elektro.info

Polskie rozwiązanie w technologii SiC - nowy napęd i system zasilania »

Polskie rozwiązanie w technologii SiC - nowy napęd i system zasilania »

Zobacz katalog osprzętu kablowego NN »

Zobacz katalog osprzętu kablowego NN »

news Konferencja „Zasilanie budynków oraz samochodów elektrycznych w energię elektryczną”

Konferencja „Zasilanie budynków oraz samochodów elektrycznych w energię elektryczną”

Zapraszamy Państwa na kolejną konferencję techniczno-szkoleniową organizowaną przez redakcję „elektro.info”, która została poświęcona dwóm problemom: zasilaniu budynków w energię elektryczną w warunkach...

Zapraszamy Państwa na kolejną konferencję techniczno-szkoleniową organizowaną przez redakcję „elektro.info”, która została poświęcona dwóm problemom: zasilaniu budynków w energię elektryczną w warunkach normalnych i w czasie pożaru oraz ładowaniu samochodów elektrycznych. Konferencja odbędzie się 21 października w Warszawie, Centrum Konferencyjne WEST GATE, Al. Jerozolimskie 92.

Baterie litowo-jonowe - zastosowanie produktu w energetyce zawodowej i przemysłowej, w górnictwie miedzi i węgla kamiennego, w motoryzacji

Lithium-ion batteries in power systems, copper and coal mining and automotive applications

Widok ogniwa litowo-jonowego typu NMC w szczelnej obudowie


Fot. J. Świątek

Rozwój infrastruktury sieciowej, dołączanie źródeł OZE, przebudowa struktury wytwarzania energii powodują, że powszechne jest stosowanie zasobników i magazynów energii. Pojawiają się obszary, gdzie zastosowanie tradycyjnych akumulatorów zbudowanych z ogniw kwasowo-ołowiowych lub niklowo-kadmowych jest już niewystarczające, kłopotliwe lub wręcz niezasadne.

Zobacz także

Jak dobrać moc zespołu prądotwórczego stanowiącego awaryjne źródło zasilania?

Jak dobrać moc zespołu prądotwórczego stanowiącego awaryjne źródło zasilania?

Częstym problemem, z jakim spotykają się projektanci oraz inwestorzy, jest dobór mocy zespołu prądotwórczego. W przeciwieństwie do systemu elektroenergetycznego, generator zespołu prądotwórczego jest źródłem...

Częstym problemem, z jakim spotykają się projektanci oraz inwestorzy, jest dobór mocy zespołu prądotwórczego. W przeciwieństwie do systemu elektroenergetycznego, generator zespołu prądotwórczego jest źródłem „miękkim” o parametrach obwodu zwarciowego ulegających dynamicznym zmianom. W przypadku zaniku napięcia w źródle zasilania podstawowego zespół prądotwórczy stanowiący awaryjne źródło zasilania wraz z zasilanymi odbiornikami stanowi autonomiczny system elektroenergetyczny.

Silniki stosowane w zespołach prądotwórczych

Silniki stosowane w zespołach prądotwórczych

W artykule opisano wybrane przykłady zastosowania spalinowego silnika tłokowego jako jednostki napędzającej prądnice w zespołach prądotwórczych zwanych agregatami prądotwórczymi. Ponieważ w publikacjach...

W artykule opisano wybrane przykłady zastosowania spalinowego silnika tłokowego jako jednostki napędzającej prądnice w zespołach prądotwórczych zwanych agregatami prądotwórczymi. Ponieważ w publikacjach naukowych używane są różnorodne terminy techniczne, charakterystyczne dla poszczególnych autorów subiektywnie definiujących zjawiska i używających często specyficznego słownictwa, w publikacji użyto słownictwa żargonowego, zrozumiałego dla większości eksploatatorów.

Teoria sterowania - podstawy

Teoria sterowania - podstawy

W wielu gałęziach współczesnego przemysłu stosowane są zaawansowane układy automatyki, służące do kontroli i monitorowania procesów oraz obiektów (urządzeń, układów itp.). Najlepszym tego przykładem są...

W wielu gałęziach współczesnego przemysłu stosowane są zaawansowane układy automatyki, służące do kontroli i monitorowania procesów oraz obiektów (urządzeń, układów itp.). Najlepszym tego przykładem są sterowniki PLC (ang. Programmable Logic Controller), czyli mikroprocesorowe układy zbierające informacje na temat sygnałów w badanym systemie i podejmujących na tej podstawie decyzję o zmianie wartości sygnałów sterujących tym systemem.

Są to obszary, w których priorytetem mogą być następujące cechy:

  1. możliwość pracy w szerokim zakresie temperatur bez znaczącej utraty żywotności;
  2. uzyskiwanie jak najmniejszych wymiarów oraz jak najmniejszej masy przy dużej pojemności, co jest związane z wymaganą dużą energią właściwą (Wh/kg) i gęstością energii (Wh/dm3) zasobnika;
  3. uzyskanie jak największych przepływów mocy (prądów) w obu kierunkach, co jest związane z ograniczeniem czasu ładowania oraz z wysoką gęstością mocy zasobnika (kW/dm3);
  4. zwiększona żywotność, także w pracy cyklicznej (większa liczba cykli ładowanie-rozładowanie);
  5. brak emisji gazów żrących, wybuchowych i toksycznych;
  6. zapewnienie niezawodności, pewności zadziałania, wytrzymałości mechanicznej;
  7. małe samorozładowanie;
  8. ograniczenie czynności eksploatacyjnych – wyeliminowanie testów pojemności.

W takich aplikacjach konieczne jest zastosowanie bardziej innowacyjnych akumulatorów niż dotychczasowe. Dobrze pasują tu akumulatory litowo-jonowe z elektrolitem ciekłym lub polimerowym. Tego typu akumulatory charakteryzują się dużą gęstością energii, wysokim napięciem nominalnym ogniwa (także siły elektromotorycznej SEM), niskim współczynnikiem samorozładowania, dobrą trwałością cykliczną oraz szerokim dopuszczalnym zakresem temperatur pracy.

