Maendeleo katika Teknolojia ya Batri kwa Mifumo ya Uhifadhi wa Nishati ya Bahari

Utangulizi

Wakati ulimwengu unaelekea kwenye suluhisho la nishati ya kijani kibichi, betri za lithiamu zimepata umakini mkubwa. Wakati magari ya umeme yamekuwa kwenye uangalizi kwa zaidi ya muongo mmoja, uwezo wa mifumo ya uhifadhi wa nishati ya umeme katika mipangilio ya baharini umepuuzwa. Walakini, kumekuwa na kuongezeka kwa utafiti unaozingatia utumiaji wa betri za lithiamu za kuhifadhi na itifaki za malipo kwa matumizi tofauti ya mashua. Lithium-ion phosphate betri za mzunguko wa kina katika kesi hii zinavutia sana kwa sababu ya nguvu zao za nguvu, utulivu mzuri wa kemikali, na maisha ya mzunguko wa muda mrefu chini ya mahitaji magumu ya mifumo ya baharini ya baharini

Kama ufungaji wa betri za lithiamu za kuhifadhi zinapata kasi, ndivyo pia utekelezaji wa kanuni ili kuhakikisha usalama. ISO/TS 23625 ni kanuni moja ambayo inazingatia uteuzi wa betri, usanikishaji, na usalama. Ni muhimu kutambua kuwa usalama ni mkubwa linapokuja suala la utumiaji wa betri za lithiamu, haswa kuhusu hatari za moto.

Mifumo ya uhifadhi wa nishati ya baharini

Mifumo ya uhifadhi wa nishati ya baharini inakuwa suluhisho linalojulikana katika tasnia ya baharini wakati ulimwengu unaelekea kwenye siku zijazo endelevu na za eco-kirafiki. Kama jina linavyoonyesha, mifumo hii imeundwa kuhifadhi nishati katika mpangilio wa baharini na inaweza kutumika kwa madhumuni anuwai, kutoka kwa meli na boti zinazoeneza kutoa nguvu ya chelezo iwapo dharura.

Aina ya kawaida ya mfumo wa uhifadhi wa nishati ya baharini ni betri ya lithiamu-ion, kwa sababu ya wiani wake wa nguvu, kuegemea, na usalama. Betri za Lithium-ion pia zinaweza kulengwa ili kukidhi mahitaji maalum ya nguvu ya matumizi tofauti ya baharini.

Moja ya faida muhimu za mifumo ya uhifadhi wa nishati ya baharini ni uwezo wao wa kuchukua nafasi ya jenereta za dizeli. Kwa kutumia betri za lithiamu-ion, mifumo hii inaweza kutoa chanzo cha nguvu cha kuaminika na endelevu kwa matumizi anuwai. Hii ni pamoja na nguvu ya msaidizi, taa, na mahitaji mengine ya umeme kwenye meli au chombo. Mbali na matumizi haya, mifumo ya uhifadhi wa nishati ya baharini pia inaweza kutumika kwa mifumo ya umeme ya umeme, na kuifanya kuwa mbadala inayofaa kwa injini za dizeli za kawaida. Zinafaa sana kwa vyombo vidogo vinavyofanya kazi katika eneo lenye mdogo.

Kwa jumla, mifumo ya uhifadhi wa nishati ya baharini ni sehemu muhimu ya mpito kwa siku zijazo endelevu na eco-kirafiki katika tasnia ya baharini.

Manufaa ya betri za lithiamu

Moja ya faida dhahiri ya kutumia betri za lithiamu za kuhifadhi ikilinganishwa na jenereta ya dizeli ni ukosefu wa uzalishaji wa gesi yenye sumu na chafu. Ikiwa betri zinashtakiwa kwa kutumia vyanzo safi kama paneli za jua au turbines za upepo, inaweza kuunda nishati safi ya 100%. Pia ni gharama kubwa katika suala la matengenezo na vifaa vichache. Wanatoa kelele kidogo, na kuwafanya kuwa bora kwa hali ya kizimbani karibu na maeneo ya makazi au ya watu.

Betri za lithiamu za kuhifadhi sio aina pekee ya betri ambazo zinaweza kutumika. Kwa kweli, mifumo ya betri ya baharini inaweza kugawanywa katika betri za msingi (ambazo haziwezi kusambazwa tena) na betri za sekondari (ambazo zinaweza kusambazwa tena). Mwisho ni faida zaidi kiuchumi katika matumizi ya muda mrefu, hata wakati wa kuzingatia uharibifu wa uwezo. Betri za lead-asidi zilitumiwa hapo awali, na betri za lithiamu za kuhifadhi huzingatiwa betri mpya zinazoibuka. Walakini, utafiti umeonyesha kuwa hutoa nguvu ya juu ya nishati na maisha ya muda mrefu, ikimaanisha kuwa wanafaa zaidi kwa matumizi ya anuwai ya muda mrefu, na mzigo mkubwa na mahitaji ya kasi.

Bila kujali faida hizi, watafiti hawajaonyesha dalili zozote za kutosheleza. Kwa miaka, miundo na masomo kadhaa yamezingatia kuboresha utendaji wa betri za uhifadhi wa lithiamu ili kuboresha matumizi yao ya baharini. Hii ni pamoja na mchanganyiko mpya wa kemikali kwa elektroni na elektroni zilizobadilishwa ili kujilinda dhidi ya moto na kukimbia kwa mafuta.

