ในสถานการณ์ต่าง ๆ เช่น UPS (แหล่งจ่ายไฟที่ไม่หยุดยั้ง) และการควบคุมความถี่กริดในศูนย์ข้อมูลแบตเตอรี่ลิเธียมที่ติดตั้งแร็คต้องทนต่อการชาร์จความถี่และรอบการชาร์จความถี่สูงหลายร้อยครั้งต่อวัน การออกแบบแบบดั้งเดิมสามารถนำไปสู่การเพิ่มขั้วของเซลล์และอายุการใช้งานที่สั้นลง ผู้ผลิตทั่วโลกได้ปรับปรุงโครงสร้างเซลล์แบตเตอรี่ปรับอัลกอริทึม BMS ให้เหมาะสมและอัพเกรดระบบทำความเย็นเพื่อให้แน่ใจว่าแบตเตอรี่ลิเธียมติดตั้งแร็ครักษาอายุการใช้งานที่ยาวนานและความน่าเชื่อถือสูงแม้จะอยู่ภายใต้การปั่นจักรยานความถี่สูง
1 โครงสร้างเซลล์: การออกแบบเลเยอร์ด้านล่างปรับให้สูง - การขี่จักรยานความถี่
โซลูชัน "Network Network Network" บาง ๆ ของเกาหลีใต้ Samsung ได้พัฒนาเซลล์แบตเตอรี่จำนวน 21700 ตัวสำหรับสถานการณ์การควบคุมความถี่กริดซึ่งใช้ "การเคลือบอิเล็กโทรดบวกบาง ๆ " (ความหนาลดลงจาก 120 μ m เป็น 80 μ m) เพื่อลดระยะเวลาการย้ายถิ่นของลิเธียมไอออน ในเวลาเดียวกันท่อนาโนคาร์บอน (CNT, เนื้อหา 2%) ถูกเพิ่มเข้าไปในอิเล็กโทรดเพื่อสร้างเครือข่ายนำไฟฟ้าขนาด - สามตัวซึ่งเพิ่มอัตราการนำไฟฟ้าอิเล็กตรอน 50% อัตราการเก็บรักษาความจุสูงถึง 90% ในระหว่างการชาร์จและการปล่อย 10C ซึ่งสูงกว่าเซลล์แบตเตอรี่แบบดั้งเดิม 20% การทดสอบโครงการควบคุมความถี่กริดพลังงานบางอย่างแสดงให้เห็นว่าเซลล์แบตเตอรี่รักษาอัตราการรักษาความจุ 80% หลังจาก 5,000 รอบของการชาร์จ 1C และคายประจุ 100 ครั้งต่อวันตรงตามความต้องการอายุการใช้งาน 5 ปีของการควบคุมความถี่กริดพลังงาน
เทคโนโลยี "Pre Lithiation+Dual Electrolyte" ของจีน องค์กรบางแห่งในการตอบสนองต่อความถี่สูง - ความถี่ลอยความต้องการของศูนย์ข้อมูลของศูนย์ข้อมูลดำเนินการ "การรักษาด้วยอิเล็กโทรดเชิงลบก่อนการรักษาด้วยการรักษาด้วยลิเธียมเหล็กฟอสเฟต (ชดเชยการสูญเสียรอบแรก) ในขณะเดียวกันระบบ "คาร์บอเนต+คาร์บอกซิเลต" ระบบอิเล็กโทรไลต์คู่ (อัตราส่วนปริมาตร 7: 3) ใช้เพื่อปรับปรุงการนำไฟฟ้า (15ms/cm, สูงกว่าอิเล็กโทรไลต์แบบดั้งเดิม 30%) และความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันของอิเล็กโทรไลต์ ภายใต้อุณหภูมิสูงและสูง - การชาร์จความถี่ลอย (0.1C) ที่ 50 องศาความจุของเซลล์แบตเตอรี่จะลดลงเพียง 10% หลังจาก 10,000 รอบซึ่งต่ำกว่าสารละลายดั้งเดิม 50% การประยุกต์ใช้ศูนย์ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ในเซินเจิ้นแสดงให้เห็นว่าชั้นวางติดตั้ง UPS โดยใช้เซลล์แบตเตอรี่นี้ได้ลดจำนวนความล้มเหลวเฉลี่ยจาก 3 เป็น 0.5 ต่อปีโดยมีความพร้อม 99.999%
2 อัลกอริทึม BMS: ปรับแบบไดนามิกเพื่อรับมือกับความผันผวนของความถี่สูง -
The "pulse equalization" algorithm in the United States. To address the issue of battery imbalance caused by high-frequency charging and discharging, a "pulse balancing" strategy has been developed: when a voltage difference of over 50mV is detected in the battery cells, a 10% duty cycle pulse current (0.5C) is used to recharge the low-voltage cells while discharging the high-voltage cells. The balancing time is shortened by 80% compared to traditional passive balancing. This algorithm can also dynamically adjust the balance threshold based on the charging and discharging frequency - during high-frequency cycles (>50 ครั้งต่อวัน) เกณฑ์ลดลงถึง 30mV เพื่อป้องกันความไม่สมดุลจากการแย่ลงล่วงหน้า เมื่อขี่จักรยานที่ความถี่ต่ำ (<10 times per day), the threshold is raised to 80mV to reduce balanced energy consumption. The actual measurement of a frequency regulation energy storage project in a power grid in Texas shows that the algorithm controls the capacity difference between cells within 3% and extends the system life by 20% under high-frequency cycling.
