国产黄色视频99,高清无码人妻中出亚洲,制服丝袜综合另类中文字幕,手机无码福利在线观看1000集

編者按：目前與應用的鉛酸電池相比，電動汽車退役電池能量密度高、功率密度高、體積小、重量輕、溫度特性好、循環(huán)壽命長、自放電率低，這些優(yōu)異特性使其更適合于做鐵塔基站的備用電源。

梯次磷酸鐵鋰電池在鐵塔基站直流供電系統(tǒng)中的實際應用

隨著能源短缺和環(huán)境污染問題日益突出,電動汽車以其節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點,受到廣泛關注。當電動汽車使用的動力電池容量下降到不滿足電動汽車續(xù)航里程要求時,就需要對動力電池進行退役處理。隨著電動汽車市場的日趨繁榮,退役的動力電池的“出路”問題日漸凸顯。電動汽車動力電池容量衰減至80%,因續(xù)航能力不足而退役,但經(jīng)過梯次利用處理,仍可用于基站備電。車用動力電池包以通信用48V后備電源為基本模塊,電動汽車動力電池經(jīng)由多組48V模塊進行串并集聯(lián)后,組成車用動力電池模組供電動汽車使用,在動力電池服役期滿后可直接應用于通信領域(見圖1)。


1、電池容量的倍率特性

隨著放電電流的增加,電池的放電容量將會有所下降,當放電倍率小于0.33C10時,鋰離子電池的放電容量受到放電倍率的影響很小,放電容量差別不大,基本可以認定電池的容量都可以100%放出。圖2為在20℃時,倍率與恒流放電電壓和容量的關系曲線。


2、電池容量的溫度特性

環(huán)境溫度在0℃以上時,電池容量的衰減速度較慢,而環(huán)境溫度在0℃以下時,電池容量的衰減速度較快,隨著溫度的降低電池的內(nèi)阻急劇增加(見圖3)。

3、梯次磷酸鐵鋰電池與傳統(tǒng)鉛酸的對比的優(yōu)勢

1、耐高溫:鉛酸電池穩(wěn)定工作的溫度范圍25～28℃,溫度升高會損壞電池,降低電池使用壽命;

2、高能量密度:磷酸鐵鋰電池產(chǎn)品重量比能量可超過130Wh/kg(0.2C,25℃),體積比能量為210Wh/L;鉛酸電池產(chǎn)品重量比能量為32～37Wh/kg(0.2C,25℃),體積比能量為70Wh/L;

3、大電流充放電性能:磷酸鐵鋰電池可大電流2C快速充放電,起動電流可達5C以上,鉛酸電池現(xiàn)在無此性能。所以磷酸鐵鋰電池充電時間短;

4、綠色環(huán)保:磷酸鐵鋰電池不含任何重金屬與稀有金屬(鎳氫電池需稀有金屬),無毒(SGS認證通過);鉛酸電池中卻存在著大量的鉛,在其廢棄后若處理不當,仍將對環(huán)境夠成二次污染。


5、梯級利用動力鋰電池使用壽命長、循環(huán)次數(shù)多,梯級利用后理論上仍能夠剩余6年的實際壽命和400～2000次的實際循環(huán)次數(shù),較傳統(tǒng)鉛酸電池的3～6年使用壽命、200次的實際循環(huán)次數(shù)有大幅的提高;

6、耐高溫能力強,鋰電池滿足45℃以下極限工況的使用,目前通信基站常用的鉛酸電池溫度上限僅為35℃;

7、放電特性好,大電流放電時容量利用率高;

8、充放電轉(zhuǎn)換效率高,梯級電池的能量轉(zhuǎn)換效率較鉛酸電池高10%～15%;

9、占地小、重量輕、運輸成本低,梯級電池重量和體積為同容量鉛酸電池的1/2或2/3。


1、將退役動力電池進行集中拆解,電芯集中篩選,重新組裝成標準模塊,有利于退役電芯的集中篩選與維護保證質(zhì)量;退役電芯來源不局限于特定的電動車項目保證數(shù)量;最終的電池模塊能實現(xiàn)標準化保證兼容(見圖4)。

