还会破坏电池和减少充电器的寿命。 此外,锂电池充电最佳的环境温度是 25℃。现在多数充电器没有适应环境温度的自动控制系统,多数充电器都是按照环境温度 25℃设计的,所以在 25℃条件下充电比较好。 (8)长期不使用电动车,应断开电池与整车的连接,并间隔一段时间给电池补充一些电量,避免电池自放电。锂电池不允许空电存放,如果短时间不适用锂电池,请将电池充至 50%以上进行存放,且每 30 天必须对电池进行补电。 (9)在为电池充电时,假若充电器插头在不断地发热,而且发热的时间比较长,需立即检查是否是插头短路或者接触不良,应该把充电器拔出来,检查插头上面是否存在氧化物,如铁锈之类的,然后立即清除掉。以上就是锂电池充电的注意事项。

    时间:2020-04-03 关键词: 锂电池 充电 电动车

  • 电池在电动车领域电池续航的突破口在哪?

    电池在电动车领域电池续航的突破口在哪?

    现在的电动汽车在街上处处可见,在环保方面和国家政策的驱动力推动了新能源汽车的事业发展,越来越多的电动汽车走进了我们的生活。有关数据显示:截至 2019 年 6 月,全国新能源汽车保有量大约为 344 万辆,这也意味着电动汽车发展迈入了快速发展的阶段。各大汽车厂商也随着这个趋势推出各种电动汽车的浪潮,想要通过新产品来刺激市场,占领市场份额。电池作为电动汽车更为重要的部分之一,同时也是消费者选择电动车时第一个考虑的重要指标,因为它是解决电动车续航问题的重要突破口。 关于电动车电池我们除了在厂家宣传海报、广告或是 4s 店了解到的电池总容量和什么等速续航、NEDC 外,相信很多朋友对电动汽车的电池的了解就微乎甚少了。 说到汽车电池我们就先回到燃油汽车身上开始聊起,传统燃油汽车和现在我们新能源的电动车上的电池是完全两码事。传统燃油汽车配备的是铅酸蓄电池和免维护型蓄电池(铅酸蓄电池的一种),俗称汽车电瓶。这种电池优势是充放电时间短,短时间可以提供超大电流用来启动发动机;但是它使用寿命短(一般 2~3 年需要更换)体积大,所以它是不能满足现在电动汽车维持长续航、高稳定的要求。当代电动车电池普遍采用的是三元锂电池了。 说到三元锂电池,我们就先来科普点电池基础知识。三元锂电池是指正极材料使用镍钴锰酸锂(Li(NiCoMn)O2)或者镍钴铝酸锂的三元正极材料的锂电池,三元复合正极材料是以镍盐、钴盐、锰盐为原料,里面镍钴锰的比例可以根据实际需要调整。其能量密度比其他电池更大(能超过 200Wh/kg)、电压也更高,所以同样重量的电池组电池容量更大,车子跑的距离也就更远,速度也能更快。考虑到轿车具有空间有限、电池用量小等特点,选用高比能量与高比功率三元锂离子电池更为合适。 以电动车领军品牌特斯拉为例,特斯拉采用的是由松下生产的 18650 三元锂电池,在 Model 3 正式投产后,新型 21700 电池将取代 18650,成为新的电芯。以 18650 型为例,18 即指电池的直径为 18mm,65 指长度为 65mm,0 是指电池形状为圆柱。特斯拉最新采用的 21700 电池系统的能量密度在 300Wh/kg 左右,相比其原来 18650 电池系统的 250Wh/kg 约提高 20%。 在这里就要提及下在电池领域我国还是处于领先位置,例如宁德时代和比亚迪都是行业佼佼者。现在无论是国内造车新势力广汽、蔚来还是国际品牌奔驰、大众等都争先采用宁德时代的最新 NCM811 电池。NCM811 电池也是我们熟悉的三元锂电池的一种,我们知道三元锂电池的正极材料是以镍盐、钴盐、锰盐为原料,里面镍钴锰的比例可以根据实际需要调整,所以“811”表示的是镍钴锰的占比,也就是 8 成镍,1 成钴,1 成锰。而''NCM”是这三种元素的简称。还有 NCM523、NCM622 等电池,目前很多厂家使用的还是 NCM532 电池,但是最新一代的宁德时代 NCM811 电池能量密度可达到 304Wh/kg,这就意味着同体积下采用 NCM811 电池的电动车电池容量更大,续航更远,更具优势。 目前电动车最大的痛点还是续航,说白了就是在电池材料和技术方面还有待突破。虽然目前的三元锂电池可以做到高稳定和高比能量,但是从理论上来讲,三元锂电池一般能有 2000 次充放电循环,加上日常使用时如果长时间大电流放电,或者经常亏电,三元锂电池就会衰减得更快。目前认为电池寿命终止的标称容为 70%;由于锂电池衰减不可以逆,唯一能做的就只有换电池。 国家已经出台相关政策:要求乘用车生产厂家对它的电池、电机这些核心部件,提供 8 年或者 12 万公里以上的质保。但是,过了质保期之后怎么办呢?或者是交通事故或者人为原因损坏后怎么办?只能自费更换!但是你还要额外考虑下值不值得换,有可能更换全新电池组的费用可能比你整车的残值还要高,毕竟电池的成本是电动车整车最贵的部分。 我们买全新电动车之所以便宜是因为新能源车享受了国家优惠政策补贴的,我们成交价格是优惠后的价格。但是如果我们单独更换电池包是没有补贴的,加上电池包造价本来就高,所以单方面掏腰包更换电池价格很贵。以比亚迪为例,60kWh 的电池组在 4s 店报价在 10 万左右,蔚来的 70kWh 电池组报价也在 10 万左右,特斯拉目前没有确切报价,但是已经有外媒算出它的成本价为 141 美元/kWh,以国产标准版 model 3 的 60kWh 为例,算上运输成本、工时和盈利等也要大概 8 万人民币。按保守 5 到 10 年使用时间来算,您的爱车 5 年以后的市场二手价格值不值得花这么多钱换个全新电池包?这个问题还是值得商榷的。 为什么大力发展新能源车?还不是为了环保。但是众所周知电池污染也是至今尤为突出的环保问题,那么问题来了!电动车更换下来的电池怎么处理?就目前市面上电动车保有量来看,更换下来的旧电池数量十分庞大。其实在中国,在处理旧电池这个问题上我国相对应的产业链已经相对比较成熟的了。早在 2018 年 8 月国家就已经实施《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》,鼓励车企、电池厂家、废物汽车拆解企业等综合利用企业通过多种形式合作共建、公用废旧动力系电池回收渠道。其中铁塔公司是这领域的佼佼者,当之无畏的国家领导队。铁塔能源已经与 43 家国内车企、2 家整车进口企业合作,在全国 31 个省市,建成汽车动力蓄电池回收服务点 2075 个,将梯次利用作为产业链的一个独立环节,同时基本打通了动力电池回收利用的环节。 更换下来的动力电池处理流程为:报废回收→检测分拣→分类处理。最终分类处理分为两种,一种就是无法再利用的电池只能实行拆解,提炼重金属。一般来说,电池中会含有汞、铅、铜、镉、镍等金属以及硫酸化合物等合成化学物质,这些成分都是具有毒性的物质,一旦随便排放会严重污染环境,所以要严格拆解分离提炼有害物质和重金属。相比拆解的成本过高,对于还能继续使用的电池最终处理就是另外一种方法:回收再利用。 面对淘汰下来衰减过度的电池,不过它还能继续使用,回收公司一般会包装打包买给各行各业,让它们再继续服务人类。例如可以用在物流公司的纯电大货车身上,因为它不局限于电池的容积,可以堆积更多的电池组。目前很多电网也会回收旧电池在用电低峰期储备电能高峰期释放电能,这种合理分配电力资源的还有水坝发电站、路边太阳能路灯等。以上就是电池在电动车领域电池续航的突破口分析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-04-03 关键词: 电池 电动车 突破口