Germany's "temperature power" dynamic matching algorithm. BMS monitors the temperature of each battery cell in real-time (sampling frequency 1kHz) and dynamically adjusts the charging and discharging power according to the temperature: when the battery cell temperature is less than 10 ℃, the power is limited to 0.5C to avoid irreversible damage caused by low-temperature and high-frequency charging and discharging; When the temperature is between 10 ℃ and 45 ℃, it is allowed to operate at full power (1C); >ที่ 45 องศาเริ่มต้นการลดลง (10% สำหรับการเพิ่มขึ้นทุก 5 องศา) ในขณะที่เพิ่มการกระจายความร้อน อัลกอริทึมนี้ยังสามารถเรียนรู้กฎการชาร์จและการปลดปล่อยเช่นการระบุ "สูง - การปลดปล่อยความถี่ในระหว่างวันและต่ำ - การชาร์จความถี่ในเวลากลางคืน สูง - การทำงานความถี่ในระหว่างวัน แอปพลิเคชันในศูนย์ข้อมูลในมิวนิคแสดงให้เห็นว่าอัลกอริทึมลดความผันผวนของอุณหภูมิเฉลี่ยของเซลล์แบตเตอรี่จาก± 8 องศาเป็น± 3 องศาและเพิ่มอายุการใช้งานรอบความถี่สูง 15%
3 ระบบระบายความร้อน: การระบายความร้อนอย่างรวดเร็วเพื่อระงับความร้อนสูง - ความถี่ความถี่
การออกแบบ "Microchannel Liquid Cooling" ของจีน ในการตอบสนองต่อการสร้างความร้อนสูงที่เกิดจากการชาร์จความถี่สูง -} (การชาร์จความร้อน 1C และการชาร์จไฟความร้อน 50W/L) แบตเตอรี่ลิเธียมที่ติดตั้งแร็คใช้ "microchannel ALUMINUM TUBES" เส้นผ่านศูนย์กลางภายในของความร้อนของแบตเตอรี่ 5L/นาที) ประสิทธิภาพการกระจายความร้อนสูงกว่าการระบายความร้อนอากาศแบบดั้งเดิมสามเท่า ท่ออลูมิเนียม microchannel สัมผัสโดยตรงกับเซลล์แบตเตอรี่ (ที่มีพื้นที่สัมผัสสูงถึง 90%) ซึ่งสามารถลบความร้อนผิวจากเซลล์แบตเตอรี่ได้อย่างรวดเร็ว ในช่วง 1C สูง - การชาร์จความถี่และการปลดปล่อยความแตกต่างของอุณหภูมิของเซลล์แบตเตอรี่จะถูกควบคุมภายใน 3 องศาซึ่งต่ำกว่าอากาศ 60% - สารละลายระบายความร้อน การทดสอบที่ศูนย์ข้อมูลทางการเงินในปักกิ่งแสดงให้เห็นว่าระบบทำความเย็นช่วยให้แบตเตอรี่ลิเธียมติดตั้งแร็ครักษาอุณหภูมิสูงสุดไม่เกิน 40 องศาหลังจาก {50 1 c ประจุและการปล่อยต่อวัน
การกระจายความร้อนแบบผสมของ "การเปลี่ยนแปลงเฟส+การพาความร้อนตามธรรมชาติ" ในยุโรป สำหรับต่ำ - ความหนาแน่นสูง - สถานการณ์ความถี่ (เช่นสถานีฐานการสื่อสารขนาดเล็ก), "การเปลี่ยนเฟสวัสดุ (PCM)+การพาความร้อนตามธรรมชาติ เมื่อ PCM ละลายการกระจายความร้อนจากการพาความร้อนตามธรรมชาติจะดำเนินการผ่านรูระบายอากาศที่ด้านบนของชั้นวาง (โดยไม่จำเป็นต้องมีพัดลม) การออกแบบนี้ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวลดลง 90% ในอัตราความล้มเหลวเมื่อเทียบกับการระบายความร้อนของเหลวและการใช้พลังงานเป็นศูนย์ การประยุกต์ใช้สถานีฐานการสื่อสารในกรุงเบอร์ลินแสดงให้เห็นว่าต่ำกว่า 30 รอบของการชาร์จ 0.5C และการปลดปล่อยต่อวันระบบทำความเย็นทำให้อุณหภูมิของเซลล์แบตเตอรี่ภายใน 42 องศาตามข้อกำหนดความน่าเชื่อถือของสถานีฐานและประหยัดไฟฟ้า 1200 kWh ต่อปี
การชาร์จความถี่ - สูงและการเพิ่มประสิทธิภาพการเพิ่มประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ลิเธียมที่ติดตั้งแร็คกำลังขยายการใช้งานของพวกเขาในสาขา "การจัดเก็บพลังงานตอบสนองที่รวดเร็ว" ในอนาคตด้วยการรวมตัวของทึบ - แบตเตอรี่สถานะ (ที่มีความสูง - อายุการใช้งานความถี่เกิน 100,000 เท่า) และการจัดการความร้อน AI (การกระจายความร้อนแบบทำนาย) การสลายตัวสามเท่า สถานการณ์การจัดเก็บเช่นศูนย์ข้อมูลการควบคุมความถี่กริดพลังงานและการขนส่งทางรถไฟ