Les effets de la gestion avancée des batteries sur le système de stockage d'énergie pour les soins de santé

Les programmes de surveillance des batteries sont des éléments fondamentaux de divers marchés. Les batteries jouent un rôle clé dans une variété de fonctions, allant de l’effort supplémentaire dans les véhicules électriques au stockage d’énergie renouvelable pour le bon réseau. Les technologies de batterie identiques et similaires sont utilisées dans les unités médicales pour une sécurité de fonctionnement accrue et pour avoir la liberté de déplacer les appareils dans les hôpitaux. Toutes ces fonctions fonctionnent avec des batteries qui nécessitent des semi-conducteurs appropriés et respectueux de l'environnement pour surveiller, équilibrer, défendre et communiquer. Ce texte clarifiera comment un système de surveillance de batterie de pointe, associé à l'équilibrage des cellules et aux réseaux de communication à distance, peut exploiter les avantages des récentes chimies des batteries au lithium. L'utilisation de circuits intégrés progressifs permet une plus grande fiabilité et une durée de vie de la batterie 30 % plus longue, en particulier pour les programmes de stockage d'énergie à grande échelle.

Les batteries utilisées à des fins médicales doivent répondre à des exigences très élevées en matière de fiabilité, d'efficacité et de sécurité dans toutes les fonctions où elles sont généralement utilisées : systèmes mobiles pour patients tels que les programmes de compression thoracique, équipement des salles d'urgence des hôpitaux, chariots et lits médicaux électriques, appareils à ultrasons mobiles, surveillance à distance et nouveau venu disponible sur le marché, programmes de stockage d'énergie (Système de stockage d'énergie).

Les programmes de stockage d’énergie ne sont pas directement liés aux patients et ne sont pas non plus gérés par des médecins. Ils constituent la prochaine étape en matière d’approvisionnement en énergie sans interruption (UPS). L'UPS a toujours été utilisé comme source d'énergie de secours pour les fonctions les plus vitales (par exemple, les unités des salles d'urgence, les infrastructures vitales du réseau informatique). Les programmes de stockage de vitalité destinés aux hôpitaux masquent un nombre croissant de fonctionnalités, permises par le tout nouveau piles au lithium . Ils deviennent entièrement intégrés au réseau énergétique de l'hôpital, apportant des avantages tels que :

Complet énergie de secours pour des équipements complets, plutôt que seulement un petit sous-ensemble vital d’équipements, ainsi que la protection contre les pannes de courant, la mauvaise qualité d’énergie/tension du réseau et une utilisation réduite des usines diesel d’urgence. Grâce à un système de stockage d’énergie à l’échelle du mégawattheure (MWh), les hôpitaux peuvent fonctionner même en cas de pannes prolongées et peuvent ainsi participer à la stabilisation du réseau.

Avantages financiers sur la facture d'énergie électrique. Avec le système de stockage d'énergie, les hôpitaux peuvent gérer instantanément les profils d'utilisation de l'énergie électrique et réduire les demandes excessives de pointe d'énergie, ce qui entraîne une diminution des paiements des services publics.

Les hôpitaux disposent généralement d'un toit de grande taille, ce qui est idéal pour mettre en place des systèmes photovoltaïques (PV) afin de produire de l'énergie électrique. Les programmes photovoltaïques combinés au système de stockage d'énergie permettent le stockage et l'auto-utilisation de l'énergie électrique produite, tout en offrant en outre des avantages financiers et une empreinte carbone réduite.

Les produits chimiques à base de lithium sont actuellement à la pointe de la technologie pour les batteries utilisées dans de nombreux marchés, de l'automobile à l'industrie en passant par les soins de santé. Plusieurs types de batteries au lithium présentent des avantages différents pour mieux répondre aux exigences de puissance d'un large éventail de fonctions et de conceptions de produits. Par exemple, le LiCoO2 (oxyde de lithium et de cobalt) a une puissance particulière très élevée, ce qui le rend approprié pour les marchandises mobiles ; LiMn2O4 (oxyde de lithium et de manganèse), avec sa très faible résistance interne, permet une charge rapide et une décharge excessive de courant, ce qui signifie qu'il s'agit d'un choix judicieux pour les fonctions de stockage d'énergie d'écrêtage de pointe. LiFePO4 (phosphate de fer et de lithium) est plus tolérant aux situations de charge totale et peut continuer à être conservé à haute tension pendant une période prolongée. Cela en fait le meilleur candidat pour les grands programmes de stockage d’énergie qui doivent fonctionner pendant une panne d’influence. L'inconvénient réside dans les frais d'auto-décharge suivants, mais ils ne sont pas liés aux implémentations de stockage mentionnées ci-dessus.

