Gli effetti della gestione avanzata della batteria sul sistema di accumulo dell'energia nel settore sanitario

I programmi di monitoraggio delle batterie sono abilitatori fondamentali di vari mercati. Le batterie svolgono un ruolo chiave in una varietà di funzioni, dal percorrere un ulteriore chilometro nelle auto elettriche allo stoccaggio di energia rinnovabile per la buona rete. Le stesse e correlate tecnologie applicate alle batterie sono utilizzate nelle unità mediche per un'elevata sicurezza operativa e per avere la libertà di manovrare i dispositivi negli ospedali. Tutte queste funzioni funzionano con batterie che necessitano di semiconduttori corretti ed ecologici per guardare, stabilizzare, difendere e parlare. Questo testo chiarirà come un sistema di monitoraggio delle batterie all'avanguardia, insieme al bilanciamento delle celle e alle reti di comunicazione remota, può sfruttare i vantaggi delle recenti chimiche delle batterie al litio. L'utilizzo di circuiti integrati progressivi consente una maggiore affidabilità e una durata della batteria più lunga del 30%, in particolare per i programmi di accumulo di energia su larga scala.

Le batterie utilizzate nelle applicazioni mediche devono soddisfare requisiti molto elevati di affidabilità, efficienza e sicurezza in tutte le funzioni in cui vengono talvolta utilizzate: programmi mobili per pazienti che ricordano programmi di compressione toracica, attrezzature del pronto soccorso ospedaliero, carrelli e letti medici elettrici, macchine ad ultrasuoni mobili, monitoraggio a distanza e il nuovo arrivato disponibile sul mercato, i programmi di accumulo di energia (Sistema di accumulo dell'energia).

I programmi di conservazione della vitalità non sono direttamente collegati ai pazienti, né sono gestiti da medici. Sono il prossimo passo avanti per i gruppi di continuità (UPS). L'UPS è stato storicamente utilizzato come energia di backup per le funzioni più vitali (ad esempio, unità di pronto soccorso, infrastrutture vitali della comunità IT). I programmi di conservazione della vitalità per gli ospedali stanno mascherando un numero crescente di funzionalità, abilitate dal nuovissimo batterie a base di litio . Stanno diventando completamente integrati nella rete energetica dell'ospedale, apportando vantaggi come:

Pieno energia di riserva per i servizi complessivi, piuttosto che solo un piccolo, importante sottoinsieme di servizi, oltre alla sicurezza dai blackout, alla scarsa qualità di energia/tensione dalla rete e al ridotto utilizzo dei mulini diesel di emergenza. Con il sistema di accumulo dell’energia su scala megawattora (MWh), gli ospedali possono funzionare anche in caso di blackout prolungati e quindi possono prendere parte alla stabilizzazione della rete.

Vantaggi economici sulla fattura dell'energia elettrica. Con Energy Storage System, gli ospedali possono gestire istantaneamente i profili di utilizzo dell'energia elettrica e ridurre le richieste eccessive di picco energetico, con conseguente diminuzione dei pagamenti da parte dei servizi pubblici.

Gli ospedali in genere hanno una proprietà del tetto considerevole, il che è utile per installare programmi fotovoltaici (PV) per generare energia elettrica. I programmi fotovoltaici combinati con il sistema di accumulo dell’energia consentono l’immagazzinamento e l’autoconsumo dell’energia elettrica generata, offrendo inoltre vantaggi finanziari e una ridotta impronta di carbonio.

Le sostanze chimiche a base di litio sono oggi all'avanguardia per le batterie utilizzate in numerosi mercati, dall'automotive all'industriale alla sanità. Diversi tipi di batterie al litio presentano vantaggi totalmente diversi per adattarsi meglio alle esigenze di capacità per un'ampia gamma di funzioni e design di prodotti. Ad esempio, il LiCoO2 (ossido di litio cobalto) ha un potere particolare molto elevato e questo lo rende adatto per i beni mobili; LiMn2O4 (ossido di litio e manganese), con la sua resistenza interna molto bassa, consente una ricarica rapida e uno scaricamento eccessivo, il che significa che è una scelta sensata per le funzioni di accumulo di energia di picco di rasatura. LiFePO4 (litio ferro fosfato) è particolarmente tollerante alle situazioni di costo pieno e può continuare a essere conservato ad alta tensione per un periodo di tempo prolungato. Ciò finisce per essere il miglior candidato per i grandi programmi di accumulo di energia che devono funzionare durante un'interruzione dell'influenza. Lo svantaggio è la successiva commissione di autoscaricamento, che tuttavia non è correlata alle implementazioni di archiviazione sopra menzionate.

