حركة التردد العالي 
أنواع البطاريات القابلة لإعادة الشحن ومبادئها
يقدم السوق عدة أنواع من البطاريات القابلة لإعادة الشحن لتخزين الطاقة السكنية/التجارية, بطارية تعمل بالطاقة الشمسية, محطة الطاقة المحمولة, إلخ. مثل فوسفات الحديد الليثيوم, الليثيوم الثلاثي, حمض الرصاص السائل, حمض الرصاص الغروي, وأكثر. تعمل هذه البطاريات عن طريق تخزين وإطلاق الطاقة من خلال التفاعلات الكيميائية التي تخضع لعملية أكسدة واختزال متكررة داخل البطارية.
تتكون البطارية القابلة لإعادة الشحن من ثلاثة أجزاء رئيسية: القطب الموجب, القطب السالب, والكهارل. يفصل المنحل بالكهرباء الأقطاب الكهربائية الإيجابية والسلبية, مما يسمح للأيونات بالتنقل فيما بينها. عند الشحن, يرسل مصدر طاقة خارجي التيار إلى البطارية. تؤدي هذه العملية إلى أكسدة الأيونات الموجودة في القطب الموجب بينما تقل الأيونات الموجودة في القطب السالب, وبالتالي زيادة الطاقة المخزنة. على العكس من ذلك, أثناء التفريغ, تطلق البطارية التيار. وهذا يؤدي إلى اختزال الأيونات في القطب الموجب وأكسدة الأيونات في القطب السالب, مما يؤدي إلى انخفاض الطاقة المخزنة داخل البطارية.
عمر البطارية
تخضع البطارية لدورة عندما يتم استنزافها منها 100% ل 0% ومن ثم إعادة شحنها مرة أخرى إلى 100%. يشير عمر دورة البطارية إلى عدد المرات التي يمكنها فيها التعامل مع هذه العملية قبل أن تنخفض قدرتها 80% من أصلها في ظل ظروف الشحن والتفريغ محددة, مثل تيار التفريغ, درجة حرارة, قطع الجهد, إلخ.
تختلف البطاريات القابلة لإعادة الشحن في دورة حياتها. على سبيل المثال, يمكن لبطاريات الليثيوم الثلاثية أن تدوم 1,500 دورات, بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد تصل إلى 2,000 دورات, في حين أن بطاريات الرصاص الحمضية تدير فقط حوالي 800 دورات.
العوامل المؤثرة على عمر البطارية
هناك عوامل مختلفة تؤثر على عمر دورة البطارية, مثل عمق التفريغ, حالة الشحن, معدل الشحن/التفريغ, عدد الدورات, ودرجة الحرارة.
عدد الدورات
كما تخضع البطارية لمزيد من الدورات, أدائها وعمرها يتراجعان تدريجياً. من المهم ملاحظة أن الدورات لا تعادل عدد الشحنات.
عمق التفريغ (وزارة الدفاع)
يشير هذا إلى نسبة تفريغ البطارية بالنسبة لسعتها المقدرة. وزارة الدفاع 100% يعني أن البطارية فارغة بالكامل, بينما 0% يدل على تهمة كاملة. لتحسين عمر البطارية, تهدف للتصريفات الضحلة (25%نطاق ~75%) بدلا من التصريفات العميقة. يُفضل الشحن والتفريغ بزيادات أصغر بدلاً من استنزاف البطارية بالكامل ثم إعادة شحنها. تعمل عمليات التفريغ الضحلة بشكل عام على إطالة عمر دورة البطارية مقارنة بالتفريغ العميق.
حالة الشحن (شركة نفط الجنوب)
يشير إلى السعة المتبقية للبطارية مقارنة بسعتها الكاملة, تقاس بالكهرباء. شركة نفط الجنوب في 0% يدل على استنزاف البطارية بالكامل, بينما 100% يعني أنها مشحونة بالكامل. ويرتبط الجهد مباشرة بالطاقة: الطاقة الأعلى تتوافق مع الجهد العالي. الجهد المنخفض يؤخر تقادم التقويم وتقادم الدورة.
الشحن والتفريغ ضمن طاقة منخفضة (الجهد االكهربى) يتراوح, على نفس عمق التفريغ, يميل إلى إطالة عمر البطارية مقارنة بالطاقة العالية (الجهد االكهربى) نطاقات. يمكن لارتفاع SoC لفترة طويلة أن يؤدي إلى تسريع هطول أيونات الليثيوم, تقليل أيونات الليثيوم النشطة وتناقص سعة البطارية. على العكس من ذلك, يمكن لـ SoC المنخفض الممتد تسريع استهلاك واجهة الإلكتروليت الصلبة السلبية (يكون) فيلم. هذا يمكن أن يؤدي إلى تفكك رقائق النحاس ذات القطب السالب, تشكيل التشعبات النحاسية, وتسريع تدهور البطارية
معدل الشحن والتفريغ
يقيس هذا التدفق الحالي أثناء الشحن والتفريغ بالنسبة للسعة المقدرة للبطارية, مما يعكس مدى سرعة شحن البطارية أو تفريغها. على سبيل المثال, إذا تم شحن البطارية خلال ساعة واحدة, متوسط معدل الشحن هو 1C; الشحن داخل 30 تشير الدقائق إلى معدل 2C. يمكن أن يؤدي الشحن السريع فوق 1C إلى تقصير عمر البطارية. تكون معدلات التفريغ معتدلة بشكل عام ولا تثير المخاوف عادةً.
