Kemajuan dalam Teknologi Bateri untuk Sistem Penyimpanan Tenaga Marin

Kata pengantar

Apabila dunia beralih ke arah penyelesaian tenaga yang lebih hijau, bateri litium telah mendapat perhatian yang lebih tinggi. Walaupun kenderaan elektrik telah menjadi tumpuan selama lebih dari satu dekad, potensi sistem penyimpanan tenaga elektrik dalam tetapan marin telah diabaikan. Walau bagaimanapun, terdapat lonjakan dalam penyelidikan yang memberi tumpuan kepada mengoptimumkan penggunaan bateri lithium penyimpanan dan protokol mengecas untuk aplikasi bot yang berbeza. Bateri kitaran dalam fosfat lithium-ion dalam kes ini sangat menarik kerana kepadatan tenaga yang tinggi, kestabilan kimia yang baik, dan kehidupan kitaran yang berpanjangan di bawah keperluan ketat sistem pendorong laut

Oleh kerana pemasangan bateri lithium penyimpanan memperoleh momentum, begitu juga pelaksanaan peraturan untuk memastikan keselamatan. ISO/TS 23625 adalah satu peraturan yang memberi tumpuan kepada pemilihan bateri, pemasangan, dan keselamatan. Adalah penting untuk diperhatikan bahawa keselamatan adalah yang paling penting apabila menggunakan bateri litium, terutamanya mengenai bahaya kebakaran.

Sistem Penyimpanan Tenaga Marin

Sistem penyimpanan tenaga marin menjadi penyelesaian yang semakin popular dalam industri marin kerana dunia bergerak ke arah masa depan yang lebih mampan dan mesra alam. Seperti namanya, sistem ini direka untuk menyimpan tenaga dalam suasana marin dan boleh digunakan untuk pelbagai tujuan, dari kapal dan bot yang mendorong untuk menyediakan kuasa sandaran sekiranya berlaku kecemasan.

Sistem penyimpanan tenaga marin yang paling biasa adalah bateri lithium-ion, kerana ketumpatan tenaga, kebolehpercayaan, dan keselamatannya yang tinggi. Bateri lithium-ion juga boleh disesuaikan untuk memenuhi keperluan kuasa khusus aplikasi marin yang berbeza.

Salah satu manfaat utama sistem penyimpanan tenaga laut adalah keupayaan mereka untuk menggantikan penjana diesel. Dengan menggunakan bateri lithium-ion, sistem ini boleh menawarkan sumber kuasa yang boleh dipercayai dan mampan untuk pelbagai aplikasi. Ini termasuk kuasa tambahan, pencahayaan, dan keperluan elektrik lain di atas kapal atau kapal. Sebagai tambahan kepada aplikasi ini, sistem penyimpanan tenaga marin juga boleh digunakan untuk menguasai sistem pendorong elektrik, menjadikannya alternatif yang berdaya maju untuk enjin diesel konvensional. Mereka amat sesuai dengan kapal yang lebih kecil yang beroperasi di kawasan yang agak terhad.

Secara keseluruhannya, sistem penyimpanan tenaga marin merupakan komponen utama peralihan kepada masa depan yang lebih mampan dan mesra alam dalam industri marin.

Kelebihan bateri lithium

Salah satu kelebihan yang paling jelas menggunakan bateri lithium penyimpanan berbanding penjana diesel adalah kekurangan pelepasan gas toksik dan hijau. Jika bateri dikenakan menggunakan sumber bersih seperti panel solar atau turbin angin, ia boleh menjadi tenaga bersih 100%. Mereka juga kurang mahal dari segi penyelenggaraan dengan komponen yang lebih sedikit. Mereka menghasilkan bunyi yang kurang, menjadikannya sesuai untuk situasi dok berhampiran kawasan kediaman atau penduduk.

Bateri lithium penyimpanan bukan satu -satunya jenis bateri yang boleh digunakan. Malah, sistem bateri marin boleh dibahagikan kepada bateri utama (yang tidak boleh diisi semula) dan bateri sekunder (yang boleh dicas semula secara berterusan). Yang terakhir ini lebih bermanfaat dalam aplikasi jangka panjang, walaupun ketika mempertimbangkan kemerosotan kapasiti. Bateri asid plumbum pada mulanya digunakan, dan bateri lithium penyimpanan dianggap bateri baru muncul. Walau bagaimanapun, penyelidikan telah menunjukkan bahawa mereka menyediakan kepadatan tenaga yang lebih tinggi dan kehidupan yang berpanjangan, yang bermaksud mereka lebih sesuai untuk aplikasi jarak jauh, dan beban tinggi dan tuntutan berkelajuan tinggi.

Terlepas dari kelebihan ini, para penyelidik tidak menunjukkan tanda -tanda kepuasan. Selama bertahun -tahun, banyak reka bentuk dan kajian telah memberi tumpuan kepada peningkatan prestasi bateri lithium penyimpanan untuk meningkatkan aplikasi marin mereka. Ini termasuk campuran kimia baru untuk elektrod dan elektrolit yang diubahsuai untuk menjaga kebakaran dan pelarian haba.

