Movimento HF 
Tipi e principi di batterie ricaricabili
Il mercato offre diversi tipi di batterie ricaricabili per l’accumulo di energia residenziale/commerciale, batteria ad energia solare, centrale elettrica portatile, eccetera. Come il litio ferro fosfato, litio ternario, piombo liquido, piombo colloidale, e altro ancora. Queste batterie funzionano immagazzinando e rilasciando energia attraverso reazioni chimiche che subiscono ripetute ossidazioni e riduzioni all'interno della batteria.
Una batteria ricaricabile è composta da tre parti principali: L'elettrodo positivo, l'elettrodo negativo, e l'elettrolita. L'elettrolita separa gli elettrodi positivi e negativi, che consente agli ioni di spostarsi tra di loro. Durante la ricarica, una fonte di alimentazione esterna invia corrente alla batteria. Questo processo fa sì che gli ioni nell’elettrodo positivo si ossidino mentre quelli nell’elettrodo negativo si riducano, aumentando così l’energia immagazzinata. Al contrario, durante lo scarico, la batteria rilascia corrente. Ciò porta alla riduzione degli ioni nell'elettrodo positivo e all'ossidazione degli ioni nell'elettrodo negativo, con conseguente diminuzione dell'energia immagazzinata nella batteria.
Durata della batteria
Una batteria subisce un ciclo quando è scarica 100% A 0% e poi ricaricato di nuovo a 100%. La durata del ciclo di una batteria si riferisce al numero di volte in cui può gestire questo processo prima che la sua capacità diminuisca 80% del suo originale in specifiche condizioni di carica e scarica, come la corrente di scarica, temperatura, tensione di interruzione, eccetera.
Diverse batterie ricaricabili hanno cicli di vita diversi. Ad esempio, le batterie al litio ternarie possono durare circa 1,500 cicli, batterie al litio ferro fosfato fino a 2,000 cicli, mentre le batterie al piombo riescono solo circa 800 cicli.
Fattori che influenzano la durata della batteria
Vari fattori influenzano la durata del ciclo della batteria, come la profondità di scarico, stato di carica, velocità di carica/scarica, numero di cicli, e temperatura.
Numero di cicli
Poiché la batteria subisce più cicli, le sue prestazioni e la sua durata diminuiscono gradualmente. È importante notare che i cicli non equivalgono al numero di addebiti.
Profondità di scarica (Dipartimento della Difesa)
Si riferisce alla percentuale di scarica della batteria rispetto alla sua capacità nominale. Un Dipartimento della Difesa di 100% significa che la batteria è completamente scarica, Mentre 0% indica una carica completa. Per ottimizzare la durata della batteria, mirare a scarichi superficiali (25%Intervallo di ~75%.) piuttosto che scariche profonde. È preferibile caricare e scaricare con incrementi più piccoli piuttosto che scaricare completamente la batteria e quindi ricaricarla. Le scariche superficiali generalmente prolungano la durata del ciclo di vita della batteria rispetto alle scariche profonde.
Stato di carica (SoC)
Indica la capacità rimanente della batteria rispetto alla sua piena capacità, misurato in elettricità. SoC a 0% significa che la batteria è completamente scarica, Mentre 100% significa che è completamente carico. La tensione è direttamente collegata alla potenza: una potenza maggiore corrisponde a una tensione maggiore. La bassa tensione ritarda l'invecchiamento del calendario e l'invecchiamento del ciclo.
Carica e scarica a bassa potenza (voltaggio) allineare, alla stessa profondità di scarico, tende a prolungare la durata della batteria rispetto a quella ad alta potenza (voltaggio) intervalli. Un SoC elevato e prolungato può accelerare la precipitazione degli ioni di litio, riducendo gli ioni di litio attivi e diminuendo la capacità della batteria. Al contrario, il SoC basso esteso può accelerare il consumo dell'interfaccia elettrolitica solida negativa (ESSERE) film. Ciò può portare alla dissoluzione della lamina di rame dell'elettrodo negativo, formando dendriti di rame, e accelerando il degrado della batteria
Tasso di carica-scarica
Misura il flusso di corrente durante la carica e la scarica rispetto alla capacità nominale della batteria, riflettendo la velocità con cui la batteria si carica o si scarica. Ad esempio, se la batteria viene caricata entro un'ora, la velocità di ricarica media è 1C; ricarica all'interno 30 minuti indica una velocità di 2C. La ricarica rapida superiore a 1°C può ridurre la durata della batteria. I tassi di dimissione sono generalmente lievi e in genere non destano preoccupazioni.