  • 电动汽车的电池寿命影响因素

    电动汽车的电池寿命影响因素

    什么会影响电动汽车的使用寿命呢?德州仪器(TI)创建了一种新设备,可以对三到六个电池进行高精度测量。电动汽车(EV)通常依赖于多个电池,必须对其进行平衡才能实现最大的电池效率。TI的新部分对于电动汽车的电池管理系统至关重要。电动汽车的性能仅优于配备内燃机的传统汽车。电动机的特点是效率更高,并具有出色的性能。这些电动机通过彻底消除噪声水平和污染排放,也可以大大简化车辆的机械设计。 电动汽车也有缺点,但是其中许多与电池和电池管理直接相关。它们包括范围限制和长充电时间,这归因于电能存储系统中当前使用的技术。电动汽车和混合动力(HEV)车辆产生的电流和电压值非常高,还必须遵守最严格的安全标准,以确保车辆上电子部件的任何故障或损坏都不会造成任何危险。车辆的乘员。 新电动车的主要特点之一是可以很容易地从外部电源充电。这使它们与混合动力电动汽车区分开来,后者将内燃机和电池集成在一起,但无法连接到电源。电动汽车有两种基本类型:全电动汽车(AEV)和插电式混合动力汽车(PHEV)。 AEV仅靠电力运行,并由一台或多台电动机控制,并且完全依靠正确充电的电池供电。它们不消耗燃料,也不产生废气排放。它们包括电池电动汽车(BEV)和燃料电池电动汽车(FCEV)。除了从电网充电外,这两种类型均通过再生制动部分加载,再生制动会吸收制动过程中正常损耗的部分能量(或使用其他来源)。 德州仪器(TI)电动汽车/ HEV电池汽车产品业务开发和功能安全总监Ivo Marocco表示:“今天,我认为阳光是可用于为这些车辆的系统充电的最有效的能源。”电动汽车制造商选择针对耐用性而非高比能量进行优化的电池;这些电池比消费电子产品中使用的电池更大,更重。锂离子电池在电动汽车中的使用正在推动行业研究如何延长其使用寿命,与此同时,专家已开始分析故障和自然退化的原因。 尽管如此,它们仍然是电动汽车存储的主要选择。Ivo说:“它们以最小的重量和空间提供了最高的能量密度。”锂离子电池在投放市场之前需要进行几年的理论和实验研究,但这并不意味着没有进一步研究的理由。研究人员正在解决提高功率密度,耐用性,成本,充电时间和安全性方面的挑战。装料量的管理将通过快速有效的热交换系统提高热管理效率,避免爆炸或变形。 由于制造商致力于在不断增长的电动和混合动力汽车市场中提高市场份额,因此该技术的快速采用是汽车领域前所未有的设计活动的基础。性能监控是锂离子应用成功的关键:除了将能量积累计算为一种工作指标外,该功能还保证了较长的电池寿命,避免了可能损坏电池的情况。 BMS管理可充电电池(单个电池或整个电池组),以通过确定安全操作区域(即电池组以及单个电池确保最佳技术性能和耐用性的安全区域)来保护存储系统。BMS是一个用于完全控制电动汽车电池组的系统,具有电池单元阵列管理以及所有诊断和安全功能,用于管理车辆上的高压和电池程序平衡。用于锂离子技术的BMS系统的另一个重要功能是电池单元的平衡,这可以弥补它们之间的任何细微差异,从而优化电池组的使用寿命。 “电池管理系统的目标是准确测量背部电池的电压,然后可靠地报告它们。”从本质上讲,这就是这类车辆的电池管理系统需要完成的两个主要任务。”Ivo说。BMS还负责监视电池的运行状况,以确保在一定的电压和温度范围内运行。它还以双重目的执行估计充电状态(SOC充电状态)的任务,以提供有关充电系统和使用存储的能量的设备可用的充电信息,并能够执行平衡。另外,BMS执行电池健康状态的评估(SOH健康状态),以确定电池内部电池的剩余寿命。 德州仪器(TI)BQ79606A-Q1可同时对三到六个电池单元进行高精度测量。该设备可以支持汽车应用电池组中的大型电池堆配置。BQ79606A-Q1提供一个用于电池单元输入的delta-sigma ADC转换器,可以同时测量电池电压。电池组利用电池的电势并将信号传输到BMS系统的数据采集部分。 “该设备要做的一件事就是对齐同步并进行调整,因此有可能延迟ADC转换的开始并对齐所有单元,以便电压测量是同步的。”Ivo说。 新设备包括用于通过6 NTC进行温度验证的其他辅助采集系统,以及用于对设备进行安全检查的内部指南。还包括ADC模具温度测量,以提供温度校正,以在扩展的温度范围内实现高精度结果。BQ79606EVM板允许评估BQ79606A-Q1的性能。设计上的主要挑战是高电压风险和BMS数据采集电路的热插拔功能,在这种情况下,可能还需要测量串联连接的电池的数百个电势。电池单元的布置特别重要,因为尺寸,重量以及最重要的是成本不仅对车辆维护有影响,而且对相关市场也有影响。 模块中组织的解决方案有助于分配权重,并提供实用性和易于管理性。考虑到模块的尺寸与布线的成本和复杂性成比例,必须对其进行专门研究。 模块化电池组可以包括微处理器以控制数据采集过程以及可靠的通信接口。以上就是新能源汽车的使用寿命的决定性因素,希望能给大家帮助。

    时间:2020-04-03 关键词: 德州仪器 电池 电动汽车

  • 新能源汽车最难克服的难关是什么?

    新能源汽车最难克服的难关是什么?

    新能源汽车的技术有哪些难关?对于新能源汽车而言,有着很多优势,比如说环保无污染,车辆用车成本低等特点,同时也深受大家的喜欢。据有关部门数据显示:2019年上半年新能源汽车的保有量在340万之多的数量。那么面对这样巨大的购买量,新能源汽车市场如何站稳脚跟迎接更大的挑战? 新能源汽车要大卖还是要从新能源汽车的痛点说起,制约着新能源汽车发展和销售的有车辆的充电体验,车辆电池技术以及续航里程,及车辆的售后服务。以车辆的充电体验而言,新能源汽车在充电上面充电的时间比较长,以快充为例,采用70kw的充电桩,在快充的时间上面也是需要将近一个小时左右才可以充满电,如果能够研发出10分钟就能充满电的技术,消费者的体验肯定会非常好。 目前新能源汽车市场的发展还需要解决哪些问题 而且来说的话,充电桩资源分布不均,导致部分地区的充电桩无人使用,而部分地区排起长队充电的景象,偏远地区没有充电设施的问题。而当新能源汽车充电像加油一样快的,那么就不存在车辆的充电焦虑一说,其次从车辆电池技术上面来说,电池的安全方面也是深受关注,再者以车辆的续航里程而言,最大的痛点依旧是续航不够、续航衰减,以及续航虚标的问题。对于车辆出现续航的衰减,因为环境等各种因素的影响所导致的。 最后就是对于车辆而言由于动力电池等用电设备都会携带着高压电,所以在售后服务上只能够选择专用的售后电,其次从售后上面来说一些小品牌的车企也会面临售后不完整的情况,毕竟各个厂家的新能源网络并不完善。当这些问题解决以后,新能源汽车的这些痛点就能够解决掉了。以上就是新能源汽车需要攻克的难关,希望能给大家帮助。

