Дасягненні ў тэхналогіі акумулятараў для марскіх сістэм захоўвання энергіі

Прадмова

Па меры таго, як свет пераходзіць да больш экалагічна чыстых энергетычных рашэнняў, літыевыя батарэі сталі прыцягваць да сябе павышаную ўвагу. Нягледзячы на тое, што электрычныя транспартныя сродкі знаходзяцца ў цэнтры ўвагі больш за дзесяць гадоў, патэнцыял сістэм захоўвання электрычнай энергіі ў марскіх умовах заставаўся без увагі. Тым не менш, назіраецца ўсплёск даследаванняў, прысвечаных аптымізацыі выкарыстання літыевых акумулятараў і пратаколаў зарадкі для розных прымянення лодак. Літый-іённыя фасфатныя акумулятары глыбокага цыклу ў гэтым выпадку асабліва прывабныя з-за іх высокай шчыльнасці энергіі, добрай хімічнай стабільнасці і працяглага тэрміну службы ў адпаведнасці са строгімі патрабаваннямі марскіх рухальных сістэм

Па меры таго, як устаноўка літыевых акумулятарных батарэй набірае абароты, расце і выкананне правілаў па забеспячэнні бяспекі. ISO/TS 23625 з'яўляецца адным з такіх правілаў, якія сканцэнтраваны на выбары батарэі, усталяванні і бяспецы. Вельмі важна адзначыць, што бяспека мае першараднае значэнне, калі справа даходзіць да выкарыстання літыевых батарэй, асабліва ў дачыненні да небяспекі пажару.

Марскія сістэмы захоўвання энергіі

Марскія сістэмы захоўвання энергіі становяцца ўсё больш папулярным рашэннем у марской індустрыі, калі свет рухаецца да больш устойлівай і экалагічна чыстай будучыні. Як вынікае з назвы, гэтыя сістэмы прызначаны для назапашвання энергіі ў марскіх умовах і могуць выкарыстоўвацца для розных мэтаў, ад прывядзення ў рух караблёў і лодак да забеспячэння рэзервовага харчавання ў выпадку надзвычайнай сітуацыі.

Найбольш распаўсюджаным тыпам марской сістэмы назапашвання энергіі з'яўляецца літый-іённы акумулятар з-за яго высокай шчыльнасці энергіі, надзейнасці і бяспекі. Літый-іённыя акумулятары таксама могуць быць настроены ў адпаведнасці з патрабаваннямі да энергіі для розных марскіх прымянення.

Адной з асноўных пераваг марскіх сістэм захоўвання энергіі з'яўляецца іх здольнасць замяняць дызель-генератары. Выкарыстоўваючы літый-іённыя акумулятары, гэтыя сістэмы могуць стаць надзейнай і ўстойлівай крыніцай энергіі для розных прымянення. Гэта ўключае ў сябе дапаможнае харчаванне, асвятленне і іншыя электрычныя патрэбы на борце карабля або судна. У дадатак да гэтых прыкладанняў марскія сістэмы захоўвання энергіі таксама могуць выкарыстоўвацца для харчавання электрычных рухальных сістэм, што робіць іх жыццяздольнай альтэрнатывай звычайным дызельным рухавікам. Яны асабліва падыходзяць для невялікіх судоў, якія працуюць у адносна абмежаванай вобласці.

У цэлым марскія сістэмы захоўвання энергіі з'яўляюцца ключавым кампанентам пераходу да больш устойлівай і экалагічна чыстай будучыні ў марской індустрыі.

Перавагі літыевых акумулятараў

Адной з найбольш відавочных пераваг выкарыстання літыевых акумулятараў у параўнанні з дызельным генератарам з'яўляецца адсутнасць выкідаў таксічных і парніковых газаў. Калі акумулятары зараджаюцца з выкарыстаннем чыстых крыніц, такіх як сонечныя батарэі або ветраныя турбіны, гэта можа складаць 100% чыстую энергію. Яны таксама менш дарагія з пункту гледжання абслугоўвання з меншай колькасцю кампанентаў. Яны ствараюць значна менш шуму, што робіць іх ідэальнымі для стыкоўкі паблізу жылых або населеных пунктаў.

Літыевыя акумулятары - не адзіны тып акумулятараў, які можна выкарыстоўваць. Фактычна марскія акумулятарныя сістэмы можна падзяліць на першасныя акумулятары (якія нельга зараджаць) і другасныя акумулятары (якія можна бесперапынна зараджаць). Апошняе больш эканамічна выгадна ў доўгатэрміновым прымяненні, нават калі ўлічваць пагаршэнне магутнасці. Першапачаткова выкарыстоўваліся свінцова-кіслотныя батарэі, а літыевыя акумулятарныя батарэі лічацца новымі батарэямі. Аднак даследаванні паказалі, што яны забяспечваюць больш высокую шчыльнасць энергіі і працяглы тэрмін службы, што азначае, што яны лепш падыходзяць для прымянення на вялікіх адлегласцях і патрабаванняў да высокай нагрузкі і высокай хуткасці.

Нягледзячы на гэтыя перавагі, даследчыкі не паказалі ніякіх прыкмет самазаспакоенасці. На працягу многіх гадоў шматлікія праекты і даследаванні былі сканцэнтраваны на павышэнні прадукцыйнасці літыевых акумулятараў для паляпшэння іх прымянення ў марскіх умовах. Гэта ўключае ў сябе новыя хімічныя сумесі для электродаў і мадыфікаваных электралітаў для абароны ад пажараў і цеплавых уцёкаў.