Les différents besoins en fonctions nécessitent une large gamme de types de batteries. Par exemple, les fonctions automobiles nécessitent une fiabilité élevée et une vitesse de charge et de décharge élevée, tandis que les fonctions de soins de santé nécessitent une durabilité élevée du courant de pointe pour une efficacité et une durée de vie prolongée. Cependant, le point commun entre toutes ces fonctionnalités est que les différentes compositions chimiques du lithium ont toutes une courbe de décharge très plate à une plage de tension nominale. Alors que dans les batteries normales, nous constatons une chute de tension comprise entre 500 mV et 1 V, dans les batteries au lithium supérieures, comme phosphate de fer et de lithium (LiFePO4) ou de l'oxyde de lithium et de cobalt (LiCoO2), la courbe de décharge présente un plateau avec une chute de tension comprise entre 50 mV et 200 mV.

La planéité de la courbe de tension présente de grands avantages dans la chaîne de gestion d'énergie des circuits intégrés connectés au rail de tension de la batterie : les convertisseurs CC-CC peuvent être conçus pour fonctionner à un niveau d'efficacité maximal dans une faible plage de tension d'entrée. En passant d'un VIN reconnu à un VOUT très fermé, la chaîne de puissance du système pourrait être conçue pour avoir un cycle de responsabilité très parfait et améliorer les convertisseurs pour atteindre une efficacité > 99 % dans toutes les situations de travail. De plus, le chargeur de batterie peut parfaitement cibler la tension de charge et les centaines sont dimensionnés en fonction d'une tension de fonctionnement sûre pour augmenter la précision des fonctions finales, telles que la surveillance à distance ou l'électronique corporelle des patients. Dans le cas de produits chimiques antérieurs ou de courbes de décharge non plates, la conversion DC-DC opérée à partir de la batterie fonctionnera avec une efficacité moindre, ce qui entraînera une longueur de batterie plus courte (-20 %), ou, lorsqu'elle est liée à un mobile médical. unités, la nécessité de les coûter plus cher, généralement en raison de la dissipation d'énergie supplémentaire.

Le principal inconvénient d’une courbe de décharge plate est que les niveaux de coût (SOC) et d’état de santé (SOH) de la batterie sont beaucoup plus difficiles à déterminer. Le SOC doit être calculé avec une précision vraiment excessive pour s'assurer que la batterie est correctement chargée et déchargée. La surcharge peut poser des problèmes de sécurité et générer une dégradation de la chimie et des courts-circuits entraînant des risques d'incendie et de carburant. Une décharge excessive peut endommager la batterie et réduire sa durée de vie de plus de 50 %. SOH fournit des informations sur l'état de la batterie pour aider à éviter de changer de bonnes batteries et à surveiller l'état des batteries dangereuses avant qu'un problème n'apparaisse. Le microcontrôleur principal analyse les données SOC et SOH en temps réel, adapte les algorithmes de charge, informe l'utilisateur du potentiel de la batterie (par exemple, si la batterie est préparée à une décharge profonde actuelle excessive en cas de coupure de courant), et garantit que, dans les grands programmes de stockage d'énergie, la stabilité entre les batteries en situation dangereuse et les batteries en bon état est parfaite pour prolonger la durée de vie complète de la batterie.

En imaginant une batterie très ancienne avec une courbe de décharge abrupte, il est plus simple de calculer l'état de coût de cette batterie en mesurant le delta de la chute de tension sur une courte période de temps et en déterminant exactement la valeur de la tension de la batterie. Pour une toute nouvelle batterie au lithium, la précision requise pour effectuer cette mesure est de plusieurs ordres de grandeur supérieure, car la chute de tension est bien plus faible sur une période de temps donnée.