    时间:2020-04-03 关键词: 汽车 新能源 充电桩

  • 延缓电池寿命方法

    延缓电池寿命方法

    现在的越来越多的骑车采用新能源电池,解决方案下载/从电芯到电池包,全在ITS5300电池充放电测试系统 场景1:电池生产厂家 在电池生产测试过程中,过充过放以及单体间不均衡是导致电池寿命衰减的主要因素。另一方面,随着公司业务范围的拓展,电池包功率越来越大,如何利用现有的设备,来满足大功率的需求,并解决高昂的测试成本问题,一直是电池厂家所关注的。 场景2:使用电池的家电/EV/储能电站等厂家 而作为电池的下游用户,当把电池应用到实际产品中测试时,可能会达不到标称的寿命次数。如何提前有效的评估电池的实际寿命,以便选择合适的电池规格和供应商,是电池用户测试的主要目的。 可见,电池测试中您所关注的…? Ø如何在测试过程中,延缓电池的寿命? Ø如何解决大功率电池高昂的测试成本? Ø如何提升测试设备的利用率? Ø如何在产品开发初期,结合用况评估实际寿命? Ø如何快速对失效电池进行分析? Ø如何获取更直观的数据以改善电池工艺? ITECH电池系统解决您的测试难点,降低85%用电成本 #延缓电池寿命# 为了进一步提升系统的安全可靠性,避免误操作导致的电池寿命衰减,ITECH电池测试系统提供充放电测试前预判断功能,先期筛选出不合格的电池包,从而对内部失效单体及时更换。另一方面,对于测试过程中出现的不均衡,系统可配合BMS完成均衡充放电测试,避免过充过放导致电池寿命衰减。 #成本和设备利用率# 成本一直是用户非常关注的问题,尤其针对大功率电池测试。按照每度电0.5元的收费标准,假设平均一天消耗60kWh,则消耗的电费成本约3万元。ITECH针对电芯到电池包的测试提供能馈式解决方案,回馈效率最高达95%,意味着可将57kWh的电量回馈给电网,极大地节约了用电成本。此外,系统可在多路小功率和少路大功率间灵活切换使用。 #评估真实用况寿命# 电池在真实应用中(如EV battery),随着车辆的加速,减速,怠速等工况执行,电流大小及方向时刻发生变化。如果将电池安装到实际车辆中,对续航里程进行评估,显然是不合适的。我们软件可将真实的工况在实验室进行真实还原,最多模拟1000000点电流值,电流切换时间-90%~90%)小于2ms。 #电池性能和失效分析#电池的测试的最终目的还是为了获取电池寿命衰减率,温度特性,倍率特性。如果在同一图表中体现不同温度下的电压-容量曲线,相信这样的展示会省去您后期数据处理时间。在ITECH的电池解决方案中,我们通过统计分析,筛选及函数功能的结合,帮助用户快速且直观的完成分析。对于测试过程中的异常,系统可详细记录故障源,具体数值,以便于失效原因追溯和后期的改进。以上就是延缓电池的一些方法,希望能给大家帮助。

    时间:2020-04-03 关键词: 电池 寿命 艾德克斯

  • 新能源汽车的旧电池解析

    新能源汽车的旧电池解析

    社会的进步促使新能源不断发展,新能源汽车缓解了汽车尾气对空气质量的压力。不过,新能源汽车的电池“退役”后如果不能妥善处理,有可能造成新的污染。江苏正探索建立新能源汽车动力蓄电池回收利用体系,通过促进产业合作、政策激励回收利用等方法,促进电池回收利用。 我国是全球新能源汽车产销大国。2019年1—11月,我国新能源汽车产销分别完成109.3万辆和104.3万辆,同比分别增长3.6%和1.3%。经过近年来的爆发式增长,目前,新能源汽车动力蓄电池将进入规模化退役期。预计到2020年,我国退役电池累计约为25吉瓦时。如此数量的电池退役,如果不实施有效的管控,势必将造成严重的环境污染和资源浪费。 作为全国新能源汽车动力蓄电池回收利用试点地区,到2020年,江苏全省将基本形成新能源汽车动力蓄电池回收利用体系,重点地区新能源汽车动力蓄电池基本回收利用。 准确回收:启动溯源管理,实施全程监管 怎样才能“找到”退役的蓄电池?如何保证电池准确地回收到位?江苏省工业和信息化厅节能与综合利用处副处长胡正新坦言,电池是否能收得回来,是各地普遍遇到的一大挑战。目前,全国已有27家新能源汽车生产企业在江苏省设置了698个回收网点,但真正从回收网点回收的电池寥寥无几。 如果在保修期内,客户有更换电池的需求,会主动联系汽车生产企业;如果在保修期之外,情况则比较复杂。“按照规定,汽车生产企业是电池回收的责任主体,负有监管责任,但是,退役电池所有权在终端客户手里,我们没有处理权。”南京一家电池回收公司的相关负责人许寒雪告诉记者,如果退役电池还有可用之处和利润空间,终端客户并不一定愿意将其交给车企处理,往往有自己的考虑。 商用车客户以国有公交公司为主,对回收退役电池比较配合。私人购买的乘用车,其动力蓄电池追踪回收起来更为困难,要一对一沟通。“售卖车辆时,会在协议中加入一条:客户有配合动力蓄电池回收的责任。不过,即便如此,也没有约束力。”许寒雪说。 胡正新介绍,由于退役电池属于一般的工业固废,回收没有特别门槛,只需有正常资质即可。除了负有电池回收主体责任的汽车生产企业之外,还有专门的回收企业可以回收。然而,如果回收后的退役电池没有用到正规渠道,例如制成了小型充电宝等,不仅存在安全隐患,而且也会从监管的视野中消失。 去年7月31日,新能源汽车国家监测与动力蓄电池回收利用溯源综合管理平台在北京启动。该平台意在通过信息采集与管理等功能,实现动力蓄电池产品全生命周期监管。业内人士认为,这是实施新能源汽车动力电池溯源管理的关键一步,对有效推动电池回收利用具有重要意义。 “当前的第一步是由车企将电池回收信息补录到这个平台上,这是构建全面有效监督管理的基础。”胡正新介绍,以此为契机,要进一步厘清各个主体之间的回收责任、增强全社会的回收意识。同时,也要加快和优化回收布点,提高回收的便捷性与可操作性。此外,江苏省相关主管部门也将加大对车辆生产企业、回收企业的监管力度,包括设计出台通报措施、信誉体系、奖惩方法等。 梯次利用:因地制宜实施,企业合作发力 电动玩具上不能用的电池,放在遥控器里却可以继续使用。同理,新能源汽车动力蓄电池容量衰减至80%以下时,虽不能完全满足汽车动力需求,但可以用于其他领域,这就是梯次利用。在新能源汽车动力蓄电池回收利用的试点企业——中国铁塔江苏分公司,运维部动力主管郭翔告诉记者,动力蓄电池由一个个小电芯组成,它们串联成各种规格的模组,再通过串并联组成电池包。使用若干年后,电池包容量会逐步衰减,无法在汽车上继续使用。 如果将电池包还原成模组,再经过重组和检测,符合通信基站所需的大小尺寸和电压等级,便可以供通信基站“备电”使用,即在停电后用来供电。2018年4月以来,江苏全省使用梯次电池9600余组,约60兆瓦时,消纳退役动力蓄电池600吨,替代铅酸电池约1800吨。中国铁塔江苏分公司计划8年内替换全部铅酸电池,年需求量达200兆瓦时以上,可消纳退役动力蓄电池2000吨,替代铅酸电池约6000吨。 目前,很多企业在积极探索动力蓄电池梯次利用的新途径,国网江苏综合能源服务有限公司将其用来“储能”。由于电费实施峰谷分时计价,供电企业需要在晚上充电储能,白天再将电力释放出来,这样能为客户节约大量电费。目前,该公司在南京江北新区建设45兆瓦时的梯次电池储能电站项目,将于明年上半年投产。该项目充放一次,相当于180个家庭一个月的用电量。 在郭翔看来,最理想的状态是,实现退役电池就地转化。“退役电池中仍余部分能量,对运输车辆、路面颠簸程度、运送中的温度等均有一定要求,同时,电池重量大,运送成本昂贵,因此,最好是在本地实现梯次利用。”据郭翔介绍,在回收重组和梯次利用等环节,江苏已基本具备了本地消化的条件。 胡正新介绍,2013年起,国家加大对新能源汽车的推广力度,根据动力蓄电池的使用寿命推算,预计在明年,动力蓄电池大规模的退役潮将来临。信息沟通不畅、企业合作较少,是退役电池梯次利用中普遍遇到的难题。为推动退役电池的梯次利用,今年5月,江苏省正式成立新能源汽车动力电池回收利用产业联盟。 绿色拆解:研发再生技术,实施精准补贴 一般情况下,如果容量性能降到30%以下,动力蓄电池就不再能梯次利用,只能拆解报废。电池被拆解后,可回收其中有利用价值的再生资源,例如钴、锂、镍等贵金属。这些资源将再转化为电池的制作材料。这是构建动力蓄电池全生命周期价值链回收利用体系中最后也是最关键的环节。动力蓄电池的拆解方法可以分为物理拆解和化学拆解两种。由于化学拆解中使用的强酸强碱会对环境造成污染和破坏,所以江苏省并不鼓励这种方法。 江苏一家新能源公司研发出等离子拆解法,即对废旧锂电池实施等离子分离、固体物分离、气体无害化处理等程序,提取可利用的再生资源。据悉,这种新型拆解方法能够有效地规避强酸强碱的使用,防止损害环境。目前,这项新技术已在省内推广,年处理1万吨的项目即将在明年年中投产。 除了拆解过程可能造成污染,高成本也是阻碍退役电池回收再生的难题。据相关拆解企业负责人介绍,广泛使用的磷酸铁锂电池,回收价值较低,处置成本过高,再生收益远不抵其再生成本,这大大影响回收企业的积极性。胡正新介绍,除了通过技术创新降低回收成本,发放补贴也是业内广为认同的方案。为了实现精准补贴,部分地区仿照家电回收补贴的做法,设立专项基金,处置多少、补贴多少;不过,是否适合补贴、如何制定标准、怎样具体操作,还需要进一步的探索。以上就是新能源汽车的旧电池的去向解析,希望能给大家参考。