Problemem może być bariera cenowa, ponieważ ceny zakupu ogniw w tej technologii są jeszcze kilkukrotnie wyższe niż tradycyjnych rozwiązań.

Należy dodać, że z roku na rok te ceny znacząco spadają. Bariera cenowa może być jednak iluzoryczna, bo wstępna niska cena zakupu nie oznacza taniej eksploatacji.

Do pełnego policzenia kosztów produktu konieczne jest zastosowanie analizy LCC (ang. life cykle costs), gdzie sumujemy cenę zakupu i do tego dołączamy żywotność produktu oraz koszty eksploatacji i utylizacji [1]. Po takiej analizie może się okazać, że w niektórych zastosowaniach jest jak najbardziej zasadne zakupienie akumulatorów litowo-jonowych.

Jeżeli akumulatory litowo-jonowe są stosowane jako zamienniki napędu spalinowego, to pojawiają się dodatkowe przewagi, niemierzalne kosztami eksploatacyjnymi, a polegające na:

  • ograniczeniu problemów z prądami rozruchowymi,
  • ograniczeniu emisji spalin,
  • poprawie czystości powietrza,
  • ograniczeniu temperatury,
  • ochronie zdrowia ludzkiego i środowiska.

Kluczowym elementem, zapewniającym poprawną pracę oraz bezpieczeństwo eksploatacyjne ogniw litowo-jonowych, jest zastosowanie systemu kontrolującego i nadzorującego pracę baterii zwanego BMS (ang. battery management system).

Taki układ jest koniecznym wyposażeniem baterii litowo-jonowej. Mierzy on napięcia, prądy, temperatury każdego ogniwa, wykonuje wyrównanie napięć poszczególnych ogniw (ang. balancing), może wyliczać stan naładowania SoC (ang. state of charge) i/lub dyspozycyjną pojemność oraz żywotność SoH (ang. state of health).

BMS zapewnia też bezpieczną pracę układu, chroni przed głębokim rozładowaniem, przeładowaniem oraz nadmierną temperaturą wewnętrzną ogniw, możliwością wystąpienia rozbiegania termicznego (ang. thermal runaway) ogniw.

BMS jest kluczowym układem gwarantującym poprawną i bezpieczną pracę baterii litowo-jonowej.

Jakość pracy BMS jest równie istotna jak jakość zastosowanych ogniw. W wysokojakościowych rozwiązaniach BMS musi mieć certyfikat i zatwierdzenie poprawności działania wydane przez producenta ogniw, z którymi ma współpracować. Dopiero układ jako całość musi mieć przeprowadzone testy końcowe, walidację i certyfikację.

Zanim przejdziemy do opisania przewag eksploatacyjnych oraz przykładowych zastosowań, krótko przedstawimy zasadę działania ogniw litowych, podamy ich podział i nazewnictwo.

Opis akumulatora litowo-jonowego

Ogniwa litowo-jonowe jest to grupa akumulatorów odwracalnych (wtórnych) magazynujących elektrochemicznie energię, w których:

  • anoda to grafit interkalowany jonami litu,
  • katoda to niestechiometryczne tlenki lub siarczki metali przejściowych, np. MnO2 – mogące ulegać interkalacji kationami litowymi,
  • elektrolit to roztwory soli litu w silnie polarnych rozpuszczalnikach organicznych, elektrolity mogą być ciekłe, ceramiczne, szkliste lub polimerowe.

Działanie ogniw litowo-jonowych opiera się na zjawiskach interkalacji i deinterkalacji. Interkalacja jest to zjawisko wbudowywania się w strukturę krystaliczną ciała stałego elektrod jonów litu bez zmian tej struktury. Jony litu wchodzą w przestrzenie międzyatomowe kryształu.

Proces rozładowania ogniwa (dostarczanie energii do obwodu elektrycznego) polega na wytworzeniu jonu litu na anodzie.

Jony litu ulegają deinterkalacji, opuszczają strukturę krystaliczną anody. Następnie dyfundują w elektrolicie w kierunku katody i interkalują do materiału katody. Migracja jonów Li+ pomiędzy elektrodami powoduje obniżenie energii układu i równoczesny przepływ elektronów w obwodzie zewnętrznym akumulatora.

Podczas ładowania zachodzą procesy odwrotne.

Proces ładowania uzyskuje się przez przyłożenie do elektrod zewnętrznego źródła napięcia. Pod wpływem różnicy potencjałów na elektrodzie dodatniej następuje reakcja elektrochemiczna, w wyniku której lit ulega utlenieniu do jonu litu Li+. Reakcji tej towarzyszy deinterkalacja jonów Li+ z materiału katody i ich migracja przez elektrolit i interkalacja do anody. Szczegółowo przedstawia to praca [3].

Obecnie najpowszechniej są stosowane następujące typy ogniw litowych (ze względu na skład chemiczny elektrod):

  • NMC – katoda jest zbudowana z tlenków litowo-niklowo-kobaltowych, anodą jest grafit;
  • LMO – katoda jest zbudowana z tlenków litowo-magnezowych, anodą jest grafit;
  • LFP – katoda jest zbudowana z tlenków litowo-żelazowych, anodą jest grafit;
  • LTO – katodą jest tlenek litowo-kobaltowy, anodą jest grafit z tlenkiem litowo-tytanowym.

Wyżej wymienione typy ogniw mają wspólne cechy, zasadę działania, jednakże na tyle w szczegółach różnią się parametrami eksploatacyjnymi, że będzie konieczne odwoływanie się do tych nazw przy omawianiu zalet eksploatacyjnych.