2、在退役動力電池基礎上直接改造,有利于電池組梯次利用的簡單模塊化,容量上占優(yōu)勢,生產(chǎn)方式上簡單易行,人工成本低廉,但占地要求較高(見圖5)。


3、梯次電池工藝流程:篩選電池電芯、測試電壓、電芯配組、內(nèi)部連接線、BMS、機箱或機架(見圖6)。
磷酸鐵鋰電池由正、負極板(正極活性物質(zhì)為磷酸鐵鋰,負極活性物質(zhì)為石墨)、隔膜、電解質(zhì)、極耳和鋁塑膜外殼組成。正負極板是電化學反應的區(qū)域,隔膜、電解質(zhì)提供Li+的傳輸通道,通過化成等工藝處理后電池極板表面會形成一層致密的SEI膜(也叫固體電解質(zhì)界面膜),極耳起到引導電流的作用。正極活性物質(zhì)是磷酸鐵鋰,為橄欖石結(jié)構,其空間和內(nèi)部結(jié)構如圖7所示。


磷酸鐵鋰與導電劑、粘結(jié)劑以一定的比例混合,涂覆在鋁箔上構成正極,負極活性物質(zhì)通常是石墨類材料,通過粘結(jié)劑附著在銅箔上。正負極之間用聚乙烯隔膜(或者是聚丙烯和聚乙烯復合隔膜)隔開,防止電池短路。隔膜是一種多孔結(jié)構的薄膜,充放電過程中Li+可以通過其孔隙,而電子e-不能通過。電池的電解液是六氟磷酸鋰有機溶劑。

電池充電時,Li+從磷酸鐵鋰材料中遷移到晶體表面,從正極板材料中脫出,在電場力的作用下,進入電解液,穿過隔膜,再經(jīng)電解液遷移到負極石墨晶體的表面,然后嵌入負極層狀石墨材料中。與此同時,電子流通過正極的鋁箔,經(jīng)極耳、電池極柱、負載、負極極柱、負極耳流向負極的銅箔電極,再經(jīng)導電體流到石墨負極,使電荷達至平衡。

電池放電時,Li+從層狀石墨晶體中脫嵌,進入電解液,穿過隔膜,再經(jīng)電解質(zhì)遷移到磷酸鐵鋰晶體的表面,然后重新嵌入到磷酸鐵鋰的材料中。與此同時,電子經(jīng)導電體流向負極的銅箔電極,經(jīng)極耳、電池負極柱、負載、正極極柱、正極極耳流向電池正極的鋁箔電極,再經(jīng)導電體流到磷酸鐵鋰正極,使電荷達至平衡。

梯次磷酸鐵鋰電池的管理系統(tǒng)
　　
電池管理系統(tǒng)主要用于對蓄電池充電過程和放電過程進行管理,提高蓄電池使用壽命,并為用戶提供相關信息的電路系統(tǒng)總稱。

電池管理系統(tǒng)BMS,由監(jiān)測、保護電路、電氣、通訊接口、熱管理裝置等組成,是電池保護和管理的核心組成部分,不僅要保證電池安全可靠的使用,而且要充分發(fā)揮電池的性能和延長使用壽命,作為通信用的后備能源,管理系統(tǒng)在開關電源和電池之間起到一個重要橋梁作用。對電池管理系統(tǒng)的要求必須符合通信電源供電系統(tǒng)的要求,所以電池管理系統(tǒng)的安全管理模式對電池的安全性至關重要。電池管理系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)采集單元、計算以及控制單元、均衡單元、控制執(zhí)行單元和通訊單元等。電池管理系統(tǒng)示意圖如圖8所示。BMS在基站間歇式的供電曲線圖如圖9所示。



恒流-恒壓充電階段:充電限制電壓控制(電池單體3.7V,電池組59.2V);

間歇式補充電階段:開路靜置,容量減少X%SOC(其中X取值在75～95之間)時,重新進入補充電狀態(tài),補充電方式也遵循恒流-恒壓充電方式;