    时间:2020-04-03 关键词: 汽车 新能源 旧电池

  • 漏电保护器使用方法

    漏电保护器使用方法

    什么是漏电保护器?它有什么作用?无论是企业还是家用,漏电保护器还是比较常见的。但是在使用场景和使用细节你们都用对了吗?但是,由于使用者认识上有误和使用不正确,使得漏电保护器在实际使用中起不到应有的保护作用。 漏电保护器使用场合 一、必须装漏电保护器(漏电开关) 的设备和场所: (1) 属于I类的移动式电气设备及手持式电动工具(I类电气产品,即产品的防电击保护不仅依靠设备的基本绝缘,而且还包含一个附加的安全预防措施, 如产品外壳接地) ; (2) 安装在潮湿、强腐蚀性等恶劣场所的电气设备; (3) 建筑施工工地的电气施工机械设备; (4) 暂设临时用电的电器设备; (5) 宾馆、饭店及招待所的客房内插座回路; (6) 机关、学校、企业、住宅等建筑物内的插座回路; (7) 游泳池、喷水池、浴池的水中照明设备; (8) 安装在水中的供电线路和设备; (9) 医院中直接接触人体的电气医用设备; (10) 其它需要安装漏电保护器的场所。 二、报警式漏电保护器的应用: 对一旦发生漏电切断电源时,会造成事故或重大经济损失的电气装置或场所, 应安装报警式漏电保护器,如: (1) 公共场所的通道照明、应急照明; (2) 消防用电梯及确保公共场所安全的设备; (3) 用于消防设备的电源, 如火灾报警装置、消防水泵、消防通道照明等; (4) 用于防盗报警的电源; (5) 其它不允许停电的特殊设备和场所。 三、除应遵守常规的电气设备安装规程外,还应注意以下几点: 1. 漏电保护器的安装应符合生产厂家产品说明书的要求。 2. 标有电源侧和负荷侧的漏电保护器不得接反。如果接反,会导致电子式漏电保护器的脱扣线圈无法随电源切断而断电,以致长时间通电而烧毁。 3. 安装漏电保护器不得拆除或放弃原有的安全防护措施,漏电保护器只能作为电气安全防护系统中的附加保护措施。 4. 安装漏电保护器时,必须严格区分中性线和保护线。 使用三极四线式和四极四线式漏电保护器时,中性线应接入漏电保护器。经过漏电保护器的中性线不得作为保护线。 5. 工作零线不得在漏电保护器负荷侧重复接地,否则漏电保护器不能正常工作。 6. 采用漏电保护器的支路,其工作零线只能作为本回路的零线,禁止与其他回路工作零线相连,其他线路或设备也不能借用已采用漏电保护器后的线路或设备的工作零线。 7. 安装完成后,要按照《建筑电气工程施工质量验收规范(GB50303-2002)3.1.6条款,即“动力和照明工程的漏电保护器应做模拟动作试验”的要求,对完工的漏电保护器进行试验,以保证其灵敏度和可靠性。试验时可操作试验按钮三次,带负荷分合三次,确认动作正确无误,方可正式投入使用。 四、小结 漏电保护器的安全运行要靠一套行之有效的管理制度和措施来保证。除了做好定期的维护外,还应定期对漏电保护器的动作特性(包括漏电动作值及动作时间、漏电不动作电流值等)进行试验,做好检测记录,并与安装初始时的数值相比较,判断其质量是否有变化。在使用中要按照使用说明书的要求使用漏电保护器,并按规定每月检查一次,即操作漏电保护器的试验按钮,检查其是否能正常断开电源。在检查时应注意操作试验按钮的时间不能太长,一般以点动为宜,次数也不能太多,以免烧毁内部元件。 漏电保护器在使用中发生跳闸,经检查未发现开关动作原因时,允许试送电一次,如果再次跳闸,应查明原因,找出故障,不得连续强行送电。 漏电保护器一旦损坏不能使用时,应立即请专业电工进行检查或更换。如果漏电保护器发生误动作和拒动作,其原因一方面是由漏电保护器本身引起,另一方面是来自线路的缘由,应认真地具体分析,不要私自拆卸和调整漏电保护器的内部器件。以上就是漏电保护器的使用方法,希望能给大家帮助。