Przewagi technologiczne akumulatora litowo‑jonowego

Temperatura pracy

Akumulatory litowo-jonowe mogą pracować w temperaturach od –40oC do nawet +60oC. Dlatego można je stosować w każdych lokalizacjach, nawet w zastosowaniach zewnętrznych (outdoorowych). Poszczególne typy ogniw litowo-jonowych mogą pracować w następujących zakresach temperatur:

  • NMC od –20oC do +60oC (praca w temperaturze od –40oC do –20oC jest dopuszczalna, jeżeli ogniwo ma własne grzałki),
  • LFP od –40oC do +50oC,
  • LTO od –10oC do +40oC (praca w temperaturze od –40oC do –10oC jest dopuszczalna, jeżeli ogniwo ma własne grzałki).

Ogniwa litowe mają żywotność ponad 20-letnią (nie licząc ograniczenia pracy cyklicznej).

Jeżeli akumulator będzie pracował cały czas w temperaturze 60oC, to jego żywotność zredukuje się do około 10 lat (co w wielu zastosowaniach też jest wystarczające). Natomiast jeżeli takie temperatury pojawią się okazjonalnie (np. w okresie letnim), to jego żywotność pozostanie praktycznie bez zmian.

b baterie litowo jonowe rys01

Rys. 1. Porównanie wpływu temperatury na żywotność ogniw litowych i kwasowo-ołowiowych w pracy buforowej; rys. J. Świątek

Jeżeli to zestawimy z akumulatorami kwasowymi, to przy permanentnej pracy w temperaturze 60oC akumulator z elektrolitem płynnym będzie pracował około roku, zaś akumulator kwasowy z elektrolitem uwięzionym (VRLA – AGM lub żel) kilka miesięcy.

Jeżeli chodzi o ogniwa niklowo-kadmowe, to lepiej znoszą one pracę w podwyższonych temperaturach. Tu jednak mówimy o maksymalnej, dopuszczalnej temperaturze pracy 40oC, zaś permanentna praca w temperaturze 60oC ograniczy żywotność do kilku lat (2–4 lata).

Porównanie wpływu temperatury na żywotność ogniw litowo-jonowych typu NMC i kwasowo-ołowiowych w pracy buforowej jest przedstawione na rys. 1.

Ta cecha powoduje, że we wszelkich zastosowaniach zasilania zewnętrznego (outdoorowych) lub w pracy pod ziemią (gdzie średnia temperatura wynosi około 30oC i więcej), celowe jest zastosowanie ogniw litowych.

Wymiary i masa

Akumulatory litowe są nawet od 4 do 6 razy lżejsze i mniejsze niż akumulatory zasadowe i kwasowe. To powoduje, że we wszystkich zastosowaniach, w których korzystamy z zasobnika elektrycznego wożonym na pojeździe, jedynym rozsądnym zastosowaniem jest tylko ta technologia. Masa i objętość innych ogniw eliminuje je z zastosowania.

b baterie litowo jonowe rys02

Rys. 2. Energia, w [Wh], zmagazynowana w 1 kg w różnych typach akumulatorów; rys. J. Świątek

Wielkość i ciężar akumulatora opisuje parametr określany jako energia właściwa, czyli jaką ma masę zmagazynowana w nim 1 Wh energii. Im ta wartość jest mniejsza, tym akumulator będzie większy i cięższy. Zestawienie energii właściwych i gęstości energii akumulatorów różnych technologii przedstawia tab. 1.

Porównanie graficzne energii zmagazynowanych w 1 kg zasobnika różnych technologii przedstawia rys. 2.

Uzyskanie dużych przepływów mocy, prądów w obu kierunkach

Akumulatory kwasowe, czy też zasadowe, można ładować prądem dziesięciogodzinnym, czyli 0,1 C, okazjonalnie do 0,3 C – to powoduje, że naładowanie baterii do pełnej pojemności zajmie około 10–12 godz. (w praktyce, uwzględniając sprawność procesu, trwa to 1–2 dni)

Baterie litowe możemy ładować prądem nawet 100-krotnie większym. To powoduje, że możemy je naładować nawet w 10–15 min.

Poszczególne typy ogniw litowo-jonowych mogą być ładowane następującymi prądami:

  • NMC: ładowanie prądem 1–2 C – prądem jednokrotności lub dwukrotności pojemności (w takim przypadku naładujemy taką baterię w ciągu 1 godz.), rozładowanie prądem 3 C;
  • LFP: ładowanie prądem 2–4 C, czyli 2–4-krotności pojemności (co spowoduje, że naładujemy taką baterię w ciągu 30 min), rozładowanie prądem 3 C;
  • LTO: ładowanie prądem 5–10 C, czyli nawet do 10-krotności pojemności (co spowoduje, że naładujemy taką baterię w ciągu 10–15 min), rozładowanie prądem do 10 C (przy tak szybkim ładowaniu i rozładowaniu ogniwa LTO trzeba chłodzić czynnikiem o obiegu wymuszonym).

Ta właściwość prądowa ogniw litowo-jonowych jest niezastąpiona w zastosowaniach w magazynach energii do stabilizacji sieci energetycznej.

Zdolność pracy z dużymi prądami powoduje, że taka bateria może przyjąć lub też wydatkować moce rzędu megawatów, konieczne do utrzymania żądanych napięć lub częstotliwości sieci dystrybucyjnej, ze stosunkowo małej pojemności.

W pojazdach ta zdolność baterii litowo-jonowych pozwala na naładowanie zasobnika elektrycznego w samochodzie w ciągu nawet 15 min (LTO), np. podczas przerwy postojowej autobusu na pętli.

Jeżeli zastosujemy technologię NMC lub LFP, to ten czas wynosi około godziny, w technologiach akumulatorów kwasowych i zasadowych czekamy kilka dni.