Le diverse esigenze di funzionalità richiedono un'ampia gamma di tipi di batterie. Ad esempio, le funzioni automobilistiche richiedono un'elevata affidabilità e un'eccellente velocità di carica e scarica, mentre le funzioni di assistenza sanitaria richiedono un'elevata sostenibilità del picco attuale per l'efficacia e una durata prolungata. Tuttavia, la caratteristica comune di tutte queste opzioni è che le diverse chimiche del litio hanno tutte una curva di scarica molto piatta a un intervallo di tensione nominale. Mentre nelle batterie normali vediamo una caduta di tensione compresa tra 500 mV e 1 V, nelle batterie al litio superiori, ricordano litio ferro fosfato (LiFePO4) o ossido di litio cobalto (LiCoO2), la curva di scarica presenta un plateau con una caduta di tensione compresa tra 50 mV e 200 mV.

La planarità della curva di tensione presenta grandi vantaggi nella catena di gestione dell'energia dei circuiti integrati collegati al rail di tensione della batteria: i convertitori CC-CC possono essere progettati per funzionare al massimo livello di efficienza con un piccolo intervallo di tensione di ingresso. Passando da un VIN riconosciuto a un VOUT realmente chiuso, la catena di capacità del sistema potrebbe essere progettata per avere un ciclo di responsabilità davvero perfetto e consentire ai convertitori di realizzare un'efficienza superiore al 99% in tutte le situazioni lavorative. Inoltre, il caricabatterie può raggiungere completamente la tensione di carica e le centinaia sono dimensionate in base a una tensione di lavoro sicura per estendere la precisione delle funzioni finali, come il monitoraggio a distanza o l'elettronica interna del paziente. Nel caso di precedenti caratteristiche chimiche o curve di scarica non piatte, la conversione CC-CC gestita dalla batteria funzionerà con un'efficacia ridotta, il che porta ad una durata della batteria più breve (–20%) o, se collegata a dispositivi medici mobili unità, la necessità di costarle di più solitamente a causa della dissipazione di energia aggiuntiva.

Lo svantaggio principale di una curva di scarica piatta è che le classifiche sullo stato di costo (SOC) e sullo stato di benessere (SOH) della batteria sono molto più difficili da scoprire. Il SOC deve essere calcolato con una precisione davvero eccessiva per garantire che la batteria venga caricata e scaricata correttamente. Il sovraccarico può porre problemi di sicurezza e generare degradazione chimica e brevi circuiti che provocano rischi di incendi e combustibili. Uno scaricamento eccessivo può danneggiare la batteria e ridurne la durata di oltre il 50%. SOH fornisce dettagli sullo stato della batteria per aiutare a prevenire la sostituzione di batterie buone e per monitorare lo stato delle batterie pericolose prima che sembri un problema. Il microcontrollore principale analizza i dati SOC e SOH in tempo reale, adatta gli algoritmi di carica, informa l'utente sul potenziale della batteria (ad esempio, se la batteria è predisposta per una scarica profonda eccessiva in caso di interruzione di energia) e garantisce che, in grandi programmi di accumulo di energia, la stabilità tra le batterie in situazioni pericolose e le batterie in buone condizioni sia perfetta per prolungare l'intera durata della batteria.

Immaginando una batteria molto vecchia con una curva di scarica ripida, è più semplice calcolare il livello di costo di quella batteria misurando il delta della caduta di tensione in un breve periodo di tempo e determinando il valore esatto della tensione della batteria. Per una batteria nuova di zecca a base di litio, la precisione richiesta per effettuare questa misurazione è maggiore di ordini di grandezza, poiché la caduta di tensione è molto inferiore in un dato intervallo di tempo.