Uteuzi wa betri ya lithiamu

Kuna sifa nyingi za kuzingatia wakati wa kuchagua betri za lithiamu za kuhifadhi kwa mfumo wa betri ya uhifadhi wa baharini. Uwezo ni vipimo muhimu vya kuzingatia wakati wa kuchagua abtat ya uhifadhi wa nishati ya baharini. Huamua ni nishati ngapi inaweza kuhifadhi na baadaye, kiasi cha kazi ambacho kinaweza kuzalishwa kabla ya kuipanga upya. Hii ni paramu ya msingi ya kubuni katika matumizi ya propulsion ambapo uwezo huamuru mileage au umbali wa mashua inaweza kusafiri. Katika muktadha wa baharini, ambapo nafasi mara nyingi ni mdogo, ni muhimu kupata betri iliyo na wiani mkubwa wa nishati. Betri za kiwango cha juu cha nishati ni ngumu zaidi na nyepesi, ambayo ni muhimu sana kwenye boti ambapo nafasi na uzito ziko kwenye malipo.

Vipimo vya voltage na vya sasa pia ni vipimo muhimu vya kuzingatia wakati wa kuchagua betri za uhifadhi wa lithiamu kwa mifumo ya uhifadhi wa nishati ya baharini. Maelezo haya huamua jinsi betri inaweza malipo haraka na kutokwa, ambayo ni muhimu kwa matumizi ambayo mahitaji ya nguvu yanaweza kutofautiana haraka.

Ni muhimu kuchagua betri ambayo imeundwa mahsusi kwa matumizi ya baharini. Mazingira ya baharini ni makali, na yatokanayo na maji ya chumvi, unyevu, na joto kali. Betri za lithiamu za kuhifadhi ambazo zimetengenezwa kwa matumizi ya baharini kawaida zitaonyesha kuzuia maji na upinzani wa kutu, na vile vile huduma zingine kama upinzani wa vibration na upinzani wa mshtuko ili kuhakikisha utendaji wa kuaminika katika hali ngumu.

Usalama wa moto pia ni muhimu. Katika matumizi ya baharini, kuna idadi ndogo ya nafasi ya uhifadhi wa betri na kuenea kwa moto kunaweza kusababisha kutolewa kwa sumu na uharibifu wa gharama kubwa. Hatua za ufungaji zinaweza kuchukuliwa ili kupunguza kuenea. Roypow, kampuni ya utengenezaji wa betri ya Lithium-Ion, ni mfano mmoja ambapo vifaa vya kuzima vidogo huwekwa kwenye sura ya pakiti ya betri. Vipande hivi vimewashwa na ishara ya umeme au kwa kuchoma laini ya mafuta. Hii itaamsha jenereta ya aerosol ambayo huamua kwa njia ya baridi kupitia athari ya redox na kuieneza kuzima moto haraka kabla ya kuenea. Njia hii ni bora kwa uingiliaji wa haraka, unaofaa kwa matumizi ya nafasi kama betri za uhifadhi wa baharini.

Usalama na mahitaji

Matumizi ya betri za lithiamu za kuhifadhi kwa matumizi ya baharini iko kwenye kuongezeka, lakini usalama lazima uwe kipaumbele cha juu ili kuhakikisha muundo sahihi na usanikishaji. Betri za Lithium zina hatari ya kukimbia kwa mafuta na hatari za moto ikiwa hazijashughulikiwa kwa usahihi, haswa katika mazingira magumu ya baharini na mfiduo wa maji ya chumvi na unyevu mwingi. Ili kushughulikia maswala haya, viwango na kanuni za ISO zimeanzishwa. Moja ya viwango hivi ni ISO/TS 23625, ambayo hutoa miongozo ya kuchagua na kusanikisha betri za lithiamu katika matumizi ya baharini. Kiwango hiki kinataja muundo wa betri, usanikishaji, matengenezo, na mahitaji ya ufuatiliaji ili kuhakikisha uimara wa betri na operesheni salama. Kwa kuongeza, ISO 19848-1 inatoa mwongozo juu ya upimaji na utendaji wa betri, pamoja na betri za lithiamu za kuhifadhi, katika matumizi ya baharini.

ISO 26262 pia ina jukumu kubwa katika usalama wa kazi wa mifumo ya umeme na umeme ndani ya vyombo vya baharini, pamoja na magari mengine. Kiwango hiki kinaamuru kwamba Mfumo wa Usimamizi wa Batri (BMS) lazima iliyoundwa ili kutoa maonyo ya kuona au yanayosikika kwa mwendeshaji wakati betri iko chini kwa nguvu, kati ya mahitaji mengine ya usalama. Wakati kufuata viwango vya ISO ni ya hiari, kufuata miongozo hii kunakuza usalama, ufanisi, na maisha marefu ya mifumo ya betri.

Muhtasari

Betri za lithiamu za kuhifadhi zinaibuka haraka kama suluhisho la uhifadhi wa nishati linalopendelea kwa matumizi ya baharini kwa sababu ya wiani wa nguvu nyingi na maisha ya kupanuka chini ya hali ya mahitaji. Betri hizi ni za kubadilika na zinaweza kutumika kwa matumizi anuwai ya baharini, kutoka kwa boti za umeme zinazoongeza nguvu hadi kutoa nguvu ya chelezo kwa mifumo ya urambazaji.FurtherMore, maendeleo endelevu ya mifumo mpya ya betri ni kupanua anuwai ya matumizi ya kujumuisha utafutaji wa baharini na mazingira mengine yenye changamoto. Kupitishwa kwa betri za lithiamu za kuhifadhi katika tasnia ya baharini inatarajiwa kupunguza uzalishaji wa gesi chafu na kubadilisha vifaa na usafirishaji.