Zdolność przyjmowania dużych porcji energii daje możliwość zastosowania baterii litowo-jonowej LTO lub innych baterii litowo-jonowych połączonych z superkondensatorem przy aplikacjach związanych z odzyskiwaniem (rekuperacją) energii z hamowania pojazdów.

b baterie litowo jonowe rys03

Rys. 3. Porównanie liczby cykli ogniw wykonanych w różnej technologii, DoD = 80%, T = 25°C

Żywotność akumulatorów, liczba cykli

Akumulatory litowo-jonowe mają żywotność liczoną w cyklach, nawet 10 000–20 000 cykli. Jest to do 10–20 razy więcej niż technologie ogniw kwasowych czy zasadowych.

Przy zastosowaniu stacjonarnym przy aplikacjach buforowych żywotność przekroczy 20 lat.

Porównanie żywotności cyklicznej różnych rodzajów ogniw przedstawia rys. 3.

Jeżeli zastosujemy baterię litowo-jonową połączoną w zasobnik hybrydowy z superkondensatorem, to jej żywotność będzie wynosiła do 2 mln cykli. Ta cecha jest niezwykle ważna przy ich zastosowaniach, gdzie konieczne jest wykonanie w cyklu dziennym jedno- lub kilkukrotnego ładowania i rozładowania, jak w zasobnikach wspomagających pracę farm wiatrowych i elektrowni słonecznych, gdzie można stosować ogniwa typu NMC lub LFP.

Dla odbioru energii z hamowania (rekuperacji) tych cykli dziennych będzie znacznie więcej i dlatego tam można zastosować technologię LTO lub baterię NMC czy LFP połączoną z superkondensatorem [4].

Rozwiązanie superkondensatorowe w zastosowaniach wysokocyklicznych jest najlepsze pod kątem żywotności, ale ma dużą masę i wyższe koszty zakupu.

Ograniczenie podczas eksploatacji emisji gazów żrących, wybuchowych i toksycznych

Opisana w punkcie 1 zasada działania baterii litowo-jonowych, czyli interkalacja jonów litu, powoduje, że elektrolit nie bierze udziału w procesie. Jego funkcja to zapewnienie przewodnictwa jonowego pomiędzy elektrodą dodatnią i ujemną. W związku z tym nie ma też przemian krystalicznych w interkalowanych materiałach. Nie ma procesu zmiany metali w tlenki, a tlenków w kwasy i sole. Dlatego w czasie normalnej eksploatacji ogniw tego typu nie ma emisji gazów.

W ogniwach kwasowych i zasadowych jest inaczej. Do otoczenia przedostają się związki wybuchowe, żrące, toksyczne.

W jednej technologii mamy toksyczny ołów i żrący kwas siarkowy, w drugiej zaś toksyczny kadm i zasadę potasową.

W obu technologiach w wyniku elektrolizy wydziela się wodór, który wprowadza zagrożenie wybuchem i tlen, który potęguje korozję.

W bateriach litowych nie ma elektrolizy, emisji gazów, nie ma korków i zaworów w obudowach ogniw.

Ogniwa litowo-jonowe wykonane są w obudowach szczelnych. Można je zatem eksploatować w pomieszczeniach zamkniętych, bez konieczności stosowania wentylacji, w pomieszczeniach ogólnego przeznaczenia.

W przeciwieństwie do baterii niklowych i kwasowych nie jest konieczne stosowanie podłóg antystatycznych, stref Ex (zagrożenia wybuchem) itp.

Zapewnienie niezawodności, pewności zadziałania, wytrzymałości mechanicznej

Akumulatory litowo-jonowe są zupełnie inaczej konfigurowane niż akumulatory kwasowo-ołowiowe i zasadowe. Ogniwa litowe są w pełni kontrolowane przez BMS, wykonywane jest wyrównywanie ogniw, to bateria jest zbudowana jako matrycowy układ ogniw (w połączeniu szeregowo-równoległym), w którym awaria pojedynczego ogniwa nie spowoduje awarii całego systemu. Uszkodzone ogniwa mogą być izolowane w swojej sekcji i odłączane od sprawnego układu.

b baterie litowo jonowe fot1

Fot. 1. Widok ogniwa litowo-jonowego typu NMC w szczelnej obudowie; fot. J. Świątek

Ponadto BMS prowadzi ciągły nadzór nad baterią. Monitorowany jest prąd, napięcie i temperatura ogniw, wyznaczany jest stan naładowania, dostępna pojemność oraz żywotność. Te parametry mogą być wysyłane w ogólnodostępnych protokołach i mogą być włączone do SCAD-y obiektowej. To wszystko minimalizuje zagrożenie w postaci niewłaściwej oceny stanu baterii oraz jej niezadziałania w sytuacjach awaryjnych, co zdarza się zarówno w bateriach kwasowo-ołowiowych, jak i zasadowych.

W tego typu bateriach stan układu możemy ocenić tylko przez rozładowanie kontrolne lub rozładowanie awaryjne.

W bateriach litowych ewentualna awaria nawet pojedynczego ogniwa jest natychmiast sygnalizowana i pomimo tego, że nie wpływa ona na sprawność układu, natychmiast możemy to naprawić w zaplanowanym czasie.

Ogniwa litowe charakteryzują się dużą odpornością mechaniczną. Mała masa, zwarta i szczelna obudowa (fot. 1.) powodują, że łatwo je możemy mocować, są odporne na wstrząsy, udary, wibracje.

Małe samorozładowanie

W akumulatorach litowych samorozładowanie jest około 10–15 razy niższe niż w akumulatorach kwasowych czy niklowo-kadmowych. Jest to związane z dużą stabilnością elektrochemiczną ogniwa litowego. Dodatkowo, jeżeli ogniwo jest rozładowane, to nie musimy go natychmiast ładować, bojąc się krystalizacji związków chemicznych powstających np. przy rozładowaniu ogniw kwasowo-ołowiowych. To powoduje, że baterie litowe mogą być, ale nie muszą, ładowane buforowo, mogą pracować autonomicznie bez ładowania, a dopiero po zadziałaniu być naładowane.