Per la SOH, le batterie precedenti si scaricano in un modo più rapido e più prevedibile: la loro curva di scarica della tensione diventa ancora più ripida e la tensione di carica desiderata non può essere raggiunta. Le nuove batterie al litio manterranno la stessa buona condotta più a lungo, ma alla fine possono degradarsi con una condotta più particolare e cambiare rapidamente la loro impedenza e curva di scarica proprio quando sono prossime alla fine della vita o sono rotte. È necessario prestare particolare attenzione alle misurazioni della temperatura, idealmente in ogni singola cella, per combinare gli algoritmi SOC e SOH con queste informazioni per renderli estremamente corretti.

Calcoli SOC e SOH esatti e affidabili aiutano a prolungare la durata della batteria da 10 a 20 anni nel migliore dei casi e di solito portano a un aumento della durata del 30%, che riduce il prezzo totale di possesso del sistema di accumulo di energia di oltre il 30% dopo insieme ai prezzi di mantenimento. Questo, insieme alla massima precisione delle informazioni SOC, evita situazioni di sovraccarico o scarica eccessiva che potrebbero scaricare rapidamente una batteria, riduce al minimo la possibilità di brevi circuiti, incendi e altre condizioni pericolose, aiuta a utilizzare tutta l'energia in una batteria e consente caricare le batterie nel metodo migliore ed efficace possibile.

Saggezza Industrial Power Co., Ltd ha presentato tre nuovi prodotti, B-LFP48-50 , LFP48-100 E LFP48-150 , i suoi primi prodotti che utilizzano celle batteria JIANGXI STAR ENERGY CO., LTD (Star Energy). Tutti e tre i prodotti sono stati progettati da BSLBATT attorno alle celle con fattore di forma di grandi dimensioni di Star Energy, utilizzando il software brevettato di gestione e controllo della batteria BMS di BSLBATT. I prodotti proprietari della serie B-LFP48V di BSLBATT possono eseguire un'ampia varietà di applicazioni davanti al contatore, dietro il contatore e microrete per soddisfare le odierne esigenze di stoccaggio dell'energia in continua evoluzione, ma sono progettati per essere flessibili in modo che quando le priorità cambiano, le applicazioni della batteria può essere adattato per soddisfare le esigenze dei casi d’uso futuri.

Già nella produzione di massa, LFP48-100 di BSLBATT il prodotto viene utilizzato per sistemi con durata di 2 ore e offre una garanzia di prestazione di 10 anni, per un ciclo completo al giorno. L'LFP48-50 è un prodotto progettato per applicazioni di breve durata come la regolazione della frequenza e altri servizi ausiliari. L'LFP48-100 è il primo prodotto BSLBATT immesso sul mercato e offre una garanzia di prestazione di 20 anni, per un ciclo completo al giorno. LFP48-100 è stato progettato specificamente per applicazioni fotovoltaiche + accumulo, che in genere richiedono durate del sistema di oltre 3 ore e possono trarre grandi vantaggi da una durata di vita garantita di 20 anni, in linea con il ciclo di vita tipico dei moduli fotovoltaici. La garanzia sulle prestazioni LFP48-100 consente al cliente di utilizzare le batterie installate il giorno 1 per 20 anni senza alcuna sostituzione.

“Siamo entusiasti di annunciare formalmente l’espansione della nostra linea di prodotti per includere tre nuove offerte basate su Star Energy. Unendo la reputazione di Star Energy per la qualità e la coerenza con la piattaforma del sistema di accumulo dell'energia su scala industriale di BSLBATT, stiamo fornendo sistemi che soddisfano le esigenze dei nostri clienti in termini di prestazioni, affidabilità e bancabilità. Con la sua garanzia di 20 anni sulle prestazioni, l'LFP48-100, in particolare, presenta un'interessante opzione nuova e conveniente per i servizi pubblici e gli IPP che desiderano abbinare lo stoccaggio a progetti solari nuovi o esistenti. Il nostro obiettivo è accelerare la modernizzazione della rete elettrica aumentando il valore degli asset di generazione rinnovabile con sistemi di stoccaggio dell’energia di lunga durata, convenienti e di alta qualità. Con la sua reputazione e qualità dei prodotti senza precedenti, Star Energy è il partner perfetto per portare avanti la nostra missione", ha affermato Geoff Eric Yi, Presidente di Wisdom Industrial Power Co., Ltd.