سیستم ذخیره انرژی برق

پیشینه توسعه باتری (کلمات کلیدی: باتری لیتیومی برای تجهیزات اکتشاف نفت): بحران نفت به موضوعی جهانی تبدیل شده است. با توسعه سریع جوامع مدرن، نیاز و وابستگی بشر به انرژی نفت افزایش یافته و یافتن منابع نفتی غنی‌تر به دغدغه‌ای مشترک تبدیل شده است. اختراع تجهیزات دقیق قابل حمل وارداتی برای اکتشاف نفت، ابزاری حیاتی برای کارکنان در تحقیقات و آزمایش‌های صحرایی بلندمدت شده است. ارائه راه‌حل منبع تغذیه پشتیبان کارآمد، قابل حمل، سبک و کافی برای این تجهیزات، تضمینی برای کار طولانی‌مدت محققان در صحرا است. بسته‌های باتری 18650 به دلیل مزایای منحصربه‌فرد خود، به گزینه اول برای منابع تغذیه پشتیبان این ابزارهای تست پیشرفته تبدیل شده‌اند. یک: الزامات طراحی باتری لیتیومی برای تجهیزات اکتشاف نفت: تجهیزات اکتشاف نفت، ابزاری قابل حمل برای بررسی زمین‌شناسی و ذخایر نفتی در صحرا هستند که می‌توانند لایه‌های سطحی زمین را تحلیل کنند. با استفاده از آنالیز هسته‌ای تشدید مغناطیسی پیشرفته و ویژگی تشدید هسته‌های هیدروژن در نفت و آب در میدان مغناطیسی، سیگنال‌هایی برای شناسایی خواص سنگ و کشف منابع نفتی زیرزمینی و تعیین میزان ذخایر تولید می‌شود. دستگاه‌های تغذیه سنتی از باتری‌های سرب-اسید استفاده می‌کنند که معایبی مانند چگالی انرژی پایین، حجم بالا و وزن زیاد دارند و بار کارکنان را در صحرا افزایش می‌دهند. باتری‌های لیتیومی جدید برای تجهیزات اکتشاف نفت، مزایایی مانند نسبت انرژی بالا، وزن سبک، حجم کم، عمر چرخه طولانی، ایمنی بالا، ولتاژ بالا و یکنواختی خوب دارند. طراحی بسته باتری لیتیومی با استفاده از سلول‌های سانیو با ظرفیت بالا، بدنه ضدآب، کانکتورهای هوانوردی ضدآب و نمایشگر LED دیجیتال انجام می‌شود. این راه‌حل دارای حفاظت جریان خروجی 20A، حداکثر ظرفیت طراحی 40Ah و حفاظت دمایی خودکار در 70 درجه سانتی‌گراد است که می‌تواند نیاز برق تجهیزات را برای مدت طولانی تأمین کند و به طور گسترده در حوزه اکتشاف نفت استفاده می‌شود. پارامترهای خاص طراحی: 1) پارامترهای طراحی مدل بسته باتری: 18650-3S8P/20Ah/11.1V. 2) پارامترهای طراحی بخش مدار: 1. ولتاژ حفاظت از شارژ بیش از حد هر سلول: 4.35±0.25V 2. ولتاژ بازیابی از شارژ بیش از حد هر سلول: 4.15±0.50V 3. ولتاژ حفاظت از دشارژ بیش از حد هر سلول: 2.40±0.08V 4. ولتاژ بازیابی از دشارژ بیش از حد هر سلول: 3.00±0.10V 5. مقدار حفاظت از جریان بیش از حد بسته باتری (10ms): 30~35A 6. مقدار حفاظت دمایی بسته باتری (قابل بازیابی): 70±5°C 7. باتری نهایی همچنین دارای حفاظت از اتصال کوتاه و شارژ معکوس است. 3) الزامات عمر چرخه باتری: 300~500 چرخه (استاندارد شارژ/دشارژ ملی) 4) الزامات ابعاد باتری: 200*120*75mm دو: طرح طراحی باتری لیتیومی برای تجهیزات اکتشاف نفت: 1) برد محافظ (PCM): عمدتاً برای طراحی مدار محافظ بسته باتری لیتیومی قابل شارژ استفاده می‌شود. با توجه به ویژگی‌های شیمیایی باتری لیتیومی، نیاز به ارائه توابعی مانند محاسبه هوشمند ظرفیت، حفاظت از شارژ بیش از حد، دشارژ بیش از حد، اتصال کوتاه و جریان بیش از حد دارد تا از خطراتی مانند آتش‌سوزی یا انفجار جلوگیری کند. 2) IC محافظ (Protection IC): تراشه اصلی عملکرد حفاظتی در طرح طراحی است که به صورت آنلاین و لحظه‌ای سلول‌ها را برای شارژ بیش از حد، دشارژ بیش از حد، جریان بیش از حد و اتصال کوتاه پایش می‌کند تا سلول‌ها در محدوده ایمن، پایدار و کارآمد کار کنند. 3) سوئیچ دما: عمدتاً برای عملکرد حفاظت دمایی طراحی شده است. هنگامی که دمای باتری به دلیل مشکلات دیگر به محدوده 70±5°C می‌رسد، سوئیچ دما فعال شده و حفاظت دمایی را اعمال می‌کند. 4) سلول لیتیوم-یون 18650/18650/2500mAh/3.7V (SANYO). 5) ترانزیستور اثر میدانی (MOSFET): MOSFET در مدار محافظ به عنوان سوئیچ عمل می‌کند و همواره ولتاژ دو سر بار را ثابت نگه می‌دارد تا پایداری ولتاژ تضمین شود. 6) نمایشگر ولتاژ LED: برای نشان‌دادن ولتاژ ماژول باتری، جهت پایش ولتاژ و ظرفیت باتری. 7) حالت ضدآب: کانکتورهای ورودی/خروجی ضدآب خلأ، سوئیچ ضدآب و جعبه سفید ضدآب باتری، کل باتری را در حالت ضدآب قرار می‌دهند. 8) نمودار شماتیک طراحی باتری لیتیومی برای تجهیزات اکتشاف نفت: 8) تصویر محصول نهایی