Samorozładowanie akumulatora kwasowo-ołowiowego czy niklowo-kadmowego to około 10–15% na miesiąc, litowego zaś – poniżej 1%.

Ograniczenie czynności eksploatacyjnych – wyeliminowanie testów pojemności

W akumulatorach litowych ograniczenie czynności eksploatacyjnych jest uzyskane przez otrzymywanie pełnej informacji (stale, online) o stanie ogniw, w tym o pojemności dyspozycyjnej i żywotności. Ponadto każdy stan nienormalnej pracy ogniwa i baterii jest natychmiast sygnalizowany, co bardzo ułatwia eksploatację, ponieważ często akumulatory są instalowane w terenie w oddaleniu od służb eksploatacyjnych.

Jeżeli zapewnimy przesyłanie tych danych do służb nadzorujących i włączenie do SCAD-y obiektowej, to ograniczymy lub wyeliminujemy wizyty serwisowe, pomiarowe, sprawdzające.

Możliwość uzyskania stanu naładowania oraz żywotności i pojemności dyspozycyjnej w każdym momencie, bez rozładowania kontrolnego, wyeliminuje konieczność wykonywania testów pojemności (a ten zabieg jest czasochłonny, generuje koszty i wprowadza zagrożenie obiektowe, bo ogranicza zasilanie gwarantowane lub pozbawia go w przypadku awarii).

Podsumowanie

Akumulatory litowo-jonowe stają się coraz ciekawszą alternatywą dla ogniw niklowych i kwasowo-ołowiowych. Wysokie koszty zakupu kompensowane są długim okresem i znikomymi kosztami eksploatacji. Z tego powodu do oceny całkowitych kosztów stosowania tych baterii najlepiej stosować metodę szacowania kosztu całego cyklu życia LCC.

Ogniwa litowo-jonowe to duża rodzina ogniw o znacząco różnych właściwościach. Dobór właściwego rodzaju ogniwa do danego zastosowania wymaga dobrej znajomości danego problemu. Ogniwa te mają główne zastosowanie w pojazdach elektrycznych i przenośnym sprzęcie powszechnego użytku. Coraz częściej są stosowane w energetycznych zasobnikach energii i tylko patrzeć, jak rozpowszechnią się w zasilaniu gwarantowanym. Zadecydują o tym małe wymogi eksploatacyjne, żywotność, odporność na temperaturę i możliwość pracy w pomieszczeniach ogólnego przeznaczenia.

Literatura

  1. M. Skoda, Analiza kosztu cyklu trwałości (LCC) w ocenie efektywności środków transportu szynowego, „Logistyka” nr 3/2011
  2. M. Bakierska, A. Chojnacka, Akumulatory litowe jako współczesne systemy magazynowania energii, „Wiadomości Chemiczne” 68/2014.
  3. M. Marcinek, W. Wieczorek, Miniaturowe baterie litowe i litowo- jonowe z elektrolitem polimerowym, VII Międzynarodowa Konferencja „Nowoczesne urządzenia zasilające w energetyce”, 2004.
  4. P. Biczel, Hybrid energy storage systems in electric traction, TTS Technika Transportu Szynowego, nr 10/2015, ISSN 1232–3829, s. 63–69.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!

Galeria zdjęć

Tytuł
przejdź do galerii

Powiązane

Dobór mocy źródeł zasilania awaryjnego i gwarantowanego

Dobór mocy źródeł zasilania awaryjnego i gwarantowanego

W artykule zostały przedstawione podstawowe zasady doboru mocy zespołu prądotwórczego oraz zasilacza UPS, pracujących w układach zasilania budynków. Opisana została metodyka projektowania ochrony przeciwporażeniowej...

W artykule zostały przedstawione podstawowe zasady doboru mocy zespołu prądotwórczego oraz zasilacza UPS, pracujących w układach zasilania budynków. Opisana została metodyka projektowania ochrony przeciwporażeniowej przez samoczynne wyłączenie oraz sterowanie napięciem dotykowym do wartości dopuszczalnej długotrwale w instalacjach zasilanych z zespołu prądotwórczego oraz zasilacza UPS. Przedstawiona metodyka jest zgodna z wymaganiami normy PN-HD 60364-4-41:2009 Instalacje eklektyczne niskiego napięcia....

Możliwości zwiększenia niezawodności przy zastosowaniu zasilacza UPS

Możliwości zwiększenia niezawodności przy zastosowaniu zasilacza UPS

Autor pisze o powszechnym znaczeniu niezawodności zasilania w energię elektryczną, realnych skutkach awarii w zasilaniu, o przebiegu współpracy zespołu prądotwórczego z UPS-em oraz o sposobach magazynowania...

Autor pisze o powszechnym znaczeniu niezawodności zasilania w energię elektryczną, realnych skutkach awarii w zasilaniu, o przebiegu współpracy zespołu prądotwórczego z UPS-em oraz o sposobach magazynowania energii

Magazyny energii z akumulatorami chemicznymi, ich funkcje w systemie elektroenergetycznym

Magazyny energii z akumulatorami chemicznymi, ich funkcje w systemie elektroenergetycznym

W artykule omówiono, jakie funkcje może spełniać magazyn energii oraz przedstawiono jego elementy składowe, czyli przetwornicę dwukierunkową, sterownik, zasobnik energii (w tym przypadku baterię chemiczną).

W artykule omówiono, jakie funkcje może spełniać magazyn energii oraz przedstawiono jego elementy składowe, czyli przetwornicę dwukierunkową, sterownik, zasobnik energii (w tym przypadku baterię chemiczną).