Pour le SOH, les anciennes batteries se déchargent de manière plus rapide et plus prévisible : leur courbe de décharge de tension devient encore plus raide et la tension de charge cible ne peut pas être atteinte. Les nouvelles batteries au lithium conserveront la même bonne conduite plus longtemps, mais finiront par se dégrader avec une conduite plus distinctive et modifier rapidement leur impédance et leur courbe de décharge simplement lorsqu'elles sont proches de la fin de leur durée de vie ou lorsqu'elles sont cassées. Des précautions supplémentaires doivent être prises pour les mesures de température, idéalement au niveau de chaque cellule, afin de combiner les algorithmes SOC et SOH avec ces informations afin de les rendre plus correctes.

Des calculs SOC et SOH précis et fiables aident à prolonger la durée de vie des batteries de 10 ans à 20 ans dans le meilleur des cas et conduisent généralement à une augmentation de la durée de vie de 30 %, ce qui réduit le coût total de possession du système de stockage d'énergie de plus de 30 % après. ainsi que les prix d'entretien. Ceci, associé à la plus grande précision des informations SOC, évite les situations de surcharge ou de décharge excessive qui pourraient rapidement vider une batterie, minimise le risque de courts-circuits, d'incendie et d'autres conditions dangereuses, permet d'utiliser toute l'énergie d'une batterie et permet charger les batteries de la manière la meilleure et la plus efficace possible.

Sagesse Industrial Power Co., Ltd a dévoilé trois nouveaux produits, B-LFP48-50 , LFP48-100 et LFP48-150 , ses premiers produits utilisant des cellules de batterie JIANGXI STAR ENERGY CO., LTD (Star Energy). Les trois produits ont été conçus par BSLBATT autour des cellules à grand facteur de forme de Star Energy, en utilisant le logiciel breveté de gestion et de contrôle de batterie BMS de BSLBATT. Les produits exclusifs de la série B-LFP48V de BSLBATT peuvent exécuter une grande variété d'applications devant le compteur, derrière le compteur et sur micro-réseau pour répondre aux besoins évolutifs actuels de stockage d'énergie, mais ils sont conçus pour être flexibles de sorte qu'à mesure que les priorités changent, les applications de batterie peut être adapté pour répondre aux besoins des cas d’utilisation futurs.

Déjà en production de masse, LFP48-100 de BSLBATT Le produit est utilisé pour des systèmes d'une durée de 2 heures et offre une garantie de performance de 10 ans, un cycle complet par jour. Le LFP48-50 est un produit conçu pour les applications de plus courte durée telles que la régulation de fréquence et d'autres services auxiliaires. Le LFP48-100 est le premier produit de BSLBATT lancé sur le marché offrant une garantie de performance de 20 ans, un cycle complet par jour. Le LFP48-100 a été spécialement conçu pour les applications PV + stockage, qui nécessitent généralement des durées de système de plus de 3 heures et peuvent grandement bénéficier d'une durée de vie garantie de 20 ans, s'alignant sur le cycle de vie typique des modules PV. La garantie de performance du LFP48-100 permet au client d'utiliser les batteries installées le premier jour pendant 20 ans sans aucun remplacement.

« Nous sommes ravis d'annoncer officiellement l'expansion de notre gamme de produits pour inclure trois nouvelles offres basées sur Star Energy. En rejoignant la réputation de qualité et de cohérence de Star Energy avec la plate-forme de système de stockage d'énergie à l'échelle industrielle de BSLBATT, nous fournissons des systèmes qui répondent aux besoins de nos clients en matière de performances, de fiabilité et de rentabilité. Avec sa garantie de performance de 20 ans, le LFP48-100, en particulier, présente une nouvelle option intéressante et abordable pour les services publics et les IPP cherchant à associer le stockage à des projets solaires nouveaux ou existants. Nous visons à accélérer la modernisation du réseau électrique en augmentant la valeur des actifs de production d’énergie renouvelable grâce à des systèmes de stockage d’énergie de longue durée, abordables et de haute qualité. Avec sa réputation sans précédent et la qualité de ses produits, Star Energy est le partenaire idéal dans la poursuite de notre mission », a déclaré Geoff Eric Yi, président de Wisdom Industrial Power Co., Ltd.