درجة حرارة
تزيد درجات الحرارة المرتفعة من نشاط المنحل بالكهرباء والمواد النشطة في البطارية, مما يؤدي إلى ردود فعل جانبية وتحلل المنحل بالكهرباء. وهذا يسرع فقدان القدرة وقد يولد الغاز, تسبب التورم. على العكس من ذلك, درجات الحرارة المنخفضة تزيد من لزوجة المنحل بالكهرباء, تباطؤ الموصلية أيون الليثيوم. يؤدي عدم التطابق في سرعات هجرة الإلكترون في الدائرة إلى حدوث استقطاب شديد, تقليل قدرة الشحن والتفريغ بشكل كبير. يمكن أن يؤدي الشحن في درجات حرارة منخفضة إلى تساقط الليثيوم وتكوين التغصنات على سطح القطب السالب, مما يقلل بشكل كبير من درجة الحرارة الحرجة للبطارية ويزيد من خطر الهروب الحراري.
طرق وقضايا لإطالة عمر البطارية
عمر دورة البطارية له حدود, ولكن الاستخدام السليم يمكن أن يبطئ تسوس القدرات, إطالة عمر البطارية. لتحقيق هذا, النظر في ما يلي:
- تقليل عدد الدورات.
- الحفاظ على عمق التفريغ أعلاه 65% من سعة البطارية.
- تجنب عمق الشحن إلى القدرة الكاملة.
- تقليل أوقات الشحن السريع, وخفض تيارات الشحن.
- توظيف أنظمة إدارة البطارية الذكية (خدمات إدارة المباني) لتنظيم تيارات الشحن على أساس المراحل المختلفة.
- الحفاظ على نطاق درجة حرارة معقولة.
لكن, قد يشكل تنفيذ هذه الاستراتيجيات تحديات بناءً على سيناريوهات الاستخدام. تعد البطاريات أمرًا بالغ الأهمية في المواقف التي لا تتوفر فيها الطاقة الرئيسية أو عندما تكون الطاقة المتنقلة ضرورية بدون اتصالات. في مثل هذه الحالات, يصبح إطالة عمر البطارية عن طريق تقليل الدورات وعمق التفريغ أمرًا صعبًا.
سواء كانت صناعية, تجاري, أو الاستخدام المنزلي, غالبًا ما تحتاج البطاريات إلى الشحن قبل الاستخدام. الخلايا الشمسية, على سبيل المثال, الخضوع للشحن والتفريغ المستمر بسبب عمليات النظام. تؤثر هذه الدورة المستمرة بشكل كبير على سعة البطارية وتؤدي إلى تقليل عمر الدورة, غالبًا ما تقل عن العدد الاسمي للدورات.
أفضل طريقة لإطالة عمر البطارية
ثم وجدنا المشكلة الأساسية. تكمن المشكلة الأساسية في كيفية استخدام البطاريات بشكل أساسي كمصادر طاقة احتياطية. عندما تستخدم فقط للنسخ الاحتياطي, يتم تقليل تردد وعمق الشحن والتفريغ بشكل كبير, مما يؤثر على عمر دورة البطارية بشكل مختلف.
في حركة HF, لقد قدمنا نظامًا مبتكرًا للخلايا الشمسية يسمى تقنية الطاقة الشمسية E-Hybrid. يدمج هذا النهج المبتكر البطاريات في النظام الشمسي, تمكين الإخراج المباشر للطاقة الشمسية إلى الحمل. في هذا الإعداد, تعمل البطارية كنسخة احتياطية, بدلاً من أن تكون القناة الوحيدة لإخراج الطاقة إلى الحمل.
نحن نقدم الحلول والمنتجات السكنية, صناعي, وأنظمة الطاقة الشمسية التجارية, دمج هذه التكنولوجيا الرائدة.
وضع التشغيل الخاص به هو كما يلي:
في وضع التشغيل الموصوف, يعمل النظام بشكل أساسي كطاقة شمسية → أحمال, التحول في بعض الأحيان إلى الطاقة الشمسية + البطارية → الأحمال أو البطارية → الأحمال. لكن, لا يوجد أبدًا تدفق مباشر من الطاقة الشمسية → البطارية → الأحمال. وهذا يتجنب المشكلة التي يحتاجها النظام لشحن البطارية قبل الإخراج.
خارج الأنظمة المذكورة, نحن نقدم أيضًا بطارية محمولة تعمل بالطاقة الشمسية والتي تتضمن تقنية E-Hybrid جنبًا إلى جنب مع وحدات MPPT والمحولات. وتتميز هذه الوحدات ببطاريات ليثيوم فوسفات الحديد بسعات تتراوح من 1000 إلى 2000 واط. أنها تلبي سيناريوهات مختلفة مثل الكهرباء المنزلية, التخييم في الهواء الطلق, والعمليات الميدانية.
يسمح التصميم الفريد بإخراج الطاقة الشمسية مباشرة إلى الحمل كلما توفر ضوء الشمس, تجاوز البطارية. حتى عندما تكون البطارية منخفضة, يتيح ضوء الشمس الإخراج المباشر للحمل, بغض النظر عن طاقة البطارية. يعمل هذا الأسلوب على إطالة عمر البطارية بشكل كبير مقارنةً بمصادر الطاقة المحمولة التقليدية. فهو يضمن إنتاج طاقة ثابتًا عبر إعدادات متنوعة, توفير أداء مستقر بغض النظر عن الظروف البيئية.