Analiza układów zasilania obiektów użyteczności publicznej o różnym stopniu niezawodności (część 2)

Analiza układów zasilania obiektów użyteczności publicznej o różnym stopniu niezawodności (część 2)

W artykule scharakteryzowano różne standardy ciągłości zasilania. Przedstawiono klasyfikację odbiorców w zależności od wymagań niezawodnościowych. Sformułowano ponadto uwagi i wnioski końcowe

W artykule scharakteryzowano różne standardy ciągłości zasilania. Przedstawiono klasyfikację odbiorców w zależności od wymagań niezawodnościowych. Sformułowano ponadto uwagi i wnioski końcowe

Baterie litowo-jonowe - zastosowanie produktu w energetyce zawodowej i przemysłowej, w górnictwie miedzi i węgla kamiennego, w motoryzacji

Baterie litowo-jonowe - zastosowanie produktu w energetyce zawodowej i przemysłowej, w górnictwie miedzi i węgla kamiennego, w motoryzacji

W artykule przedstawiono porównanie akumulatorów litowo-jonowych z kwasowo-ołowiowymi w kontekście zastosowań w energetyce rozproszonej.

W artykule przedstawiono porównanie akumulatorów litowo-jonowych z kwasowo-ołowiowymi w kontekście zastosowań w energetyce rozproszonej.

Przewody szynowe w układach zasilania gwarantowanego

Przewody szynowe w układach zasilania gwarantowanego

W artykule piszemy m.in. o specyfice instalacji układów gwarantowanego zasilania, prądach znamionowych przewodów szynowych, spadkach napięcia, sprawdzeniu parametrów zwarciowych, nadto zestawienie najważniejszych...

W artykule piszemy m.in. o specyfice instalacji układów gwarantowanego zasilania, prądach znamionowych przewodów szynowych, spadkach napięcia, sprawdzeniu parametrów zwarciowych, nadto zestawienie najważniejszych cech instalacji przewodów szynowych w układach zasilania gwarantowanego.

Analiza układów zasilania obiektów użyteczności publicznej o różnym stopniu niezawodności

Analiza układów zasilania obiektów użyteczności publicznej o różnym stopniu niezawodności

W dwuczęściowym artykule przedstawiono różne układy zasilania obiektów użyteczności publicznej. Scharakteryzowano różne standardy ciągłości zasilania. Przedstawiono klasyfikację odbiorców w zależności...

W dwuczęściowym artykule przedstawiono różne układy zasilania obiektów użyteczności publicznej. Scharakteryzowano różne standardy ciągłości zasilania. Przedstawiono klasyfikację odbiorców w zależności od wymagań niezawodnościowych. Sformułowano ponadto uwagi i wnioski końcowe.

Wymagania stawiane pomieszczeniom przeznaczonym do instalacji zespołów prądotwórczych i zasilaczy UPS

Wymagania stawiane pomieszczeniom przeznaczonym do instalacji zespołów prądotwórczych i zasilaczy UPS

Autor przedstawia niezbędne informacje związane z projektem budowlanym w zakresie instalacji zespołu prądotwórczego, jego warunkach, kwestii związanych z tłumieniem drgań, układu chłodzenia i wentylacji...

Autor przedstawia niezbędne informacje związane z projektem budowlanym w zakresie instalacji zespołu prądotwórczego, jego warunkach, kwestii związanych z tłumieniem drgań, układu chłodzenia i wentylacji oraz dodatkowych wymagać, w tym wymagań dla pomieszczeń z akumulatorami oraz odnoszących się do w zakresie wentylacji.

Źródła rozproszone jako element zapewnienia niezawodności zasilania w obiektach użyteczności publicznej

Źródła rozproszone jako element zapewnienia niezawodności zasilania w obiektach użyteczności publicznej

Autor publikacji przedstawił wymagania dotyczące pewności zasilania wybranych budynków użyteczności publicznej oraz omówił możliwości wykorzystania źródeł generacji rozproszonej, które mogą zwiększyć niezawodność...

Autor publikacji przedstawił wymagania dotyczące pewności zasilania wybranych budynków użyteczności publicznej oraz omówił możliwości wykorzystania źródeł generacji rozproszonej, które mogą zwiększyć niezawodność zasilania w energię elektryczną.

Wykorzystanie zespołów prądotwórczych do tymczasowego zasilania elektroenergetycznych sieci nn

Wykorzystanie zespołów prądotwórczych do tymczasowego zasilania elektroenergetycznych sieci nn

Autor omawia m. in. zasady obliczania mocy zapotrzebowanej w budynkach mieszkalnych i projektowania ochrony przeciwporażeniowej, układy sieci elektroenergetycznych nn, zasilające odbiory komunalne, dobór...

Autor omawia m. in. zasady obliczania mocy zapotrzebowanej w budynkach mieszkalnych i projektowania ochrony przeciwporażeniowej, układy sieci elektroenergetycznych nn, zasilające odbiory komunalne, dobór mocy zespołu prądotwórczego, ochronę przeciwporażeniową w warunkach zasilania z generatora zespołu prądotwórczego oraz odmienność warunków zasilania z zespołu prądotwórczego w odniesieniu do Systemu Elektroenergetycznego, a ponadto formułuje wnioski.

Definicje mocy elektrycznych a nowoczesne odbiorniki energii

Definicje mocy elektrycznych a nowoczesne odbiorniki energii

Autor artykułu zajął się problematyką precyzyjnego zdefiniowania mierzonych wielkości mocy pod kątem rozliczeń finansowych z tytułu jej poboru. Kolejno przedstawia zagadnienia definicji mocy, jej fizycznych...

