Miért van szükség az alacsony hőmérsékletű akkumulátorokra? Hajnali 2 óra van, és a telefonod megszólal. Az automatikus riasztás, amitől retteg: "Fenceline Monitor OFFLINE - 7-es helyszín." Ez az ön környezetvédelmi pótkocsija Montana északi részén, amelyik egy nagy téttel bíró projekthez követi a kibocsátásokat. Felhúzod a műszerfalat. A napelem napok óta be van havazva, és az akkumulátor feszültsége leállt. Az adatok egyszerűen eltűntek. A megfelelőségi nyilvántartásodban most egy tátongó lyuk tátong, és már számolod is a költségeit annak, hogy kiküldj egy csapatot a jeges utakra, hogy kijavítsák a hibát.
Ez nem egy rossz álom bárki számára, aki távoli ipari berendezéseket kezel. Ez egy visszatérő, költséges és teljesen megelőzhető probléma. A leggyengébb láncszem szinte mindig az, amit természetesnek veszünk: a tartalék akkumulátor.
Azt tanították nekünk, hogy az akkumulátorok meghibásodása a hidegben az élet velejárója. Ez nem így van. Van jobb módja is e kritikus eszközök energiaellátásának. Itt az ideje, hogy beszéljünk róla.
kamada power 12v 200ah nátrium-ion akkumulátor
Amikor high-tech berendezéseket telepítünk a vadonba, a természettel vívott harcba bocsátjuk őket. Ebben a küzdelemben a hideg könyörtelen ellenfele az Ön energiarendszerének. Nyáron az elektronika túlmelegedése miatt aggódunk, de a csípős téli hideg az, ami csendben megöli az akkumulátorokat.
Hogyan hatnak a szélsőségesen hideg hőmérsékletek az ólom-savas és lítium-ion akkumulátorokra?
Legyünk őszinték. A hagyományos elemek utálják a hideget. Vegyük például a régi munkagépet, a zárt ólom-sav akkumulátorokat (SLA). Ez volt a legelterjedtebb, mert olcsó volt, de a teljesítménye hidegben egyszerűen borzalmas. Gondoljon rá úgy, mint egy autóra egy fagypont alatti reggelen; alig fordul meg. A kémia lassul, és a rendelkezésre álló energia mennyisége csökken. Gyakori, hogy egy ólom-sav akkumulátor elveszíti hasznos kapacitásának fele -20°C-on (-4°F). Katasztrofális meghibásodásra vár.
Ezért áttértünk a lítiumvas-foszfátra (LiFePO4). Ez sok szempontból nagy előrelépés - könnyebb, hosszabb élettartamú. De van egy végzetes hibája: fagypont alatti töltés. Ha egy szabványos LiFePO4-akkumulátort 0 °C alatt próbálsz tölteni, a lítium lerakódása miatt maradandó károsodást kockáztatsz. Ez visszafordíthatatlan és veszélyes.
Az iparág megoldása? Belső fűtőtestek. Okos javítás, de akkor is javítás. Egy sebtapasz. Most már több alkatrész is meghibásodhat, és ami még rosszabb, a fűtés értékes energiát használ fel az akkumulátortól, amelyet megpróbál felmelegíteni. Egy frusztráló hatástalansági hurokban ragadtál.
Milyen kockázatot jelentenek ezek az akkumulátorok meghibásodásai az adatok integritására és a felügyelet folyamatosságára nézve?
Ha ez az akkumulátor lemerül, a következmények azonnali és költséges következményekkel járnak.
Az adatai eltűntek. Egy kutató számára ez a hiányosság érvénytelenítheti a tanulmányt. Egy ipari üzem vezetője számára a megfelelés megszegését és potenciálisan szemet gyönyörködtető bírságokat jelent. Egy olyan világban, amely állandó adatokon alapul, a hiányosságok hibák.
Aztán ott vannak a működési költségek. Megszámolni sem tudom, hányszor láttam már, hogy a költségvetést a távoli helyszínekre történő sürgősségi javítási utak tönkretették. A technikusok túlóráit, az utazást és a járművek elhasználódását kell kifizetni, és mindezt azért, mert az akkumulátor nem bírta az időjárást. Ez állandó fejfájást okoz az egész csapatának.