Temperatura
Le alte temperature aumentano l’attività dell’elettrolito e dei materiali attivi della batteria, portando a reazioni collaterali e decomposizione dell'elettrolita. Ciò accelera la perdita di capacità e può generare gas, causando gonfiore. Al contrario, le basse temperature aumentano la viscosità dell’elettrolita, rallentando la conduttività degli ioni di litio. Questa discrepanza nelle velocità di migrazione degli elettroni nel circuito provoca una grave polarizzazione, riducendo significativamente la capacità di carica e scarica. La ricarica a basse temperature può provocare la precipitazione del litio e la formazione di dendriti sulla superficie dell’elettrodo negativo, riducendo drasticamente la temperatura critica della batteria e aumentando il rischio di fuga termica.
Modi e problemi per prolungare la durata della batteria
La durata del ciclo di una batteria ha dei limiti, ma un utilizzo corretto può rallentare il decadimento della capacità, prolungando la durata della batteria. Per raggiungere questo obiettivo, considerare quanto segue:
- Ridurre il numero di cicli.
- Mantenere la profondità di scarico sopra 65% della capacità della batteria.
- Evitare la profondità di carica fino alla piena capacità.
- Riduci al minimo i tempi di ricarica rapidi, e abbassare le correnti di carica.
- Utilizza sistemi di gestione intelligente della batteria (BMS) per regolare le correnti di carica in base a diversi stadi.
- Mantenere un intervallo di temperatura ragionevole.
Tuttavia, l'implementazione di queste strategie potrebbe porre sfide in base agli scenari di utilizzo. Le batterie sono fondamentali in situazioni in cui l’alimentazione di rete non è disponibile o dove è necessaria l’alimentazione mobile senza connessioni. In questi casi, prolungare la durata della batteria riducendo i cicli e la profondità di scarica diventa difficile.
Che sia industriale, commerciale, o uso domestico, le batterie spesso necessitano di essere ricaricate prima dell'uso. Celle solari, ad esempio, sono sottoposti a carica e scarica costante a causa dei processi del sistema. Questo ciclo continuo ha un impatto significativo sulla capacità della batteria e porta a una durata del ciclo ridotta, spesso scendendo al di sotto del numero nominale di cicli.
Il modo migliore per prolungare la durata della batteria
Poi abbiamo trovato il problema fondamentale. Il problema principale risiede nel modo in cui le batterie vengono utilizzate principalmente come fonti di alimentazione di riserva. Se utilizzato esclusivamente per il backup, la frequenza e la profondità di carica e scarica sono sostanzialmente ridotte, influiscono in modo diverso sulla durata del ciclo della batteria.
Al movimento HF, abbiamo introdotto un innovativo sistema di celle solari denominato tecnologia solare E-Hybrid. Questo approccio innovativo integra le batterie nel sistema solare, consentendo l'uscita diretta dell'energia solare al carico. In questa configurazione, la batteria funge da backup, piuttosto che essere l'unico condotto per fornire energia al carico.
Offriamo soluzioni e prodotti per il residenziale, industriale, e sistemi solari commerciali, incorporando questa tecnologia pionieristica.
La sua modalità operativa è la seguente:
Nella modalità operativa descritta, il sistema funziona principalmente come Solare → Carichi, occasionalmente passando al solare + Batteria → Carichi o Batteria → Carichi. Tuttavia, non c’è mai un flusso diretto da Solare → Batteria → Carichi. Ciò evita il problema che il sistema debba caricare la batteria prima dell'uscita.
Oltre i sistemi citati, offriamo anche batterie portatili alimentate a energia solare che incorporano la tecnologia E-Hybrid insieme a moduli MPPT e inverter. Queste unità sono dotate di batterie al litio ferro fosfato con capacità che vanno da 1000 a 2000Wh. Si rivolgono a vari scenari come l'elettricità domestica, campeggio all'aperto, e operazioni sul campo.
Il design unico consente l'emissione diretta di energia solare al carico ogni volta che la luce solare è disponibile, bypassando la batteria. Anche quando la batteria è scarica, la luce solare consente l'uscita diretta al carico, trascurando la carica della batteria. Questo approccio estende significativamente la durata della batteria rispetto agli alimentatori mobili convenzionali. Garantisce una potenza in uscita costante in diverse impostazioni, fornendo prestazioni stabili indipendentemente dalle condizioni ambientali.