Autor artykułu zajął się problematyką precyzyjnego zdefiniowania mierzonych wielkości mocy pod kątem rozliczeń finansowych z tytułu jej poboru. Kolejno przedstawia zagadnienia definicji mocy, jej fizycznych wielkości i bilansu, a także nowoczesnych odbiorników energii elektrycznej oraz nowoczesnych układów przetwarzania energii elektrycznej.

Analiza techniczno-ekonomiczna metod redukcji zapotrzebowania na energię elektryczną w obiektach typu data center

Analiza techniczno-ekonomiczna metod redukcji zapotrzebowania na energię elektryczną w obiektach typu data center

Artykuł przedstawia analizę techniczno-ekonomiczną metod redukcji zapotrzebowania na energię elektryczną w obiektach typu data center. Wykonano ją metodą całkowitego kosztu posiadania TCO. Wykonano obliczenia...

Artykuł przedstawia analizę techniczno-ekonomiczną metod redukcji zapotrzebowania na energię elektryczną w obiektach typu data center. Wykonano ją metodą całkowitego kosztu posiadania TCO. Wykonano obliczenia dla 2 obiektów data center (duży oraz średni), każdy w trzech wariantach. Sformułowano wnioski końcowe.

Generacja rozproszona jako element zwiększenia niezawodności zasilania w budynkach użyteczności publicznej

Generacja rozproszona jako element zwiększenia niezawodności zasilania w budynkach użyteczności publicznej

W artykule przedstawiono wymagania dotyczące pewności zasilania obiektów szpitalnych. Omówiono uwarunkowania prawne ich zasilania, gwarancje spełnienia takich warunków, opisano źródła zasilania rezerwowego,...

W artykule przedstawiono wymagania dotyczące pewności zasilania obiektów szpitalnych. Omówiono uwarunkowania prawne ich zasilania, gwarancje spełnienia takich warunków, opisano źródła zasilania rezerwowego, w tym nowoczesne i niekonwencjonalne, podano też przykłady nowoczesnych rozwiązań.

Pomieszczenia z zespołami prądotwórczymi - podstawowe wymagania

Pomieszczenia z zespołami prądotwórczymi - podstawowe wymagania

W artykule autor przestawił uwagi odnoszące się do kwestii dotyczących sporządzenia projektu instalacji zespołu prądotwórczego, warunków jego instalowania, spraw związanych z tłumieniem drgań, układu chłodzenia...

W artykule autor przestawił uwagi odnoszące się do kwestii dotyczących sporządzenia projektu instalacji zespołu prądotwórczego, warunków jego instalowania, spraw związanych z tłumieniem drgań, układu chłodzenia oraz dodatkowych wymagań.

Układy samoczynnego załączania rezerwy, czyli „SZybki Ratunek” na czarną godzinę

Układy samoczynnego załączania rezerwy, czyli „SZybki Ratunek” na czarną godzinę

Układy samoczynnego załączania rezerwy, zwane w skrócie SZR, pozwalają na automatyczne załączanie odbiorników do toru rezerwowego w przypadku, gdy w torze zasilania podstawowego nastąpi zanik zasilania....

Układy samoczynnego załączania rezerwy, zwane w skrócie SZR, pozwalają na automatyczne załączanie odbiorników do toru rezerwowego w przypadku, gdy w torze zasilania podstawowego nastąpi zanik zasilania. Bez układów samoczynnego załączania rezerwy nie mogłyby funkcjonować szpitale, ale i pracownicy rozmaitych urzędów czy centrów przetwarzania danych tzw. data center, nie mogliby spokojnie pracować.

Odporność systemów zasilania gwarantowanego na awarie (część 2.) - problemy z niezawodnością

Odporność systemów zasilania gwarantowanego na awarie (część 2.) - problemy z niezawodnością

W drugiej części publikacji Autor zajmuje się kwestiami dotyczącymi niezawodności instalacji gwarantowanego zasilania pod kątem ich wydajności, w tym także w aspektach konieczności chłodzenia, zarządzania...

W drugiej części publikacji Autor zajmuje się kwestiami dotyczącymi niezawodności instalacji gwarantowanego zasilania pod kątem ich wydajności, w tym także w aspektach konieczności chłodzenia, zarządzania bateriami akumulatorów, odpornością i dostępnością.

Problematyka niezawodności zasilania gwarantowanego oraz systemu informatycznego w obiektach data center (cześć 2.)

Problematyka niezawodności zasilania gwarantowanego oraz systemu informatycznego w obiektach data center (cześć 2.)

Artykuł przedstawia wybrane zagadnienia dotyczące niezawodności zasilania gwarantowanego oraz systemu informatycznego w obiektach data center. Autor przedstawia stosowane miary niezawodności i dostępności,...

Artykuł przedstawia wybrane zagadnienia dotyczące niezawodności zasilania gwarantowanego oraz systemu informatycznego w obiektach data center. Autor przedstawia stosowane miary niezawodności i dostępności, a ponadto omawia aspekty techniczne i ekonomiczne związane z niezawodnością i formułuje wnioski końcowe.

Problematyka niezawodności zasilania gwarantowanego oraz systemu informatycznego w obiektach data center (część 1.)

Problematyka niezawodności zasilania gwarantowanego oraz systemu informatycznego w obiektach data center (część 1.)

Artykuł zawiera wybrane zagadnienia dotyczące niezawodności zasilania gwarantowanego oraz systemu informatycznego w obiektach data center. Autor przedstawia stosowane miary niezawodności i dostępności,...

Artykuł zawiera wybrane zagadnienia dotyczące niezawodności zasilania gwarantowanego oraz systemu informatycznego w obiektach data center. Autor przedstawia stosowane miary niezawodności i dostępności, omawia aspekty techniczne i ekonomiczne związane z niezawodnością oraz formułuje wnioski końcowe.