    时间:2020-04-03 关键词: 电流 保护器 漏电

  • 新型锂硫电池解析

    新型锂硫电池解析

    什么是新型锂硫电池?它有什么作用?具有锂离子电池容量五倍的电池以及低环境负荷的电池可能会导致电动汽车的大幅降价并能大规模存储电力。基于锂和硫(Li-S)的电池能够在超过200个充放电循环中保持99%的效率;如果用于为智能手机供电,它将能够保持运行五天。 新电池是由澳大利亚墨尔本莫纳什大学机械工程和航空航天系的研究员Mahdokht Shaibani和她的同事开发的。 研究人员已经为他们的制造工艺申请了专利(PCT / AU 2019/051239),原型电池已经由包括弗劳恩霍夫材料和光束技术研究所在内的德国合作伙伴成功制造。科学家们认为,这一进展可能会改变未来手机、汽车、电脑和太阳能网络的生产方式。这项研究发表在《科学进展》杂志上。 研究小组包括Shaibani和她在莫纳什大学的团队;与来自CSIRO、列日大学、弗劳恩霍夫和Beam Technology的同事们一起。“Li-S电池的设计和实现可能会给汽车市场带来一场革命,”论文作者之一、莫纳什大学(Monash)教授Mainak Majumder说。 当谈到电池,每个人都在寻找新的解决方案,提供更长的寿命和可持续性。研究人员一直致力于研究能够充电更多、使用更久的电池。到目前为止,锂硫电池的弱点是由于硫电极的容量太大,以致于它打破了正常的电池充放电循环。硫电极在循环过程中膨胀收缩,电极体积变化约78%。 当硫电极充电到所需的5至10 mg cm-2时,由于锂化/去硫化体积和由此产生的应力的巨大变化,较高的能量性能迅速衰减。研究人员在化学层面上为硫粒子提供了更大的空间,他们使用了更少的聚合材料来将硫粒子固定在电极上,从而在硫粒子之间创造了更多的空间结构。使用与锂离子电池相同的材料,研究人员重新配置了硫阴极的设计,使其能够承受更高的应力负荷,而不会降低整体容量或性能。 这种锂硫电池可以极大地降低电池的成本,因为硫是一种储量丰富且极其经济的化学元素。然而,可能存在与锂离子电池生产相关的伦理问题。有关电迁移率的主要问题与提取生产电池所需的原材料的过程有关。许多研究也集中于开发对环境影响较小的较便宜的成分,例如硫。 据科学家预测,到2050年,道路上的电动汽车数量将达到9.65亿辆,电池的存储能力将提高到12380千兆瓦时,而光伏系统的存储能力将超过7100千兆瓦时。未来几年,对金属的需求将大幅增长。电池是未来几年欧洲能源供应系统摆脱碳氢化合物(包括运输和电力)的关键技术之一。硫磺更容易找到,也更便宜,尤其是因为它也是石油加工的废弃物。在不久的将来,我们将需要新一代高性能、可靠、安全、可持续和廉价的电池。 储能系统将在电力和热力系统的完全脱碳过程中发挥越来越重要的作用。从化石燃料向可再生能源的过渡不能不包括发展先进的能源储存技术,例如储存系统和电池。与传统锂离子电池相比,新的储能技术使用了硫,硫是一种非常经济的材料,比传统锂离子具有更高的抗过载能力、更低的毒性和更轻的重量。 利用锂离子电池的电化学反应可以在各个应用领域带来令人兴奋的新发展。其他研究人员发现,将硫碳储能材料包裹在柔性薄石墨烯薄片中,可以加速电子和离子的运输,从而提高性能和导电性。通过将硫碳单元包裹在石墨烯片上,可以获得更长的电池寿命、更好的循环稳定性和更高的效率。以上就是新型锂硫电池的相关解析,希望能给大家参考。

    时间:2020-04-03 关键词: 锂离子电池 汽车市场 锂硫电池

  • 电网中的电力电子

    电网中的电力电子

    什么是电力电子?它有什么作用?随着世界努力应对防止灾难性气候变化的挑战,发电行业已被公认为是减少碳排放的最重要领域。 因此,美国半数以上的州制定了可再生电力的指令,包括加利福尼亚、德克萨斯州和纽约等一些最大的州,而欧盟的《可再生能源指令》也设定了类似的目标。尤其由于风能和太阳能的间歇性和可变性,可再生能源资源的整合对公用事业是个日益严峻的挑战。 在过去的十年中,风能和太阳能的成本已急剧下降。在许多情况下它们与化石燃料相比具有竞争优势,尤其是在电网规模下部署的时候。商业和工业规模的安装也是极具经济效益的,沃尔玛、塔吉特和亚马逊等公司已将大量的太阳能电池板放置在仓库和零售点就证明了这一点。随着海上风能和不固定的太阳能电池板技术的不断发展,可再生能源的适用点也在不断扩大。 加上不断扩大的住宅太阳能容量,公用事业面临的另一个挑战是分布式能源的整合不受其控制。一些州对电表发电背后的净计量或馈电收费实行强制性规定,这增加了复杂性并对公用事业收入产生影响。另一个主要挑战也与气候变化有关:电网基础设施的安全性和可靠性。最近的加利福尼亚的野火和PG&E的破产,这是极端天气和气候变化将如何影响电网的早期迹象。PG&E甚至现在进行预防性大规模停电以保护设备、客户和森林。 添加到此组合中的另一资源是储能。储能可以有多种形式,包括抽水蓄能、大型飞轮、海底加压气囊,甚至是起重机吊起巨大的混凝土块。这些选项中有许多都需要大规模构建以节省成本,或需要非常特定的地理特征。 最突出、发展最快的储能技术是电池。电池可高度扩展,能用于从家庭规模到发电厂规模。它们也可以几乎部署在任何位置,而无需像传统发电厂必须进行大量的环境评估、基础设施建设和考虑当地法规。最后,各公司都证实了能够在短短六个月内安装大型电池,这与规划和支持化石燃料发电所需的数十年时间形成鲜明对比。 储能带来许多好处,尤其是在结合间歇性可再生能源使用的时候。储能最明显的用途是能源套利。当电价低时,能量被存储,然后在电价高时送回电网。在晴天,当光伏(PV)源过量发电时,电力可流入存储元件,从而可以最大程度地利用这些“必须消耗”的资源。晚上,当太阳能发电量下降时,电池将供应丢失的电力,而基本负荷发电量将上升。因此,许多大型电池设施与太阳能发电场部署在同一地点。 如果PG&E在发生火灾的危险很高时让客户断电,则电池和太阳能电池板将使家庭和企业免于停电,从而保持关键流程运行和防止食物变质。此外,电力运营商现在正在协调控制分布式能源,作为“虚拟电厂”,根据需求来发电、存储和送电。在某些情况下,这包括需求响应,其中电力负荷转移到非高峰时段。 将风能、光伏和电池源连接到电网的关键接口是逆变器。简单地说,逆变器将直流电源转换为交流电,并同步至电网的60Hz电气频率。图1显示出了连接到电网的太阳能电池板的简化图,重点显示逆变器的结构。逆变器有多种风格,包括单向和双向以及多级逆变器的多拓扑结构,每一拓扑在特定情况下各有利弊。逆变器的关键器件是电源开关,图中显示为绝缘栅双极晶体管(IGBT) Inverter:逆变器 AC Grid:交流电网 逆变器采用微处理器、适当的检测和反馈及正确的算法,可以为电网提供各种服务,而不仅仅是存储和释放电能。一个例子是以电压支持、频率调节和谐波降低来保持电力质量。分布式能源可以减少输电和配电网络的负荷,因为电能在靠近发电的地方使用。这可以减少电网的紧张和拥挤,甚至推迟电力线的升级。 当大量的电力通过逆变器时,交流和直流电源之间的转换必须非常高效。事实上,商用逆变器的峰值效率在96-98%。但电网运营商想要更高的能效,特别是在公用事业规模上,因为能效的微小变化仍意味着大量的电力。为了达到这些能效水平,功率器件必须具有非常低的损耗。如今,IGBT已成为这些应用的主力开关。但IGBT的传导电流为几百安培,阻断几千伏特的电压,它是采用类似于制造手机和数据中心高性能计算芯片所使用的工艺,由硅制成的。 然而,新材料有望实现更高的性能、更高的能效和更高的可靠性。具体地说,碳化硅(SiC)是未来的材料。SiC功率电子器件比类似的硅器件具有更低的传导和开关损耗。过渡的第一阶段涉及低级二极管,如图1所示,该二极管反向并联连接至IGBT。将硅二极管替换为SiC二极管可降低损耗并减少开关期间的过冲,从而减少了逆变器上的应力。尽管SiC二极管比硅二极管更昂贵,但较小的散热器和系统尺寸可降低整体系统成本。 SiC MOSFET是过渡的下一阶段。SiC MOSFET的开关速度比硅IGBT快得多,因此它们用于太阳能发电系统的升压级带来更大的优势。通常,使用DC-DC转换器增加太阳能电池板的输出电压。SiC MOSFET可更快地开关,因而减小了升压级中昂贵的无源器件如电感器的尺寸,并提高了效率。 安森美半导体提供各种IGBT、SiC二极管和SiC MOSFET,可满足各种逆变器对电压和电流的要求。最受欢迎的是电源模块,将许多不同的电源开关和二极管封装在一起,以实现小尺寸,易于设计和高效散热。除主要的功率电子器件外,安森美半导体还提供门极驱动器、伽伐尼隔离和高性能运算放大器使系统完整。 总结 随着可再生能源和储能技术的改进和成本的下降,电网的“逆变化”继续以越来越快的速度进行。除了减少碳排放和污染外,逆变器还支持更灵活和更具参与性的电网,使消费者和生产者之间的界限变得模糊。电力公司正确的控制和协调,可提高电力质量,降低升级成本,为用户提供更可靠的服务。电力电子技术是使我们的关键基础设施得以更新的关键使能技术。以上就是电力电子的相关概述,希望能给大家帮助。