Milyen áramterhelések és üzemidő-követelményekkel rendelkeznek a felügyeleti pótkocsik?
A megfelelő akkumulátor kiválasztásához tiszteletben kell tartania a feladatát. Ezek a pótkocsik éhesek, tele vannak érzékeny felszerelésekkel, amelyeknek tiszta, állandó áramra van szükségük.
Mely alkatrészek igényelnek állandó áramellátást (érzékelők, kommunikációs eszközök stb.)?
A 24 órában, 24 órában működő, energiaigényes berendezések listája hosszabb, mint gondolná:
- Az érzékelők: Gázelemzők, részecskeszámlálók, időjárásmérő műszerek. A pótkocsi létezésének oka. Sziklaszilárd feszültségre van szükségük, hogy pontosak legyenek.
- Az agyak: Az adatgyűjtő és a rendszervezérlő. Ha ez elveszíti az áramellátást, mindent elveszít. Nincs kivétel.
- A mentővonal: A mobil- vagy műholdas modem, mindig bekapcsolva, adásra készen.
- Támogató rendszerek: A dolgok, amikről megfeledkezel. Mintavezeték fűtőtestek, kis ventilátorok. Ezek a "vámpírterhelések" összeadódnak.
Egy tipikus utánfutó 50-200 wattot tud folyamatosan fogyasztani. Ez nem hangzik soknak, de számoljon utána. Ez 1,2-4,8 kWh energiát jelent, amelyre minden egyes nap szükség van.
Milyen tipikus tartalék üzemidőre van szükség a napenergia leállásakor?
A napenergia nagyszerű, ha süt a nap. De mi a helyzet egy hét csendes-óceáni északnyugati köddel? Vagy egy hóvihar a Sziklás-hegységben? Olyan akkumulátorra van szüksége, amely kibírja a vihart.
Minden komoly telepítéshez szükség van három-öt napos energiaautonómia. Minimum. Tehát ha a telephelyének napi 3 kWh-ra van szüksége, akkor 9-15 kWh-s akkumulátorbankra van szüksége. De itt a bökkenő: ez a számítás feltételezi, hogy az akkumulátor a névleges kapacitását teljesíti. Ha az ólom-sav akkumulátor vagy a szabványos lítium akkumulátor a hidegben elveszíti a teljesítményének a felét, akkor az 5 napos biztonsági terv 2,5 napos kockázattá válik. Ez nem mérnöki munka. Csak az ujjaidat szorongatod.
Hogyan alkalmazható a nátrium-ion technológia a hideg időjárási tartalék alkalmazásokban?
Itt változnak a dolgok. Évek óta rossz akkumulátorokat kényszerítünk olyan munkára, amelyre nem erre a feladatra lettek tervezve. A nátrium-ion (Na-ion) technológia nem csak egy újabb kis fejlesztés. Ez egy alapvető váltás, amelynek jellemzőit pontosan erre a kihívásra tervezték.
Ez az alapvető kémián múlik. A Na-ion a kisebb lítiumionok helyett nagyobb nátriumionokat használ. Ez a megfelelő elektrolittal olyan rendszert hoz létre, amely nem törődik annyira a hideggel.
A valóságban a különbség éjjel-nappal érzékelhető. Tesztjeink során azt tapasztaltuk, hogy az ipari nátrium-ion csomagok megtartják 90%-nél több mint 90% kapacitásukból a csípős -20°C (-4°F) hőmérsékleten.
Olvasd el újra. Míg más akkumulátorok feladták a szolgálatot, vagy energiát égetnek, hogy melegen maradjanak, addig a nátriumion-akkumulátor majdnem teljes erővel működik. Ez az egy tény mindent megváltoztat. Ez azt jelenti, hogy az akkumulátorbankot a tényleges szükségleteinek megfelelően méretezheti, tudva, hogy az energiát fog szolgáltatni, akár egy meleg őszi napon, akár az év leghidegebb éjszakáján. Nincs túlméretezés. Nincs fűtés. Nincs találgatás.