在開路靜置狀態(tài)時,若交流電停電,BMS應能控制電池組無延遲進入放電狀態(tài)。

即T1和T3為充電過程,T1為恒流-恒壓充電階段,T3為間歇式補充電階段;T2為電池組開路靜置階段;T4為電池組放電過程。

磷酸鐵鋰電池組在鐵塔基站的實際應用
　　
針對鋰電池組的特性,在基站直流開關電源應用設置時,只須把浮充電壓和均充電壓調(diào)整到鋰電池組所需要的充電電壓即可,(同時必須在通信設備直流供電電壓范圍內(nèi))因為鋰電池組即便是長期處于充電狀態(tài)下,由于自身的BMS保護功能,電池性能是不會發(fā)生改變的。

例如:某基站后備電池組,采用48V-300Ah梯次磷酸鐵鋰電池組,每組電池由16個3.2V/100Ah的單體電池串聯(lián)組成,其中300Ah的電池是由3組100Ah的電池組并聯(lián)組成的,每個電池組有一個BMS控制系統(tǒng),如圖10所示。


在安裝電池組對電池組進行了補充充電后,將電池組分別進行了0.33C10在線測試放電情況。測試場景如圖11所示。一組300Ah電池組容量測試曲線如圖12所示。


用智能電池組放電儀測試后,在線并入直流供電系統(tǒng)中。此時開關電源充電壓設置為56.8V,充電電流限制為每組30A。

梯次磷酸鐵鋰電池配置要求

1、梯級電池模組按照標稱容量可分為15、25、30、50、100、130、150、200Ah等容量系列。標稱容量應為退役鋰電池成組后容量;

2、梯級電池規(guī)格系列按照安裝方式可分為嵌入式、落地架式和落地箱式三種,容量在50Ah及以下的梯級電池,以嵌入式為主;

3、容量要求:梯級電池在不同工作溫度條件下應滿足表3所示的容量要求;

4、梯級電池電芯要求:梯級電池所使用的單體電芯容量需達到電芯初始標稱容量的70%;

5、輸出電壓范圍:梯級電池應采用16串方式,電池組額定電壓為51.2V,工作電壓范圍41.6V～60.0V;

6、環(huán)境要求:梯級電池組應在無腐蝕性、爆炸性和破壞絕緣的氣體及導電塵埃環(huán)境下正常工作。工作溫度范圍:-5～45℃;注:-5℃以下應采取加熱、保溫措施。相對濕度范圍:≤95%(45℃±2℃),大氣壓力范圍:70kPa～106kPa;

7、使用壽命:在環(huán)境溫度為25℃±2℃條件下,電池組80%DOD0.33C3循環(huán)壽命應不少于表4所列工況下的次數(shù)要求。

在環(huán)境溫度25℃±2℃的條件下,磷酸鐵鋰電池組在備電工況下的壽命應不小于6年。


梯次磷酸鐵鋰電池的功能要求

休眠功能

梯級電池應具有休眠功能,在運輸、貯存或離線狀態(tài)下,電池組BMS應處于徹底斷開狀態(tài);當電池組由在線狀態(tài)(即電池組輸出端正負極、通信接口與外界連通的狀態(tài))轉(zhuǎn)入離線狀態(tài)(即電池組輸出端正負極、通信接口與外界斷開的狀態(tài))時,BMS應具有甄別功能,根據(jù)電力及電池組狀況自動進入休眠。當電池組由離線狀態(tài)(即電池組輸出端正負極、通信接口與外界斷開的狀態(tài))轉(zhuǎn)入在線狀態(tài)(即電池組輸出端正負極、通信接口與外界連通的狀態(tài))時,BMS應能判別并自動激活,且根據(jù)電力及電池組狀況調(diào)整工作狀態(tài)。

電加熱功能

當梯級電池用于-5℃及以下的場景時,應配置直流電加熱裝置(需根據(jù)實際情況進行控制調(diào)整溫度),電池組應有專門的散熱設計,以保證加熱均勻使得設備正常工作。

充電限流管理功能

梯級電池應具有自主限流充電功能,保證工作范圍內(nèi)的電壓輸入時,電池組能夠正常充電。充電限流值應設定在0.1C3(A)～0.2C3(A)之間,默認值為0.2C3(A)。