    时间:2020-04-03 关键词: 安森美 电力电子 发电行业

  • 新型电源系列EA-PSB 10000 30kW解析

    新型电源系列EA-PSB 10000 30kW解析

    未来的电磁电池是什么样呢?功能强大,安全且价格便宜–对现代电池和蓄电池系统的需求不断增长,这给制造商带来了重大挑战。一方面,他们的系统必须以更高的性能,使用寿命和安全性来说服。另一方面,最终消费者期望产品以诱人的购买价格和节能运行而令人信服。 市场在变化 电池和蓄电池系统市场目前正在动态增长。全世界的电动汽车数量一目了然,这表明对高效电池的需求正在增长:自2015年以来,交付的电动汽车总数已从约130万辆增长到2017年的近320万辆。但是其他行业,例如可再生能源部门,也在稳步增长。为了使制造商在激烈的竞争中获得决定性的市场份额,他们必须有效地开发和生产。现代双向直流电源,例如我们的新型EA-PSB 10000 30kW,在其中起着核心作用。 市场上最高的功率密度 新型EA-PSB 10000 30kW的功率是其上一代产品的两倍,体积仅为后者的三分之一,因此具有市场上最高的功率密度——4U。与最新的15 kW相比/ 3U,新的30 kW / 4U单元的功率密度提高了50%,使其成为高精度,高功率电源的技术领导者。在互联运行中,甚至可以并联运行高达1.92 MW的总输出。由于这也是一个可编程的双向直流电源设备,因此用户可以受益于精确且影响深远的选项,以显示不同的工作条件。 例如,如果能量存储设备需要以不同的功率级别进行充电和放电以对其进行测试,则可以仅使用一个设备来完成。在这种情况下,我们的自动调整范围功能对用户特别有价值。此处,可编程双向电源具有以降低的输出电压提供增加的电流的能力。例如,在对高压电池放电时,能量以高达96%的效率直接反馈到电网中。 例如在汽车领域中测试组件时,通常有必要在实际条件下执行此操作。在这种情况下,我们与Fraunhofer研究所合作开发了Battery Simluator软件。结合EA-PSB 10000和EA-PSB 9000系列的设备,可以以简单易用的方式满足这些要求。如果需要符合EN 61010 SELV标准的部分可触摸网络,例如48V车载网络,则可以使用60V版本实现。 电源和负载合而为一 EA-PSB 10000 30kW作为单个设备承担了电源单元(即电源)和电子负载(接收器)的功能。这为用户带来了明显的优势。该设备既可以用作接收器,也可以用作源,还可以在两种工作模式之间无缝切换,而不会浪费时间,这意味着最高的效率。作为进一步的增值,用户只需考虑一些中心因素,例如购置成本,空间要求,维护和单个设备测试软件的集成。 电网恢复减少热量和成本 凭借EA-PSB 10000 30kW高达96%的有效市电反馈,用户可以降低执行测试时的一次能源成本。与常规系统相比,这还减少了设备产生的热量。空调的成本也降低了。除了标准的强制风冷(内部风扇)外,所有新的30 kW / 4U技术的型号都可以进行水冷。没有通风槽的封闭式设备外壳可防止内部和外部环境空气的交换。水流耗散了约95%的设备功率损耗。尽管水冷却在系统级别上更昂贵,但对于特定应用它具有多个优点。这是因为,即使系统的效率极佳,高达1.92 MW的高档电力系统也会产生显着的功率损耗,这些功率损耗会转化为热量。在恶劣的工业环境中进行安装还会导致设备内部空气冷却系统的堵塞和敏感电子设备的污染。无需与环境进行内部空气交换的水冷消除了此问题。 控制软件,实现最佳应用 如开始时提到的,电池系统制造商需要实现性能上的显着提高,以满足不断增长的需求并在市场上取得成功。在这里,不仅强大的硬件起着核心作用。控制系统还必须设计得高效。这就是为什么我们已经为较早的系列开发了EA Power Control(适用于Windows PC的直观操作软件)的原因。使用该软件,用户可以远程控制多达20台设备,并使用其他功能,例如排序和数据记录。借助全数字控制,用户还可以方便地安装更新并使用我们的远程维护。因此,可以通过远程维护上传偏离原始出厂设置的客户特定的特殊PID参数。此功能避免了将硬件退还给I / O设备以进行客户要求的新设置的需要。 触摸屏和模拟接口 该设备还具有5英寸触摸屏,可以直观地操作双向电源设备。模拟接口对于许多工作步骤仍然是决定性的。为了在实践中为用户提供最方便的操作,Elektro-Automatik的EA-PSB 10000设备具有各种接口。后面板上的电隔离模拟接口具有0到10 V或0到5 V的相应控制输入,以使电压,电流,功率和电阻可以在0%到100%之间连续编程。输出电压和输出电流也可以通过0至10 V或0至5 V的模拟监视器输出来读取。其他状态输入和输出将舍入模拟接口的范围。可以通过即插即用插槽连接数字接口。 USB /以太网安装在板上。还可以选择其他连接,例如Profibus,ProfiNET,CANopen,CAN,Mobus,EtherCAT和RS-232。以上就是未来的电池的解析,希望能给大家参考。