Milyen előnyökkel jár a nátrium-ion akkumulátorok biztonsága az érzékeny környezetben történő telepítéseknél?
Beszéljünk a kockázatról. Senki sem akar az lenni, akinek az akkumulátora tüzet okozott egy nemzeti erdőben. A biztonság nem jellemző, hanem követelmény.
A nátrium-ion itt egyértelmű győztes. Ez egy sokkal stabilabb kémia, mint sok lítium-ion típus, és sokkal kevésbé hajlamos a termikus elszabadulásra. Ezekkel a cellákkal olyan módon lehet visszaélni, ami másoknál katasztrofális lenne. Ráadásul valódi nulla voltos állapotban szállíthatóak és tárolhatóak, ami alapvetően biztonságosabbá teszi a kezelésüket. Egy beszerzési tisztviselő vagy biztonsági vezető számára ez kevesebb felelősséget és valódi nyugalmat jelent.
Milyen a nátrium-ion akkumulátorok karbantartási profilja hosszú távú távoli használat esetén?
A legjobb távvezérelt berendezés az, amelyről el lehet felejteni. Nátrium-ion akkumulátorok közelebb visz ehhez az ideálhoz, mint bármi más. A LiFePO4-hez hasonlóan ez is egy zárt, karbantartásmentes rendszer. Nincs öntözés, nincsenek speciális töltési ciklusok, nincs felhajtás.
Egy modern akkumulátor-kezelő rendszerrel (BMS) párosítva a csomag önmagát működteti. A 3 000-5 000 ciklusos élettartamnak köszönhetően ez az akkumulátor nem egy olyan fogyóeszköz, amelyet három év múlva ki kell cserélni. Ez egy hosszú távú eszköz, amely valószínűleg túléli a lakókocsi többi elektronikáját. Ez nagymértékben csökkenti a teljes tulajdonlási költséget.
Milyen gyakorlati megfontolások merülnek fel a nátrium-ion akkumulátorok utólagos felszerelésével vagy specifikálásával kapcsolatban?
Oké, a technika jól hangzik. De te mérnök vagy vásárló vagy. Ön a gyakorlati oldalra gondol. Mi a bökkenő? Fájdalmas az integrálás?
A nátrium-ion akkumulátorok kompatibilisek a meglévő pótkocsi elektromos rendszerekkel?
Jó kérdés. A válasz igen, a legtöbb rendszer esetében. Nátrium-ion akkumulátor cellák névleges feszültsége nagyon hasonló a LiFePO4-hez. Ez azt jelenti, hogy olyan szabványos 12V-os, 24V-os vagy 48V-os csomagokba építjük őket, amelyeket a meglévő napelemes töltésvezérlők és inverterek már megértenek.
Ez nem mindig egy egyszerű "kihúzni és bedugni" csere. Be kell mennie a napelemes töltésvezérlő beállításaiba, és módosítani kell a töltési feszültségeket. Bármelyik modern vezérlőnél ez egy ötperces feladat. Ez egy "dugd be és konfiguráld" feladat, nem pedig egy "tépd ki és cseréld ki" projekt. Ez hatalmas előny a flotta utólagos felszerelésénél.
Hogyan viszonyul a méret és a súly a hagyományos akkumulátortechnológiákhoz?
Legyünk reálisak: egy könnyű versenydrón esetében a nátrium-ion nem az első választás. A tömeg szerinti energiasűrűsége nem ér fel a legmenőbb lítiumokkal. De egy felügyeleti utánfutó esetében ez rossz összehasonlítás.
- Összehasonlítva az ólom-akkumulátorral: Ez nem tisztességes küzdelem. Egy nátriumion-akkumulátor nagyjából feleakkora súlyú és térfogatú, ugyanakkora hasznos energia mellett. Hatalmas győzelem.
