Arktisen tutkimusasemalla - 40 asteessa ja Siperian viestintätukiasemalla -30 asteessa, perinteisten litiumparistojen kapasiteetti hajoaa yli 50%ja voi edes aloittaa. Telineitä asennetut litiumparistot saavuttavat vakaat käytön äärimmäisen matalan lämpötilan ympäristöissä parannettujen solujen materiaalien, matkustamon eristyssuunnittelun ja älykkään esilämmitystekniikan avulla, mikä ratkaisee energian tarjontaongelman keskeisissä skenaarioissa kylmillä alueilla. Globaalit valmistajat ovat kehittäneet räätälöityjä ratkaisuja "korkean pakkasenkestävyyden+pienen virrankulutukseen" vastaamaan erilaisten kylmien ilmastojen erilaistuneita tarpeita, jolloin korkean tiheyden energian varastointi voi pelata arvoaan jopa jäädytetyillä alueilla.
1 Solutason pakkasenkestävyys: Materiaalinnovaatio murtuu matalan lämpötilan pullonkaulan läpi
Kaava "matala - lämpötila litiumrautafosfaatti" Kiinassa. Tietty tuotemerkki on kehittänyt 21700 litiumrautafosfaatti -akkukennoa koillistuki -asemille. Dopoimalla nikkelielementtejä (pitoisuudella 5%) ja optimoimalla elektrolyyttikoostumuksen (lisäämällä 20% etyleenikarbonaattia), akkukennojen alhainen - lämpötilan purkauskapasiteetin retentioaste on nostettu -30 asteeseen /80% ja -40 asteeseen /65%, mikä on 30% korkeampi kuin perinteiset akkukennot. Samanaikaisesti "nanotason positiivinen elektrodipinnoitteen" -tekniikka (pinnoituskerroksen paksuus 3Nm) hyväksytään ionin kulkeutumisen vastustuskyvyn vähentämiseksi alhaisissa lämpötiloissa. 500 syklin jälkeen -30 asteessa kapasiteetin retentioaste on edelleen 75%, mikä on 25% korkeampi kuin perinteiset solut. Harbiinin viestinnän tukiaseman todellinen mittaus osoittaa, että tällä akkukennolla käytetty 1U-telineiden akku voi tarjota talvella keskimääräisen päivittäisen virtalähteen 8 kWh, mikä vastaa tukiaseman ydinlaitteiden (kytkimien, signaalitornien) 24 tunnin virrankysynnän.
Pohjoinen 'litiumtitanate+superkondensaattori' hybridi -akkukenno. Ruotsalaisen valmistajan kehittämä komposiittiparistokenno käyttää negatiivisena elektrodina (LTO) negatiivisena elektrodina (sykliikällä 30000 kertaa), positiivinen elektrodi on pariksi litium -mangaanin rautafosfaatin (LMFP) ja rakennetun - kanssa supertietokoneessa (kirjanpito 10% kyvystä). Superkondensaattorit ovat vastuussa alhaisesta - lämpötilan käynnistyksestä - ylös (välitön purkaus - 40 astetta), kun taas LTO -LMFP -solut tarjoavat jatkuvan virtalähteen, jolloin solut voivat ladata ja purkaa 0,5C jopa -40 asteessa, kapasiteetin säilyttämisnopeudella 70%. Tämä hybridi -suunnittelu ratkaisee myös LTO -solujen pienen energian tiheyden ongelman (kokonaisenergiatiheys 120wh/kg), mikä tekee siitä sopivan polaarisiin tieteellisiin tutkimusskenaarioihin, joilla on korkea elinajan vaatimukset. Norjan arktisen tieteellisen tutkimusaseman sovellus osoittaa, että akkukennon kapasiteetin rappeutuminen oli vain 5% 120 syklin jälkeen kuuden peräkkäisenä kuukauden napayönä (ilman aurinkoenergian täydentämistä) varmistaen tieteellisten tutkimuslaitteiden vakaan toiminnan.
2 Ohjaamon eristys: Fyysinen suojaa estämään alhainen - lämpötila -tunkeutuminen
Canada's "vacuum insulation+phase change energy storage" design. For machine rooms in grassland provinces with a temperature of -35 ℃, the rack mounted lithium battery adopts a "double-layer vacuum chamber" (vacuum℃1Pa, thermal conductivity 0.004W/(m ・ K)), the bulkhead interlayer is filled with air gel felt (thickness 10mm), and with phase change materials (paraffin, melting point 8 ℃), it can maintain the temperature in the chamber>0 astetta 8 tunnin ajan sähköhäiriöiden jälkeen. Ohjaamo -ovi ottaa "magneettisen imutiivisteen+lämmityslangan" (teho 50 W) pakkasen ja jään muodostumisen estämiseksi oven rakoissa välttäen samalla lämpöhäviötä. Albertan datakeskuksen testit ovat osoittaneet, että tämä eristyssuunnitelma vähentää talven lämpötilanhallinnan energiankulutusta 60%, mikä säästää 24000 kWh vuodessa verrattuna perinteisiin kalliovillan eristysratkaisuihin.