    时间:2020-04-03 关键词: 负载 新型电源 电池系统

  • 锂离子电池概述

    锂离子电池概述

    什么是锂离子电池?它有什么注意事项?电池寿命是当今许多应用中的重要因素。对于可植入的医疗设备,患者需要确信电池会在需要重新充电之间给它们较长的时间,即充电间隔。 几乎同等重要的是,电池的可用容量以及两次充电之间的时间将在其使用寿命内逐渐减少,这决定了电池需要更换多少年。这决定了电池的寿命以及可以使用多少个有用的充电/放电循环。选择电池时,长寿可能是一个关键的购买标准-一旦电池达到其使用寿命,将需要更换电池,这将涉及在植入式设备中的某种外科手术。 介绍 通常,在需要充电之前,可以将电池的使用时间减少20%,这被认为是容量减少的一个问题。结果,可再充电电池的使用寿命通常被定义为在容量下降到其原始值的80%之前的充放电循环次数。对于医疗设备的设计人员而言,重要的一点是,他们必须获得有关市场上可用的各种可充电电池的准确信息。他们需要确信,当他们查看不同制造商的电池时,它们正在比较相同的参数,并且数据表上的数字反映在现实生活中的行为上。 在本文中,我们将研究设计师如何确保他们获得正确的信息,并以此为基础进行决策。我们将回顾哪些因素会影响锂离子电池的使用寿命,这些因素尤其重要,因为锂离子电池比其他技术更容易发生变化,并且其性能在很大程度上受测试,使用和储存条件的影响。 。 电池寿命如何受到影响 对于任何可充电电池,用户需要多久找到一个充电点取决于多个因素。 首先,有环境因素,例如温度和振动。环境因素对电池寿命有很大的影响,在25°C左右的温度下(锂离子电池通常认为的)退化最小。这也意味着热管理在某些应用(例如电动汽车)中可能很重要,以确保通过充电或放电产生的热量不会使电池温度过高。 但是对于植入式医疗设备中的电池,这些因素通常不会产生重大影响。这是因为医疗设备在植入后会保持在大约37°C的恒定温度下,冲击或振动很小。对于医疗设备,对充电间隔的主要影响在于所谓的“操作因素”。其中包括充电和放电的速率以及电池充放电到的全部容量的百分比。存储也很重要-在将电池安装到设备中并投入使用后,长时间存储会保留多少百分比的电量会影响其行为。 充电电压是关键 在锂离子电池中,正极和负极之间的电位差随着电池的充电而增加,并且能量进入电池。随着使用中电池的放电,它会减少,并消耗能量。这意味着可以在端子之间测量的电压是电池充满电的可靠指示,因此可以在其中剩余多少能量。例如,通过这种电压测量,您的智能手机或笔记本电脑可以确定电池剩余电量的百分比,然后据此估算电池耗尽所有电量之前需要花费的时间。 对于医疗应用,锂离子电池的额定电压通常为3.6V或3.7V。在实践中,标准程序是将电池充电至约4.1V的最大值,并使其放电至2.7V的低点。停止充电的最大电压称为充电终止电压(EoCV)电平。但是,如果我们更改这些参数会怎样?相反,如果仅将电池放电至高于2.7V的最低电压,则它将仅放电掉部分电量。例如,如果我们在达到3V电压时停止将电池耗尽,则可能意味着电池仅放电至其容量的40%或50%。 这个低压点定义了所谓的放电深度(DoD)。因此,将电池完全放电视为100%DoD,而我们可以用较小的DoD百分比来测量寿命。可能会影响使用寿命的另一项变化是将上限电压端点从4.1V降低至较低值。这些变化的原因是锂离子电池中发生了不同的化学反应,例如,使电解质降解或在阳极上沉积不溶性化合物,从而降低了其效率。 这些电压变化在实践中产生了令人惊讶的巨大差异。如果我们稍微改变电压的上限和下限,则电池寿命中的充放电循环次数只能减少到以前的20%,甚至更少。尽管在这里我们仅讨论电荷和电压的微小变化,但切记要记住可充电电池可能最终在现场完全放电。例如,患者可能只是忘记在正确的时间为电池充电,从而使其电压下降得过低,或者可能将电池存放了较长的时间。 与我们刚刚讨论的寿命变化相比,这是一个不同的问题,但是对于许多锂离子电池而言,这种完全放电会造成损坏,从而大大降低其可用性。 EnerSys®通过其Zero-Volt™技术解决了这个问题,该技术可确保即使在电池放电至零伏后(图1和2),电池仍可以在峰值容量下运行。 测试结果 当我们测试了自己的Quallion®电池时,我们展示了出色的低容量衰减性能,同时在放电深度(DoD)值为100%(低至20%)的情况下循环电池。由此,即使经过多次充放电循环,电池容量的损失也降至最低。通过降低充电终止电压(EoCV),甚至可以在电循环期间进一步改善容量衰减性能。将EoCV从最大建议值4.1V修改为较低的4.0V值将增加电池的可用容量。 当我们查看100%DoD(这是医疗应用中的常见用例)时,我们会在达到初始保留容量的80%时检查电池的循环寿命。大多数医疗应用指定此工作循环寿命值,并且所需的值会随医疗设备的预期用途而变化。通常,医疗应用需要电池在100%DoD循环条件下满足500至1,000个循环,同时保持电池初始保留容量的80%。其医用电池中使用的Quallion®化学物质以80%或更高的保留容量超过了这些循环要求。 结论 即使工作条件中的很小差异(例如充电和放电电压)也可能对电池寿命或使用寿命产生重大影响。这意味着设备设计人员应确保他们以类似方式比较电池,并应检查电池制造商在其数据表上指定的测试条件。以上就是锂离子电池的相关解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-04-03 关键词: 电池寿命 植入式医疗设备 充电电压

