كيف تعمل حزمة البطارية؟

كيف تعمل حزمة البطارية؟

A حزمة البطارية يعمل من خلال الجمع بين خلايا بطارية الليثيوم المتعددة في وحدة هيكلية واحدة، ثم استخدام نظام إدارة البطارية (BMS) للتحكم في كيفية تدفق الطاقة أثناء الشحن والخروج أثناء التفريغ. تقوم الخلايا بتخزين الطاقة الكهربائية كيميائياً؛ يقوم نظام إدارة المباني (BMS) بمراقبة الجهد والتيار ودرجة الحرارة بشكل مستمر عبر كل خلية للحفاظ على توازن الشحن والتفريغ وأمانهما؛ ويقوم الغلاف بالإضافة إلى مكونات التحكم الحراري بحماية الخلايا والحفاظ عليها ضمن درجة حرارة التشغيل المثالية. هذه الطبقات الثلاث معًا - الخلايا، ونظام إدارة المباني، والحماية الحرارية/الهيكلية - هي التي تسمح لحزمة البطارية بتوفير طاقة مستقرة عند الطلب بدلاً من العمل كخلية واحدة كبيرة الحجم.

من الخلية إلى الوحدة إلى الحزمة: عملية البناء

يتم إنشاء حزمة البطارية النهائية في طبقات، وفهم هذا التسلسل الهرمي هو أوضح طريقة لفهم كيفية عمل النظام بأكمله.

الخلايا: لبنة بناء تخزين الطاقة

وخلايا الليثيوم الفردية هي أصغر وحدة، حيث تقوم كل منها بتخزين الطاقة كيميائيًا وتوفير جهد وقدرة ثابتين. لا تحتوي الخلية الواحدة على دائرة حماية خاصة بها.

الوحدات: خلايا مجمعة مع مراقبة مشتركة

يتم توصيل الخلايا بشكل متسلسل ومتوازي داخل الوحدة للوصول إلى الجهد والسعة المستهدفين، مع مراقبة على مستوى الوحدة لتتبع المجموعة كوحدة.

حزمة البطارية: النظام الوظيفي الكامل

يتم بعد ذلك دمج وحدات متعددة مع نظام إدارة المباني، والإسكان الهيكلي، ومكونات التحكم الحراري في الشكل النهائي حزمة البطارية . تتراوح الأنظمة النموذجية من حزم سكنية بقدرة 5 كيلووات/ساعة إلى المنشآت الصناعية متعددة الميجاوات، التي تدعم كل شيء بدءًا من الطاقة الشمسية الاحتياطية المنزلية وحتى تثبيت الشبكة.

دور نظام إدارة البطارية

نظام إدارة المباني (BMS) هو المكون الذي يحول مجموعة من الخلايا إلى حزمة بطارية عاملة بدلاً من خطر الحريق. فهو يفحص بشكل مستمر جهد كل خلية ودرجة حرارتها، ويتدخل في اللحظة التي تنحرف فيها القيمة عن النطاق الآمن.

• حماية من الشحن الزائد والتفريغ الزائد - يوقف تدفق التيار بمجرد وصول الخلية إلى حد الجهد العلوي أو السفلي.
• الحماية من الحرارة الزائدة - يقطع التيار أو يقلله إذا ارتفعت درجة حرارة الخلية إلى ما هو أبعد من الحد الآمن.
• حماية ماس كهربائى - يعزل العبوة على الفور في حالة اكتشاف تيار عطل.
• تصحيح خلل الجهد - يعيد توزيع كميات صغيرة من الشحنة بين الخلايا بحيث تتقدم الحزمة بأكملها بالتساوي بدلاً من أن تكون محدودة بأضعف خليتها.

كيف تحافظ الإدارة الحرارية على عمل العبوة بأمان

تولد خلايا الليثيوم الحرارة أثناء الشحن والتفريغ، ويجب إزالة هذه الحرارة حتى تعمل العبوة بشكل ثابت وتستمر طالما تم تصنيفها. تستخدم حزم البطاريات أحد طريقتي التبريد الرئيسيتين.

كيف يشكل الجهد والتصميم المعياري الأداء

بالإضافة إلى التبريد، هناك خياران للتصميم يحددان كيفية أ حزمة البطارية يعمل بمجرد التثبيت: جهد التشغيل الخاص به وما إذا كان مصممًا للتوسيع.

نطاق جهد التشغيل

تعمل حزم البطاريات التجارية والصناعية بشكل شائع بين 200 فولت و 1500 فولت ، مع الجهد العالي مما يقلل من فقدان الطاقة أثناء النقل وقطع تكاليف الكابلات والعاكس. يمكن لحزم الجهد العالي المصممة جيدًا أن تصل إلى مستويات كفاءة تصل إلى 96% .

بنية معيارية وقابلة للتوسيع

1. يمكن أن تتراوح السعة من حوالي 5 كيلووات في الساعة إلى أكثر من 1 ميجاوات في الساعة عن طريق إضافة وحدات.
2. يمكن أن يؤدي تثبيت وحدة التوصيل والتشغيل إلى تقليل وقت الإعداد بنسبة 30% تقريبًا.
3. يستمر نظام إدارة المباني الذكي في مراقبة الحزمة وحمايتها عند إضافة الوحدات.
4. تظل الحزم المعيارية متوافقة مع أنظمة الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والهجينة مع نمو التركيب.

كيفية أداء حزمة البطارية في الاستخدام الفعلي

في إعداد الطاقة الشمسية السكنية النموذجية، أ حزمة بطارية 10 كيلووات ساعة يمكن تشغيل الأجهزة المنزلية الأساسية 8 إلى 12 ساعة أثناء انقطاع الشبكة، مع خفض تكاليف الكهرباء السنوية بنسبة تصل إلى 40% في المناطق التي تتمتع بتوليد قوي للطاقة الشمسية. تدوم معظم حزم البطاريات المعتمدة على الليثيوم من 10 إلى 15 سنة اعتمادًا على أنماط الاستخدام والظروف البيئية، حيث تعد الحماية المناسبة لنظام إدارة المباني والإدارة الحرارية أكبر عاملين في الوصول إلى النهاية الطويلة لهذا النطاق.

احصل على حزمة بطارية موثوقة

نينغبو نيكستن لتكنولوجيا الطاقة المحدودة تقوم بتصميم وتصنيع مجموعات البطاريات التي تشمل التكوينات المحمولة والسكنية وبطاريات الطوارئ والمبردة بالهواء والمبردة بالسوائل، والمبنية على سلسلة إنتاج متكاملة من خلية إلى وحدة إلى حزمة. توفر مرافقها المعتمدة IATF 16949 ومركز البحث والتطوير الداخلي حزمًا متوافقة مع UL 1973 وIEC 62619، مما يمنح كل حزمة حماية متعددة المستويات لنظام إدارة المباني (BMS)، وتشغيلًا على نطاق واسع لدرجة الحرارة، ودورة حياة طويلة عبر كل من التطبيقات السكنية والصناعية.

إن اختيار الشركة المصنعة التي تتحكم في إنتاج الخلايا والوحدات والحزم من البداية إلى النهاية يجعل من السهل الحصول على معايرة BMS متسقة وأداء حراري عبر تركيب تخزين الطاقة بالكامل.