Выбар літыевай батарэі

Пры выбары літыевых акумулятараў для сістэмы марскіх літыевых акумулятараў неабходна ўлічваць некалькі характарыстык. Ёмістасць з'яўляецца найважнейшай характарыстыкай, якую трэба ўлічваць пры выбары батарэі для захоўвання марской энергіі. Ён вызначае, колькі энергіі ён можа назапасіць і, адпаведна, аб'ём працы, які можа быць выкананы перад яго перазарадкай. Гэта фундаментальны параметр канструкцыі ў сілавых прыладах, дзе магутнасць вызначае прабег або адлегласць, якую лодка можа праехаць. У марскім кантэксце, дзе месца часта абмежавана, важна знайсці батарэю з высокай шчыльнасцю энергіі. Акумулятары з больш высокай шчыльнасцю энергіі больш кампактныя і лёгкія, што асабліва важна на лодках, дзе мала месца і вагі.

Намінальнае напружанне і ток таксама з'яўляюцца важнымі характарыстыкамі, якія неабходна ўлічваць пры выбары назапашвальных літыевых батарэй для марскіх сістэм захоўвання энергіі. Гэтыя спецыфікацыі вызначаюць, наколькі хутка акумулятар можа зараджацца і разраджацца, што важна для прыкладанняў, дзе патрабаванні да энергіі могуць хутка змяняцца.

Важна выбраць акумулятар, прызначаны спецыяльна для марскога выкарыстання. Марскія асяроддзі суровыя, падвяргаюцца ўздзеянню салёнай вады, вільготнасці і экстрэмальных тэмператур. Літыевыя акумулятары, прызначаныя для марскога выкарыстання, звычайна маюць воданепранікальнасць і ўстойлівасць да карозіі, а таксама іншыя функцыі, такія як устойлівасць да вібрацыі і ўдару, каб забяспечыць надзейную працу ў складаных умовах.

Пажарная бяспека таксама мае вырашальнае значэнне. У марскіх прымяненнях месца для захоўвання акумулятараў абмежавана, і любое распаўсюджванне агню можа прывесці да выкіду таксічных пароў і дарагой шкоды. Для абмежавання распаўсюджвання могуць быць прыняты мантажныя меры. RoyPow, кітайская кампанія па вытворчасці літый-іённых акумулятараў, з'яўляецца адным з прыкладаў таго, што ўбудаваныя мікравогнетушыцелі размяшчаюцца ў раме акумулятара. Гэтыя вогнетушыцелі актывуюцца альбо электрычным сігналам, альбо спальваннем цеплавой лініі. Гэта актывуе аэразольны генератар, які хімічна раскладае астуджальную вадкасць з дапамогай акісляльна-аднаўленчай рэакцыі і распаўсюджвае яе для хуткага тушэння агню, перш чым ён распаўсюдзіцца. Гэты метад ідэальна падыходзіць для хуткага ўмяшання і добра падыходзіць для прымянення ў цеснай прасторы, напрыклад марскіх літыевых батарэй.

Тэхніка бяспекі і патрабаванні

Выкарыстанне літыевых акумулятараў для марскіх прымянення расце, але бяспека павінна быць галоўным прыярытэтам для забеспячэння належнага праектавання і ўстаноўкі. Пры няправільным абыходжанні літыевыя батарэі ўразлівыя да цеплавога ўцёку і пажару, асабліва ў суровых марскіх умовах з салёнай вадой і высокай вільготнасцю. Каб вырашыць гэтыя праблемы, былі створаны стандарты і правілы ISO. Адным з гэтых стандартаў з'яўляецца ISO/TS 23625, які змяшчае рэкамендацыі па выбары і ўсталёўцы літыевых батарэй у марскіх прымяненнях. Гэты стандарт вызначае патрабаванні да канструкцыі, мантажу, тэхнічнага абслугоўвання і маніторынгу батарэі для забеспячэння даўгавечнасці і бяспечнай працы батарэі. Акрамя таго, ISO 19848-1 дае рэкамендацыі па тэсціраванні і прадукцыйнасці акумулятараў, у тым ліку літыевых акумулятараў, у марскіх прымяненнях.

ISO 26262 таксама адыгрывае значную ролю ў функцыянальнай бяспецы электрычных і электронных сістэм марскіх судоў, а таксама іншых транспартных сродкаў. Гэты стандарт прадугледжвае, што сістэма кіравання акумулятарам (BMS) павінна быць распрацавана для візуальнага або гукавога папярэджання аператара, калі акумулятар разраджаны, сярод іншых патрабаванняў бяспекі. Нягледзячы на тое, што захаванне стандартаў ISO з'яўляецца добраахвотным, выкананне гэтых рэкамендацый спрыяе бяспецы, эфектыўнасці і даўгавечнасці акумулятарных сістэм.

Рэзюмэ

Літыевыя акумулятары імкліва становяцца пераважным рашэннем для захоўвання энергіі для марскіх прымянення з-за іх высокай шчыльнасці энергіі і падоўжанага тэрміну службы ў складаных умовах. Гэтыя акумулятары ўніверсальныя і могуць быць выкарыстаны ў розных марскіх прымяненнях, ад харчавання электрычных лодак да забеспячэння рэзервовага харчавання для навігацыйных сістэм. Акрамя таго, бесперапыннае развіццё новых акумулятарных сістэм пашырае дыяпазон магчымых прымянення, уключаючы глыбакаводныя даследаванні і іншыя складаныя ўмовы. Чакаецца, што прымяненне літыевых акумулятараў у марской прамысловасці паменшыць выкіды парніковых газаў і зробіць рэвалюцыю ў лагістыцы і транспарце.