  • 太阳能与电动汽车充电系统的应用与布局解析

    太阳能与电动汽车充电系统的应用与布局解析

    在科技高度发展的今天,各种交通工具还有人们的日常生活出行都需要能源,这就促使人们不断研究新的能源,这其中就有燃料电池。众所周知,印度政府在全国推行交通工具电动化,积极推广电动汽车,电子产业看好本土电动汽车的研制活动。大型OEM厂商正在研发电动汽车,同时电动汽车生态系统也在平稳的建设中,老牌企业以及各种初创公司在电动汽车充电器、充电站以及软件和云计算服务开发方面开始发力,且初见成效。但是,电子系统还有很多改进机会。本文将以印度的交通电动化趋势为例, 探讨太阳能与电动汽车充电系统的应用与布局。 在BIS、ARAI、EESL等机构组织帮助下,印度政府已经发布了充电站技术规范;部分原有规范如AC-001和DC-001的充电器已经开发出来,并部署在了选定位置的充电站。最新指引要求充电站必须配备多种标准充电器,即CCS AC 2型和CHADEMO连接器,以及较低功率的AC和DC-001充电器。但是,这些系统的电源完全依赖于电网,在大城市和半城镇化地区,充电站场地选址是一个难题,电网是否为电动汽车预留了负载的问题依然存在。 这些问题可太阳能发电来解决。太阳能发储电不仅可以补充电网供电能力,还可以在全国各地安装,即使不连接电网也可以给电动汽车充电。幸运的是,印度的太阳能推广很成功,地理位置让印度拥有丰富的太阳能。考虑其至少20-25年的使用寿命,太阳能充电站一次性安装费和资金投入比较合理,性价比高,在几年内就能获得投资回报。在投入使用后,电站的电源几乎是免费供给。下面介绍一个利用太阳能发储电给电动汽车充电的可行方案,将会涉及太阳能发储电方法、分布式电池管理、功率转换、通信连接,以及开发一个可扩展的模块化太阳能电动汽车充电站所需的基本模块。 下图是一个典型的电动汽车太阳能充电站功能示意图。 用户终端主要显示终端用户所能看到的功能,负责信息交换和人机交互,组件通常包括TFT触屏和用于身份验证或付款的NFC读卡设备,为实现更高级的功能,或许还有蓝牙接口。充电连接器支持不同的充电标准:小型电车和电动三轮车用AC慢充、电动汽车AC和DC快充。在开始充电前,用户必须验证身份,设置充电偏好。较复杂的功能是在后台进行的,中央控制器和其它模块负责监控后台运行。 电流和电源管理:充电系统有3个电源。首先是太阳能光伏板。本文不讨论太阳能板面积测算,通常情况下,充电站功率至少要几千瓦。在额定光照度条件下,太阳能板正常发电量约150W /平方米。太阳能板将电能送入MPPT模块,这是一个能效极高的DC-DC转换器,内部运行最大功率点跟踪算法,转换效率超过98%。这些转换器通常是多相交错的降压或降压-升压转换器,输入端和输出端的工作电压都在几百伏。电气隔离可能不是强制要求,但出于法规和安全考虑,大多数转换器都是电气隔离的。输出端连接公共直流母线,为下游负载供电。控制可以采用模拟、纯数字或模数混合方法。 第二个电源是电网。因为本充电站是设计目的是最大程度地利用太阳能,所以电网充电是备选电源。不过,有些地区电网是间歇性供电,还有些地区因为光照不足,太阳能板无法全年发电,电网必须在某些季节补充太阳能发电。本充电系统本质上是一个太阳能储电设备,在用电高峰时段可以通过双向并网逆变器补充电网供电能力,起到发电厂的作用。有了合理的净电量结算政策,太阳能发电厂或自备电厂就可以合法地向电网回送电力,因此,这是一个“一站两用”的解决方案。 第三个电源是储电站。当下的趋势是使用锂电池建站,因为锂电池使用寿命长,非常适合快充,放电深度和能量密度极高。为节省占地成本,电池可以安装在地下。这些锂电池组通过混联和串联的方式连接在一起,最后连到一个兼具监控功能的接线盒端接单元。每个电池都有一个数据端口,通常是CAN或RS485,通过菊花链方法将这些电池连在一起,最后连到接线盒,以便端接单元显示每个电池、电池串或整个电池库的运行状况。本质上,这是一个数据集中器和一个开关单元,控制电池组电路的输入输出状态。另外,接线盒与中央控制器通信,以决定电池的充放电操作。 下图所示是电源系统架构。这是一个可扩展的模块化系统,模块通常是可扩展的,每个模块是3-5kW,配有通信总线,通常是CAN或MODBUS/RS485。中央控制器可随时根据功能需求配置模块,例如:充电管理、负载管理、诊断检查。在控制器内有一个开通模块,用于监控用电情况,基本参数包括用电量kWh、储电量kWh和发电量/输出电量kWh。控制器还可以与行业标准电表通信,实现计费和费率设置。 主要的电源管理模块:DC-DC转换器模块连接DC母线。根据充电桩所连接车辆的类型和车辆BMS的电压和电流要求,中央控制器通过通信总线配置DC-DC转换器。该方案通常用于DC快速充电,并且可以串联多个DC-DC转换器模块,满足充电负载需求。DC-AC逆变器也连接在同一DC母线上,用于给只能接受AC充电或普通慢充车辆充电。双向逆变器有两个用途:为直流母线供电,满足用电需求;在充电站闲时向电网回送电能,或在电网用电高峰时段补充电网供电能力。下面是当今任何功率转换模块都需达到的关键能效指标: 1)能效极高:现在端到端实际能效高于 95% 2)功率密度极高:因为物业成本较高,系统尺寸变得越来越小 利用硅技术的发展进步,可以满足上述两点要求。宽带隙半导体材料,尤其是碳化硅器件,具有很高的开关频率,更高的结温和能效。此外,硅技术的进步让无源元件(如磁性元件和电容器)的尺寸变得更小。更好的磁性材料还让小功率、低损耗设计有更高的输出功率。 主中央控制器是充电站的大脑,负责充电前的用户/预约用户身份验证和人机交互等全部功能,组件包括高性能处理器、通信连接技术和传感器。主要功能如下 1)用户ID验证和支付:这是用户在充电站看到最多的功能,可以通过智能卡、OTP、NFC手机甚至蓝牙完成用户验证和支付。这些子系统均由板载MPU/MCU控制。 2)电源管理:这是充电站最重要的但用户看不到的组件。系统控制器连续监视电能供需关系,然后,根据情况选择充电模式:纯太阳能充电,太阳能与储能混合充电,或者电网辅助太阳能充电。可能存在电能供给过剩或用电需求过高的情况,系统控制器应该具备一定的智能,根据供需关系,通过更改上述各种电源块的设置,改变输电通道。 3)通信连接:目前,为了实现远程监控,充电站和充电桩都需要连接到云端,与CMS(中央管理系统)定期通信会话,报告交易、参数、诊断和操作数据,接收来自CMS的操作命令和设置。因此,该方案提供了3G/4G、Wi-Fi、以太网等无线和有线多种连接技术,甚至还在远程监控中使用了LoRa技术。 4)保护、诊断和故障报告:为了预防故障,系统保护机制反应非常快,可以防护电涌或雷击等外部事件;意外误操作或故意不正确操作/滥用等操作问题;或者短路、过热或过压/过流等电路内部问题。为了保持较低的运营成本并最大程度地减少停机时间,系统能够自动报告可能不时出现的问题。模块化构造可以现场显示需要更换的故障电路,因此,维修技术人员可以提前备好配件。 本文简要介绍了如何部署电动汽车太阳能充电系统。客户可以在意法半导体的印度诺伊达开发中心体验可行的功能原型和各种子模块,开发中心可根据OEM客户需求定制设计。电动车和电动汽车充电设施是开发中心的主要研究方向,在如何提高上述功能模块的性能方面进行了大量的研究,可为客户提供开发电动汽车充电站所需的全部半导体元器件,以及大量的参考设计,以缩短产品上市时间。虽然有了燃料电池,但是现在的技术还不足以保证人类所有的运转,这就需要我们保护能源,从自己做起,从身边的点滴做起,节约能源,是我们人类每一个人应尽的责任。

    时间:2020-04-03 关键词: 太阳能 电动汽车 意法半导体

  • 是德科技电池测试方案解析

    是德科技电池测试方案解析

    现在的科技促进了电磁的发展,是德科技公司(NYSE:KEYS)宣布,近期刚刚成立于德国慕尼黑的宝马集团电池技术中心已经启用是德科技的 Scienlab 电池测试解决方案全面开展电池电芯测试。是德科技是一家领先的技术公司,致力于帮助企业、服务提供商和政府客户加速创新,创造一个安全互联的世界。 是德科技的 Scienlab 电池测试解决方案由 Keysigh Scienlab 电池测试系统和 PathWave Lab Operations 软件组成;前者能够提供精确的测量结果,后者可以通过对资源、硬件和信息的管理来不断优化测试实验室的具体操作。该解决方案具备用来规划和执行测试程序的全部功能,包括定义时间表,管理、控制并监测电池测试系统和被测器件。此外,它还可以对测试结果以及实验室的整体效率进行分析,从而确定潜在的改进之处。 是德科技汽车与新能源解决方案事业部高级经理 Michael Schugt 博士表示:“通力协作,相得益彰,构成了我们与宝马集团长期合作的基石。基于这些,我们在汽车动力总成的电气化方面,成功克服了诸多挑战,利用创新的解决方案和我们在电池测试方面的专业优势,来支持汽车制造商实现推动新能源汽车的长足发展目标——这让我们感到无比自豪。”以上就是是德科技电池测试方案为宝马集团电池技术中心提供助力,希望能给大家帮助。

    时间:2020-04-03 关键词: 电池 是德科技 宝马集团

发布文章