充電總電壓過高保護

梯級電池應具有充電總電壓過高保護功能,當充電到總電壓告警點時告警,到保護點時保護,作用于切斷,當總電壓下降到恢復點時恢復充電。

放電總電壓過低保護

梯級電池應具有放電總電壓過低保護功能。當放電到總電壓低告警點時應切斷放電電路并告警,一段時間后電池組應進入休眠模式。

放電單體電壓過低保護

梯級電池應具有放電時單體電池電壓過低保護功能,放電到單體電壓告警點時告警,到保護點時保護,作用于切斷,一段時間后電池應進入休眠模式。

放電過流管理

梯級電池應具有根據(jù)用戶的需要設置的輸出過流保護功能,保護期間應切斷電路并告警。

電池高溫保護功能

梯級電池自身應具有電池高溫保護功能,當電池溫度達到告警點時告警;到保護點時保護,作用于切斷;溫度回落到一定值后自動恢復。

電池低溫保護功能

梯級電池自身應具有電池低溫保護功能,當電池溫度達到告警點時告警;到保護點時保護,作用于切斷;溫度回升到一定值后自動恢復。

電池組荷電狀態(tài)(SOC)計算

梯級電池應具備動態(tài)荷電量計算功能,計算值與電池實際電量的誤差應不大于5%。

輸出短路保護

梯級電池輸出端正負極發(fā)生直接短路時,應在瞬間自動切斷電路并告警,BMS和電芯應不損壞(包括不打火、變形、漏液、冒煙、起火或爆炸);故障排除后,應能手動或自動恢復工作。

梯級電池監(jiān)控技術要求

遙測量

可進行電池組/電池電壓、荷電狀態(tài)(SOC)、電池組充電/放電電流、循環(huán)次數(shù)(放電超過標稱容量80%為1次循環(huán))、環(huán)境溫度/電池組溫度、電池組內(nèi)阻(可選)的遙測監(jiān)控以及歷史數(shù)據(jù)查詢、故障日志查詢等功能。

遙信量

可采集梯級電池的充電/放電狀態(tài)、電池組過充/過流告警、電池組放電欠壓/過流告警、單體充電過壓告警(可選)、單體放電欠壓告警(可選)、電池組極性反接告警、環(huán)境/電池組/PCBA板高溫告警(可選)、環(huán)境低溫告警、電池組容量過低告警、電池組溫度/電壓/電流傳感器失效告警、單體失效告警(可選)、電池組失效告警(可選)等遙信量指標。

遙控量

可進行告警聲音開/關、智能間歇充電方式、限流充電方式、充電開啟/關閉、放電開始/停止等遙控操作。

遙調(diào)量

梯級電池的BMS各種檢測項目的功能狀態(tài)及參數(shù)設置范圍應包括表5所示的內(nèi)容。

梯次磷酸鐵鋰電池安裝和維護要求

1、電池組表面應清潔,無明顯變形,無機械損傷,接口觸點無銹蝕;電池組表面應有必需的產(chǎn)品標識,且標識清楚;電池組的正、負極端子及極性應有明顯標記,接線方式應為前出線方式,便于連接;電池組的電源接口、通訊(或告警)接口應有明確標識;

2、梯級鋰電池組的19英寸標準機械電氣單元的容器外殼、安裝架或箱應為金屬材質(zhì),且結(jié)構上便于搬運;

3、安裝梯級電池為了便于調(diào)測以及后期維護,需將鐵鋰電池面板朝外,將梯級電池可靠固定到電池架上或一體化機柜內(nèi);

4、梯級電池布放梯級電池連接線,將電池線分別連接至電源柜內(nèi)保險銅排上口端子或蓄電池管理空開上,做好線纜的標簽標識;

5、布放電池監(jiān)控線,將鐵鋰電池組連接至FSU-RS485通信端;

6、鐵鋰電池梯級電池接入系統(tǒng),各類線纜連接完成之后,用萬用表對蓄電池的輸出電壓,進行檢測將檢測的數(shù)據(jù)做好記錄,調(diào)整開關電源輸出電壓至梯次電池當前電壓值;

7、調(diào)整開關電源參數(shù),各類線纜連接完成之后,用萬用表對蓄電池的輸出電壓進行檢測,將檢測的數(shù)據(jù)做好記錄;