Venäjän "jätealueen talteenotto+aktiivinen lämmitys" -järjestelmä. Siperian viestinnän tukiaseman telineen akku tuo tukiaseman laitteiden (CPU, Power -moduulin, lämpötilan 40 - 50 asteen) lämmönpoistumisen akkutilaan ilmakanavan kautta ja tekee yhteistyötä PTC -lämmittimen (teho 100W, automaattinen aloitus -30 asteessa), joka muodostaa "passiivinen palautus+aktiivinen täydennys" -eristystila. Mökin sisällä oleva lämpötila-anturi (tarkkuus ± 0,5 astetta) tarkkailee reaaliajassa. Kun lämpötila on alle 5 astetta, jätteiden talteenotto aktivoituu ensin ja lämmitin aktivoituu, kun se ei ole riittävä, mikä vähentää lämpötilanhallinnan energiankulutusta 45% verrattuna puhtaan aktiiviseen lämmitykseen. Tietyn tukiaseman talvitoimintatiedot osoittavat, että järjestelmä vakauttaa paristolokeron lämpötilan 10-15 asteessa ja paristokennojen kapasiteetin säilyttämisnopeus saavuttaa 90%, mikä on 40% korkeampi kuin eristysliuos.
3 Älykäs lämpötilan hallinta: Säädä dynaamisesti sopeutuaksesi alhaiseen - lämpötilan työolosuhteisiin
Saksan "ennustava esilämmitys" -algoritmi. Vastauksena Euroopan mantereen maltilliseen mannermaiseen ilmastoon (lämpötilaero on jopa 20 astetta päivän ja yön välillä talvella), BMS -telineiden asennettavien litiumparistojen BMS -järjestelmä on kytketty paikallisiin meteorologisiin tietoihin ympäristölämpötilan muutosten ennustamiseksi 6 tuntia etukäteen. Kun ennustettu yölämpötila laskee -15 asteeseen, järjestelmä lämmittää aktiivisesti akun lämpötilan 20 asteeseen päiväsaikaan aurinkosähkön huippujakson aikana (12: 00-14: 00) ja ylläpitää sitä eristyskerroksen kautta, jotta voidaan välttää alhaisten yölämpötilojen vaikutukset kapasiteetissa. Münchenin kaupallisen energian varastointiprojektin todellinen testi osoittaa, että algoritmi lisää käytettävissä olevaa talvienergian varastointikapasiteettia 15 prosentilla ja lisää Valley Valley Arbitrage -voittoja 8 prosentilla.
Kiinan "luokiteltu lataus ja purkamis" -strategia. Koillisvirran ruudukon sivutelineen asennettu energian varastointi (42U/200 kWh) omaksuu "matala - lämpötilan luokiteltu ohjaus": Kun ympäristön lämpötila on - 20 astetta ~ -10 astetta, varaus- ja purkausnopeus on rajoitettu 0,5C; Kun ympäristön lämpötila on -30 astetta ~ -20 astetta, se pienenee arvoon 0,3 ° C ja "pulssin lataus" (0,5 ° C Pulssi 10%: n käyttöjaksolla) aktivoidaan polarisaation vähentämiseksi. BMS tarkkailee akkukennojen impedanssia reaaliajassa (näytteenottotaajuus 100 Hz). Kun impedanssi ylittää kynnyksen (nousee 50% huoneenlämpötilaan verrattuna), se keskeyttää latauksen ja purkamisen ja alkaa lämmittää automaattisesti. Se jatkaa toimintaa impedanssin palauttamisen jälkeen. Energian varastointiprojektin soveltaminen sähköverkkoon Shenyangissa osoittaa, että tämä strategia pidentää talvisyklin käyttöiän 3000 kertaa, mikä on 25% korkeampi kuin hallitsematon järjestelmä.
Teline -asennettavien litiumparistojen alhainen - lämpötilan sopeutumistekniikka rikkoo perinteistä käsitystä "Energian varastoinnista pelkää kylmää". Tulevaisuudessa kiinteiden elektrolyyttien levittämisellä (10 -kertainen nousu alhaisissa - lämpötilan johtavuudessa) ja biomimeettiset eristysmateriaalit (jäljittelemällä arktisen Fox Fur -rakenteen rakennetta), "nolla esilämmitys, täydellinen kapasiteetti" toimenpide saavutetaan - 50 -astetta, tarjoamalla enemmän luotettavaa energian tallennustukea ja avainsuojausta ja avainsuojausta varten ja avainsuojausta varten ja avainsuojausta varten ja avainsuojaus ja avainsuojaus Suuren tiheyden energian varastointisovellusten laajentaminen maan kahteen napaan.