Baterie akumulatorów stosowanych w zasilaczach UPS oraz warunki ich bezpiecznej eksploatacji

Baterie akumulatorów stosowanych w zasilaczach UPS oraz warunki ich bezpiecznej eksploatacji

W artykule zostały przedstawione podstawowe wymagania eksploatacyjne dla baterii akumulatorów stosowanych w zasilaczach UPS, jako magazyny energii, których spełnienie gwarantuje utrzymanie sprawności przez...

W artykule zostały przedstawione podstawowe wymagania eksploatacyjne dla baterii akumulatorów stosowanych w zasilaczach UPS, jako magazyny energii, których spełnienie gwarantuje utrzymanie sprawności przez zakładany okres eksploatacji.

Zasady doboru klimatyzacji dla pomieszczeń biurowych i małych serwerowni

Zasady doboru klimatyzacji dla pomieszczeń biurowych i małych serwerowni

Zastosowanie klimatyzacji umożliwia utrzymanie właściwych warunków środowiskowych w pomieszczeniach, które zapewniają komfort pracy ludzi oraz odbierają zyski ciepła od urządzeń elektronicznych. Urządzenia...

Zastosowanie klimatyzacji umożliwia utrzymanie właściwych warunków środowiskowych w pomieszczeniach, które zapewniają komfort pracy ludzi oraz odbierają zyski ciepła od urządzeń elektronicznych. Urządzenia klimatyzacyjne mają znaczący wpływ na składniki klimatu pomieszczenia: temperaturę, wilgotność powietrza, jego czystość oraz ruch (cyrkulację powietrza).

Podstawowe wymagania przy instalacji zespołu prądotwórczego

Podstawowe wymagania przy instalacji zespołu prądotwórczego

Stale rośnie liczba obiektów wymagających zwiększonej niezawodności zasilania, jak np. centra handlowe, banki, centra przetwarzania danych, szpitale, obiekty telekomunikacyjne oraz kompleksy biurowe w...

Stale rośnie liczba obiektów wymagających zwiększonej niezawodności zasilania, jak np. centra handlowe, banki, centra przetwarzania danych, szpitale, obiekty telekomunikacyjne oraz kompleksy biurowe w pełni sterowane przez układy automatyki budynkowej. Obiekty te wymagają zastosowania źródeł zasilania o mocy od kilkuset kW do kilku MW. Większe jednostki, o mocach kilku MW i większych, mogą być napędzane turbinami gazowymi i są stosowane również do pokrywania dobowych szczytów obciążenia w systemie...

Odporność systemów zasilania gwarantowanego na awarie (część 1.)

Odporność systemów zasilania gwarantowanego na awarie (część 1.)

Działanie w ponadprzeciętnie konkurencyjnej branży oznacza, że operatorzy centrów przetwarzania danych znajdują się pod ogromną presją, aby utrzymać niskie koszty operacyjne, a jednocześnie w czasach dużego...

Działanie w ponadprzeciętnie konkurencyjnej branży oznacza, że operatorzy centrów przetwarzania danych znajdują się pod ogromną presją, aby utrzymać niskie koszty operacyjne, a jednocześnie w czasach dużego nacisku proekologicznego są również rozliczani z ograniczania wpływu oddziaływania prowadzonego biznesu na środowisko naturalne. Nie jest trudno zauważyć, że efektywność energetyczna jest kluczem do skutecznego reagowania na te naciski, ale efektywność energetyczna nie jest i nigdy nie może być...

Zasilacze bezprzerwowe (UPS)

Zasilacze bezprzerwowe (UPS)

Zasilacz UPS to urządzenie przeznaczone do zapewnienia bezprzerwowej pracy urządzeń komputerowych, łączności oraz innych urządzeń wrażliwych na przerwy w zasilaniu, wahania napięcia i inne zakłócenia występujące...

Zasilacz UPS to urządzenie przeznaczone do zapewnienia bezprzerwowej pracy urządzeń komputerowych, łączności oraz innych urządzeń wrażliwych na przerwy w zasilaniu, wahania napięcia i inne zakłócenia występujące w sieci zasilającej. Jest on urządzeniem energoelektronicznym, umożliwiającym zasilanie odbiorników z baterii lub innego magazynu energii elektrycznej, w przypadku zaniku napięcia w sieci zasilającej.

Jakość energii elektrycznej w mikrosieciach

Jakość energii elektrycznej w mikrosieciach

Stosowanie zespołów prądotwórczych jako rezerwowego źródła zasilania oraz współpracujących z nimi zasilaczy UPS stało się zjawiskiem powszechnym i dotyczy coraz większej liczby obiektów, w których ciągłość...

Stosowanie zespołów prądotwórczych jako rezerwowego źródła zasilania oraz współpracujących z nimi zasilaczy UPS stało się zjawiskiem powszechnym i dotyczy coraz większej liczby obiektów, w których ciągłość zasilania jest priorytetem.

Komentarze

Copyright © 2004-2019 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
Portal Budowlany - Elektro.info.pl

Ta witryna wykorzystuje pliki cookies do przechowywania informacji na Twoim komputerze. Pliki cookies stosujemy w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Twoim urządzeniu końcowym. W każdym momencie możesz dokonać zmiany ustawień przeglądarki dotyczących cookies. Nim Państwo zaczną korzystać z naszego serwisu prosimy o zapoznanie się z naszą polityką prywatności oraz Informacją o Cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności oraz Informacji o Cookies. Administratorem Państwa danych osobowych jest Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Sp.K., nr KRS: 0000537655, z siedzibą w 04-112 Warszawa, ul. Karczewska 18, tel. +48 22 810-21-24, właściciel strony www.elektro.info.pl. Twoje Dane Osobowe będą chronione zgodnie z wytycznymi polityki prywatności www.elektro.info.pl oraz zgodnie z Rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016r i z Ustawą o ochronie danych osobowych Dz.U. 2018 poz. 1000 z dnia 10 maja 2018r.