8、梯次磷酸鐵鋰電池運行環(huán)境的要求:根據(jù)電池的環(huán)境要求,室溫溫度不宜超過55℃,避免陽光對電池直射,朝陽窗戶應作遮陽處理,確保電池組之間預留足夠的維護空間;

9、梯次磷酸鐵鋰電池使用注意事項通過動環(huán)集中監(jiān)控系統(tǒng)與BMS實時的對電池組的總電壓、電流、單體電壓SOC、SOH、溫度進行監(jiān)測。同時,通過電池監(jiān)測裝置了解電池充放電曲線及性能,定期進行測量,發(fā)現(xiàn)故障及時處理;

10、梯次磷酸鐵鋰電池經(jīng)常檢查的項目:應經(jīng)常檢查梯次磷酸鐵鋰電池模塊的極柱連接線(條)是否松動、是否有損傷、變形或腐蝕等現(xiàn)象;連接處有無松動、電池模組有無損傷、滲漏和變形、電池及連接處溫升是否異常;BMS數(shù)據(jù)線接觸情況;并對電池組的輸出保險溫度檢查和信號保險進行告警實驗。根據(jù)廠家提供的技術參數(shù)和現(xiàn)場環(huán)境條件,通過BMS系統(tǒng)檢查電池組總電壓及單體電壓是否滿足要求,檢測電池組間歇充電時的充電電流是否在要求的范圍內(nèi)。檢測開關電源、電池組的充電電壓和限流值的設置是否正確。檢測電池組的低壓告警、高壓告警、高溫告警等設置是否正確。

梯次磷酸鐵鋰電池組技術和經(jīng)濟論證
　　
目前與應用的鉛酸電池相比，電動汽車退役電池能量密度高、功率密度高、(體積小、重量輕)、溫度特性好、循環(huán)壽命長、自放電率低，這些優(yōu)異特性使其更適合于做鐵塔基站的備用電源，目前的梯次電池，其循環(huán)壽命可達800次以上，實力強的制造商，其電池循環(huán)壽命更長；隨著電動汽車的發(fā)展，到十三五末期和2020年以后，退役電池的循環(huán)壽命將普遍優(yōu)于1000次，質(zhì)量好的有望達到2000次。

目前根據(jù)當前市場情況,將循環(huán)壽命較低(只要400次以上即可,目前均能達到)的電池用于一、二、三、四類市電工況和高溫工況,循環(huán)壽命較高的電池用于新能源(800次以上)和削峰填谷(1200次以上)工況。

退役電池經(jīng)過再制造后應用于基站后備電源的電池組,其成本構成中包含了電芯采購、運輸、測試、篩選、重組等再制造過程。按照十三五規(guī)劃的指標,預計未來退役電池數(shù)量會大幅度增加,回收與再制造體系形成規(guī)模效應,成本有望進一步降低。

在報廢動力電池的處理方面,由于基站所采用的主要是商用車退役的磷酸鐵鋰電池,其主要材料價值不高,因此報廢磷酸鐵鋰電池殘值很低。但已經(jīng)有一些報廢電池處理廠家開始開展這項業(yè)務,并有望免費回收報廢電池。

總之，梯次電池應用應遵循小模塊、低電壓、高冗余、小電流、非移動的原則使用，因此通信基站相比于其他場景更適合梯次電池應用。梯次電池相比鉛酸電池在循環(huán)壽命、能量密度、高溫性能等方面具備一定優(yōu)勢，各項性能指標優(yōu)于鉛酸電池。梯次電池在技術上完全滿足現(xiàn)網(wǎng)各種工況備電需求，不同循環(huán)壽命梯次電池適用于不同應用場景，經(jīng)濟上也具備一定優(yōu)勢。梯次電池應用是節(jié)能環(huán)保、新能源等國家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重大創(chuàng)新，對于推動低碳經(jīng)濟、綠色經(jīng)濟、循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展具有非常重要的現(xiàn)實意義，既利國又利民。

作者簡介

武亞波:廊坊聯(lián)通電信綜合樓網(wǎng)絡維護與網(wǎng)優(yōu)中心電源主管,工程師,《UPS應用》雜志編委。

原標題：鐵塔基站為什么采用梯次磷酸鐵鋰電池？