新しいバッテリーの応用

1859年以来、フランスの物理学者Jiasidun・pulanteは充電式鉛蓄電池を発明し、ニッケルカドミウム電池、ニッケル金属水素電池、リチウム電池、燃料電池を発明しました。新しい材料の出現と応用により、バッテリーの性能が向上しました。大きな進歩。電池の正極材料または電解液を更新するたびに、電池の全体的な性能が向上します。電池の開発の方向性は、大容量、高出力、高安定性、低公害、長寿命を追求してきました。性能の継続的な改善に伴い、その応用分野も拡大しています。

電気機器の小型化により、新しいバッテリーが生まれました

電解液の性質により、電池は酸性電池とアルカリ電池に分けられます。酸性電池は主に鉛蓄電池、鉛電池、電解質は硫酸溶液です。鉛蓄電池には、大容量、高信頼性、優れた放電性能、広いアプリケーション温度範囲、および高コスト性能という利点があります。現在最も広く使用されている二次電池であり、二次電池の市場シェアの70％以上を占めています。主にバックアップ電源、電動自転車、車の始動に使用されます。アルカリ乾電池には、主にカドミウムニッケル電池、鉄ニッケル電池などがあり、電解質は水酸化ナトリウムと水酸化カリウムです。主に自動制御や計装などの電子機器のDC電源として使用できます。

無線技術の継続的な開発により、電力機器は高度に統合され、インテリジェントで、軽量で小型化される傾向があり、従来のバッテリーは、サイズが大きく、環境温度要件が厳しいなどの欠点を徐々に示しています。バックアップ電源の特定のエネルギーと温度範囲については、より高い要件が提案されています。近年、バッテリーファミリーは多くの利点を備えた多くの新しいバッテリーを生み出しました。リン酸鉄リチウム電池と燃料電池は、新しい電池の典型的な例です。

自給式電源の電源モード

屋内配電システム電源とは、特に屋内配電システムの電力設備（BBU、RRU、および監視装置）に電力を供給する独立した電源を指します。

自己提供のバックアップ電源は通常、自己提供のディーゼル発電機セット、バッテリーパック、無停電電源装置（UPS）、および非常用電源装置（EPS）を使用します。電源の遮断が許可される時間は異なるため、バックアップ電源の選択も異なります。

逆電源バックアップ電源：元のChina Unicom CDMAネットワークは、多数の逆電源バックアップ電源方式を使用しています。長期間の運転の結果は、インバータ電源のバックアップ電源方式には、信頼性が低く、保守頻度が高いという欠点があることを示しています。インバータ電源のバックアップ電源方式を採用すれば、冗長モジュール化されたインバータ電源のバックアップ電源設備を検討できるため、電源全体の信頼性が向上し、運用・保守コストが削減されます。

UPS電源：UPSは、エネルギー貯蔵装置、主成分としてのインバーター、電圧安定化出力を含む電力保護装置です。 UPS電源方式の利点は、バックアップ時間が比較的安定しており、リモートAC電源を簡単に実現できることです。

UPSの欠点もより明白です。 UPS機器が、動作環境が比較的悪いユーザー側の機器（シャフト、エレベータ、さらには地下室など）に配置されている場合、劣悪な動作環境と都市電力の「電力汚染」により、UPSの動作寿命が短くなります。大幅に短縮されました。小型のUPSバッテリーの管理が不十分だと、バッテリーの耐用年数が短くなります。一部のフレームタイプの機器では、機器の容積を減らすために、多数の強制空冷を使用して出力電力密度を高めています。運転中の騒音は比較的大きく、所有者からの苦情が発生しやすく、駅の建設や将来の運営・維持管理が困難になる可能性があります。

