Ipari akkumulátorok és működésük kezelése

Az akkumulátor egy olyan galvánelem, amely a kémiai energiát közvetlenül elektromos energiává alakítja.

Az akkumulátorok különleges jellemzői közé tartozik az újratölthetőség és az elektromos energia tárolásának képessége. Ez szerves részévé teszi őket a szünetmentes tápegységeknek – olyan rendszereknek, amelyek áramkimaradás vagy a hálózat zavara esetén is állandó áramellátást biztosítanak.

Előnyeik és széles körű ipari felhasználásuk ellenére az akkumulátorok kihívást is jelentenek a szünetmentes tápegységekben, mivel korlátozott kapacitással és élettartammal rendelkeznek, és érzékenyek a különböző üzemi körülményekre, például a hőmérsékletre, ami idő előtti kapacitásvesztést vagy nem megfelelő működést eredményezhet.

A teljesítmény növelése és az akkumulátorok zord üzemi körülményektől való védelme érdekében úgynevezett akkumulátorkezelő rendszereket használnak. Az ilyen rendszerek gyors technológiai fejlődése hatással van az akkumulátorok hatékonyságára, beleértve: Az elektromos energiaátalakítás hatékonyságát, és lehetővé teszi a galváncellák működésének valós idejű monitorozását, ezáltal kiegyensúlyozva a kémiai áramforrás-technológiák lassú fejlődését.

IPARI AKKUMULÁTOROK TÍPUSAI

Az ipari cella leggyakoribb típusa az ólom-savas változat. Nagyfokú használati kényelmet biztosítanak, mivel nem igényelnek elektrolit-karbantartást, és a folyékony elektrolit hiánya miatt bármilyen helyzetben működhetnek. A főbb képviselőik a lezárt SLA / VRLA típusok, amelyeket gyakran karbantartásmentes akkumulátoroknak is neveznek. Zárt házuknak köszönhetően normál működés közben nem bocsátanak ki savas gőzöket vagy káros gázokat, így ártalmatlanok a környezetre és biztonságosan használhatók.

A karbantartásmentes SLA akkumulátorokat két technológiával gyártják, amelyek az elektrolit megkötésének módjában különböznek:

• AGM akkumulátorok (Absorbed Glass Mat) – az összes elektrolitot az ólomakkumulátor lemezei között elhelyezett elválasztók között található, nagy porózusságú üvegszálak abszorbeálják.
• Gél akkumulátorok – az elektrolit SiO2 hozzáadásából származó gélmassza. szilícium-dioxid.

Az AGM akkumulátorok magasabb feszültséggel rendelkeznek a csatlakozókon, és hosszabb ideig képesek működni, ami a géles akkumulátorokhoz képest alacsonyabb belső ellenállásuknak köszönhető. Ezenkívül nagyobb kapacitással rendelkeznek, mivel a géles akkumulátorokban az elektrolit egy része gélesítőszer.

Másrészt a géles akkumulátorok jobb cellahűtést és nagyobb ellenállást biztosítanak a rezgéssel és az ütésekkel szemben. További előnyök közé tartozik a hosszú távú rövidzárlat utáni regenerálódás képessége és a túltöltéssel szembeni ellenállás.
Az AGM technológiát leggyakrabban szünetmentes tápegységekben használják ciklikus működéshez, míg a géles változat puffer tápegységekhez alkalmas.

A lítium-ion akkumulátorok egy másik típusú akkumulátor, amely egyre inkább megoldást talál a speciális és ipari alkalmazásokban. A lítium-ion akkumulátorok működése a kémiai változásokon alapul, amelyek az elektrolitban lévő pozitív ionok katód és anód közötti átvitelének eredményeként következnek be. A katód lítiumvegyületekből, míg az anód általában szén anyagokból készül.

Az ilyen akkumulátorok jellemzői:

• Nagy kapacitás viszonylag kis méretben;
• Nincs memóriaeffektus (bármikor tölthető);
• Alacsony cellatömeg;
• Környezetbarát (nem tartalmaz nehézfémeket, újrahasznosítható);
• Magas élettartam;
• Nagy energiasűrűség;
• Működés magas üzemi hőmérsékleti tartományban.

AKKUMULÁTORKEZELŐ RENDSZEREK

Az új technológiák használatára való folyamatos hangsúlynak köszönhetően, amelyek jelentősen jobb eredményeket érnek el és hosszabb élettartammal rendelkeznek, mint elődeik, a Li-ion akkumulátorok lassan felváltják a régebbi megoldásokat, ahol használatuk pozitívan befolyásolja a végberendezés teljesítményét.

BMS (Akkumulátorkezelő Rendszerek)

A BMS rendszerek elektronikus vezérlőrendszerek, amelyek figyelik és szabályozzák az akkumulátor töltését és kisütését. A figyelt jellemzők jellemzően az akkumulátor típusának, feszültségének, hőmérsékletének, kapacitásának, töltöttségi állapotának, energiafogyasztásának, fennmaradó üzemidejének, töltési ciklusainak és sok más jellemzőnek az érzékelését foglalják magukban.

Az akkumulátorkezelő rendszerek célja a cellákban lévő fennmaradó energia optimális felhasználásának biztosítása. Az akkumulátor élettartamának növelése érdekében a BMS rendszerek védik az akkumulátorokat a mélykisüléstől és a túlfeszültségtől, amelyek a gyors töltésből és a magas kisütési áramokból adódhatnak. Ha többcellás akkumulátorokkal rendelkezik, a BMS cellakiegyenlítést is biztosít, hogy minden cellának azonos töltési és kisütési igényei legyenek.

Számos típusú BMS rendszer kapható a piacon. A legjobb, ha az akkumulátorkezelő rendszereket szakember segítségével választja ki, aki miután meghatározta a BMS által teljesítendő követelményeket, képes lesz konkrét megoldásokat ajánlani.