- A LiFePO4-hez képest: Itt válik érdekessé a dolog. Egy Na-ion csomag 10-20%-tal nehezebb lehet, mint egy LiFePO4 csomag, amelynek a azonos névleges kapacitás. De ne feledje a hideget. Ahhoz, hogy ugyanazt a hatékony téli teljesítmény, akkor túl kell méreteznie a LiFePO4 bankot, vagy hozzá kell adnia egy fűtőberendezést. Ha egyszer becsületes összehasonlítást végez egy megbízható négy évszakos rendszerhez, a nátrium-ionos megoldás mérete, súlya és költsége nagyon versenyképesnek tűnik.
Egy olyan pótkocsi esetében, ahol néhány plusz kiló nem számít, a kis súlyt a valós megbízhatóság és biztonság terén elért hatalmas ugrásért cserébe könnyű kompromisszumot kötni.
Következtetés
Végső soron a távfelügyeleti pótkocsi működtetése az adatok integritásának garantálásáról szól, amikor a tét a legnagyobb. Túl sokáig elfogadtuk az elavult akkumulátorok hideg időjárási hibáit, javítottuk a problémákat és elkerülhetetlennek tekintettük a költséges leállásokat. A nátriumion-technológia alapvetően megváltoztatja ezt az egyenletet, mivel azt nyújtja, ami valóban számít a terepen. Sziklaszilárd megbízhatóságot biztosít, amely hidegben is működik, és garantálja, hogy azt az energiát kapja, amiért fizetett. Az eredendően stabil kémia beépített biztonságot nyújt a valódi nyugalom érdekében, míg a valós érték drámaian csökkenti a teljes tulajdonlási költséget a fűtőberendezések kiküszöbölésével és a karbantartás csökkentésével. Minden olyan szakember számára, akinek a munkája megbízható távoli adatoktól függ, ez nem csak egy frissítés - ez egy kritikus befektetés a rendelkezésre állás és a projekt sikere érdekében.
Készen áll a télbiztosításra a felügyeleti flotta számára?
Elege van a hajnali 2 órai leállásra vonatkozó figyelmeztetésekből? Kapcsolat Kamada Power. A Nátrium-ion akkumulátor manfuacturers Kínában Az akkumulátor-csapat él és lélegzik ebből a dologból. Olyan nátrium-ion akkumulátorok fejlesztésére szakosodtunk, amelyek bírják a strapát. Keresse meg, és mi elmagyarázzuk az Ön egyedi igényeit, hogy olyan energiarendszert építsünk, amelyre valóban számíthat.
GYIK
Működhetnek-e a nátrium-ion akkumulátorok -20°C alatti hőmérsékleten?
Igen, ez az, ahol igazán ragyognak. A legtöbb lítium akkumulátor fagypont közelébe kerül, de az ipari nátriumion-akkumulátorokat úgy terveztük, hogy -20°C-ig (-4°F) is kiválóan működjenek, és egészen -40°C-ig csökkentett szinten is képesek működni. Az akkumulátor névleges kapacitásának több mint 90%-je érhető el -20°C-on, és mindezt energiafogyasztó fűtőberendezés nélkül.
Mekkora a nátrium-ion akkumulátorok tipikus élettartama pótkocsis alkalmazásokban?
Jó kérdés. A hosszú távú értékről van szó. Egy minőségi nátriumion-akkumulátor várhatóan 3000-5000 mélykisülési ciklust bír ki. Egy napelemes utánfutó alkalmazásban ez 10-15 év valós élettartamot jelent. Ez egy hosszú távú eszköz, amelyet egyszer telepít, nem pedig egy fogyóeszköz, amelyet néhány télenként le kell cserélni.
Mi van, ha a napelemek csak felhős napokon biztosítanak rendszertelen töltést?
A nátrium-ion tökéletesen kezeli ezt. A LiFePO4-hez hasonlóan nem bánja, ha részleges töltöttségi állapotban van. Az ólom-sav akkumulátorral ellentétben, amely károsodik, ha nem töltik fel rendszeresen teljesen, a nátrium-ion akkumulátor örömmel fogad minden töltést, amit egy felhős napon kaphat, anélkül, hogy hosszú távú károkat okozna. Ezáltal ideális választás a napenergia kiszámíthatatlan természetéhez.