Pemilihan bateri lithium

Terdapat pelbagai ciri yang perlu dipertimbangkan semasa memilih bateri lithium penyimpanan untuk sistem bateri lithium penyimpanan laut. Kapasiti adalah spesifikasi kritikal untuk dipertimbangkan ketika memilih Abattery untuk penyimpanan tenaga laut. Ia menentukan berapa banyak tenaga yang dapat disimpan dan seterusnya, jumlah kerja yang boleh dihasilkan sebelum mengecasnya. Ini adalah parameter reka bentuk asas dalam aplikasi pendorong di mana kapasiti menentukan jarak tempuh atau jarak bot yang dapat bergerak. Dalam konteks marin, di mana ruang sering terhad, penting untuk mencari bateri dengan ketumpatan tenaga yang tinggi. Bateri ketumpatan tenaga yang lebih tinggi lebih padat dan ringan, yang sangat penting pada bot di mana ruang dan berat berada pada premium.

Penarafan voltan dan semasa juga merupakan spesifikasi penting untuk dipertimbangkan semasa memilih bateri lithium penyimpanan untuk sistem penyimpanan tenaga laut. Spesifikasi ini menentukan seberapa cepat bateri boleh mengenakan bayaran dan pelepasan, yang penting untuk aplikasi di mana tuntutan kuasa dapat berubah dengan cepat.

Adalah penting untuk memilih bateri yang direka khusus untuk kegunaan marin. Persekitaran marin adalah keras, dengan pendedahan kepada air masin, kelembapan, dan suhu yang melampau. Bateri lithium penyimpanan yang direka untuk kegunaan marin biasanya akan menampilkan rintangan kalis air dan kakisan, serta ciri -ciri lain seperti rintangan getaran dan rintangan kejutan untuk memastikan prestasi yang boleh dipercayai dalam keadaan yang mencabar.

Keselamatan kebakaran juga penting. Dalam aplikasi marin, terdapat ruang yang terhad untuk penyimpanan bateri dan sebarang penyebaran kebakaran boleh membawa kepada siaran asap toksik dan ganti rugi yang mahal. Langkah -langkah pemasangan boleh diambil untuk mengehadkan penyebaran. Roypow, sebuah syarikat pembuatan bateri lithium-ion Cina, adalah satu contoh di mana pemadam mikro terbina dalam diletakkan dalam bingkai pek bateri. Pemadam ini diaktifkan oleh sama ada isyarat elektrik atau dengan membakar garis terma. Ini akan mengaktifkan penjana aerosol yang secara kimia mengurai penyejuk melalui reaksi redoks dan menyebarkannya untuk memadamkan api dengan cepat sebelum ia merebak. Kaedah ini sesuai untuk campur tangan pesat, sesuai untuk aplikasi ruang yang ketat seperti bateri lithium penyimpanan marin.

Keselamatan dan keperluan

Penggunaan bateri lithium penyimpanan untuk aplikasi marin semakin meningkat, tetapi keselamatan mestilah menjadi keutamaan untuk memastikan reka bentuk dan pemasangan yang betul. Bateri lithium terdedah kepada pelarian haba dan bahaya kebakaran jika tidak ditangani dengan betul, terutamanya dalam persekitaran laut yang keras dengan pendedahan air masin dan kelembapan yang tinggi. Untuk menangani kebimbangan ini, piawaian dan peraturan ISO telah ditubuhkan. Salah satu piawaian ini ialah ISO/TS 23625, yang menyediakan garis panduan untuk memilih dan memasang bateri lithium dalam aplikasi marin. Piawaian ini menentukan reka bentuk bateri, pemasangan, penyelenggaraan, dan keperluan pemantauan untuk memastikan ketahanan bateri dan operasi selamat. Di samping itu, ISO 19848-1 menyediakan panduan mengenai ujian dan prestasi bateri, termasuk bateri lithium penyimpanan, dalam aplikasi marin.

ISO 26262 juga memainkan peranan penting dalam keselamatan fungsi sistem elektrik dan elektronik dalam kapal laut, serta kenderaan lain. Standard ini mandat bahawa Sistem Pengurusan Bateri (BMS) mesti direka untuk memberikan amaran visual atau boleh didengar kepada pengendali apabila bateri rendah kuasa, antara keperluan keselamatan yang lain. Walaupun pematuhan kepada piawaian ISO adalah sukarela, pematuhan dengan garis panduan ini menggalakkan keselamatan, kecekapan, dan umur panjang sistem bateri.

Ringkasan

Bateri lithium penyimpanan berkembang pesat sebagai penyelesaian penyimpanan tenaga pilihan untuk aplikasi marin kerana ketumpatan tenaga yang tinggi dan jangka hayat yang dilanjutkan di bawah keadaan yang menuntut. Bateri-bateri ini serba boleh dan boleh digunakan untuk pelbagai aplikasi marin, dari menggerakkan bot elektrik untuk menyediakan kuasa sandaran untuk sistem navigasi. Persekitaran yang mencabar lain. Penggunaan bateri lithium penyimpanan dalam industri laut dijangka dapat mengurangkan pelepasan gas rumah hijau dan merevolusikan logistik dan pengangkutan.