壁に取り付けられたスイッチ電源：小型のUPSを使用すると、バックアップ電源の問題を解決できますが、その出力効率は通常約80％であり、UPSからAC-gtまでの電源リンク全体です。 DC-gt; AC、変換プロセスが大きく、エネルギー効率の損失が大きく、エネルギーの約20％が無駄に熱消費されます。小型UPSが冗長バックアップを検討する場合、デュアルマシンまたはマルチマシンの並列冗長性しか使用できず、モジュラーバックアップの冗長性を実現できません。スイッチ電源はモジュラー冗長バックアップと高い変換効率の特性を備えています。同時に、スイッチ電源は正確な制御と温度補償機能を実現し、バッテリーの統合管理機能を効果的に提供することができます。

リン酸鉄リチウム電池が重要な方向性

従来の鉛蓄電池と比較して、リン酸鉄リチウム電池には次のような利点があります。

1）高エネルギー密度、リン酸鉄リチウム電池の体積と重量は、鉛蓄電池の約3分の1にすぎません。

2）リン酸鉄リチウム電池だけでも、理想的な条件下で3,000倍のサイクル寿命があり、鉛蓄電池（500サイクル）よりもはるかに優れています。

3）温度性能が良好で、特に高温性能が優れています。リン酸鉄リチウム電池の動作範囲は-20°C〜60°Cに達する可能性があり、電池の寿命に影響を与えることなく、高温で長時間動作することができます。

4）良好な電力性能。リン酸鉄リチウム電池は、電池容量に影響を与えることなく、大電流の充電と放電のニーズに対応し、従来の鉛蓄電池が大電流を放電する際の過度の電池容量損失の問題を解決できます。同じ容量で、リン酸鉄リチウム電池は鉛蓄電池の約2倍の電流を出力します。電源装置UPSに鉛蓄電池の代わりにリン酸鉄リチウム電池を使用すると、容量が50％減少します。

5）高いセキュリティ。鍼灸、押し出し、短絡、過充電などの過酷な条件でも安全で変形がなく、容量保持率が非常に高くなっています。

6）クリーンで環境にやさしいリン酸鉄リチウム材料は、重金属やレアメタルを一切含まず、製造・使用工程を問わず、環境汚染を引き起こさず、従来の電池による環境汚染を防ぎます。

リチウム電池の正極材料としてのリン酸鉄リチウムは、現在、最も安全なリチウムイオン電池の正極材料です。振動密度は低く、電圧プラットフォームは低いですが、正極材料の安全性と安定性のために、それはまだ押し出し、過充電、短絡、およびその他の乱用状態にあります。安全性、安全性と安定性により、リン酸鉄リチウム電池はリチウムイオン電池の重要な開発の方向性となっています。

燃料電池には統合されたコスト上の利点があります

従来の鉛蓄電池と比較して、燃料電池にも大きな利点があります。

1）広範囲の周囲温度に適応し、-15°Cから45°Cの範囲で安定した性能を維持できます。

2）スムーズに動作し、出力電圧が安定しており、鉛蓄電池の電源供給時に電圧が低下することはありません。

3）軽量で、特別な耐荷重処理はありません。

4）小さなエリア、柔軟な場所、屋外に配置できるため、スペースを大幅に節約できます。 5）水素の供給が保証されている限り、自然災害に耐える能力は強く、電力供給は持続可能である。

6）数年ごとに交換される鉛蓄電池とは異なり、電池の設計寿命（累積有効時間/累積スイッチ数/保管寿命）が長すぎます。

7）安全性が高く、燃料電池を遠隔監視できます。

現在、燃料電池の調達コストは鉛蓄電池よりも高くなっています。しかし、大量生産を前提として、燃料電池のコストは、サイトの改修、メンテナンスコスト、耐用年数などの要素を考慮して、鉛蓄電池よりも低くなっています。

バックアップ電源の重要な部分として、バッテリーパックの性能は電源システム全体の信頼性に直接影響します。バックアップ電源は、電源システムを安全に運用するための最後の防衛線であるとも言えます。新しいタイプのセルの商用利用は、屋内分散システムエンジニアリング用のバックアップバッテリパックのアプリケーションに新しい方法を提供します。同時に、新しいバッテリー自体の性能の継続的な改善と生産コストの継続的な低下により、その屋内配電システムエンジニアリングのアプリケーションの見通しは徐々に明確になります。

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