Công Nghệ Pin Lithium Cho Hệ Thống UPS

PIN LITHIUM CHO UPS

Công Nghệ Pin Lithium Cho Hệ Thống UPS

Pin lithium-ion (li-ion) đã được sử dụng trong thương mại trong hơn 20 năm, trong nhiều ứng dụng khác nhau. Vậy tại sao chúng không được sử dụng phổ biến làm pin cho UPS? Câu trả lời nằm ở thực tế là giống như các ứng dụng khác, không có pin li-ion nào cung cấp cho các nhà sản xuất UPS có sự cân bằng phù hợp giữa giá cả, mật độ năng lượng, công suất, độ an toàn và độ tin cậy cho các ứng dụng UPS.

Ưu điểm của Pin Lithium Ion (Li-ion) so với pin VRLA:

  • Ít phải thay pin hơn (có thể là không) trong suốt vòng đời của UPS, loại bỏ nguy cơ ngừng hoạt động do thay thế pin.
  • Trọng lượng nhẹ hơn khoảng ba lần cho cùng một lượng năng lượng.
  • Chu kỳ xả nhiều hơn tới mười lần tùy thuộc vào công nghệ, nhiệt độ và độ sâu xả.
  • Tự xả ít hơn khoảng bốn lần (tức là pin xả chậm khi không sử dụng)
  • Sạc nhanh hơn bốn lần, đây là điểm nổi bật khi UPS hoạt động trong điều kiện mất điện thường xuyên.

Tuy nhiên, pin Li-ion cũng có hai nhược điểm chính so với pin VRLA:

  • Chi phí vốn cao hơn cho cùng một lượng năng lượng, do chi phí sản xuất cao hơn và chi phí cho hệ thống quản lý pin.
  • Quy định vận chuyển chặt chẽ hơn.

Giới Thiệu Về Pin Lithium Cho UPS

Tuổi Thọ Sử Dụng

Tuổi thọ sử dụng giả định pin hoạt động trong điều kiện “thực tế” cho một ứng dụng đã nêu và do đó rất khác nhau. Ngược lại, tuổi thọ theo lịch là thời gian ước tính pin sẽ sử dụng được nếu pin được sạc nhỏ giọt trong toàn bộ thời gian sử dụng mà không bị mất điện ở nhiệt độ chỉ định, thường là 25°C (77°F).

Pin VRLA có tuổi thọ sử dụng trong khoảng 3-6 năm trong khi pin li-ion có thể có tuổi thọ sử dụng lên đến 10 năm (ước tính bằng cách sử dụng thử nghiệm tuổi thọ tăng tốc).

Xin lưu ý rằng phải mất vài năm nữa mới có dữ liệu về tuổi thọ thực tế của các loại pin Li-ion mới. Tuy nhiên, một số loại pin Li-ion cung cấp chế độ bảo hành trong phạm vi 10 năm để phòng trường hợp thiếu dữ liệu về thực tế.

Nhiệt Độ Sử Dụng

Cả pin axit chì và pin lithium-ion đều sẽ bị giảm tuổi thọ theo thời gian và chu kỳ khi nhiệt độ tăng. Tuy nhiên, nhìn chung, tuổi thọ của pin li-ion ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ cao hơn so với pin axit chì.
Nhiều loại pin li-ion được sử dụng trong UPS được thiết kế cho nhiệt độ trung bình cao hơn (ví dụ: 40°C/104°F) và có khả năng đạt được tuổi thọ trung bình ở những nhiệt độ cao hơn.

Kích Thước & Trọng Lượng

Do mật độ năng lượng của pin li-ion cao hơn, nên nó có kích thước hoặc thể tích nhỏ hơn so với pin VRLA. Tiết kiệm không gian lắp đặt.
Mật độ năng lượng cao hơn làm cho trọng lượng của nó nhẹ hơn so với pin VRLA. Điều này giúp việc xử lý các bộ pin ngoài dễ dàng hơn trong quá trình lắp đặt hoặc thay thế.

Quản Lý & Giám Sát

Hệ thống giám sát pin (BMS) thường không được sử dụng cho pin VRLA trong hệ thống UPS do chi phí cao. Tuy nhiên, đối với pin li-ion mặc định có BMS vì những loại pin này yêu cầu kiểm soát hoàn toàn quá trình sạc và xả để ngăn ngừa lệch áp, quá áp, nhiệt độ không an toàn bên trong các cell li-ion.

Vận Hành An Toàn

An toàn là yếu tố hàng đầu khi nói đến pin, đặc biệt là khi nói đến pin li-ion.

Theo định nghĩa, mọi loại pin đều lưu trữ năng lượng hóa học, do đó, mọi loại pin nếu xử lý không đúng cách (ví dụ: ném vào lửa) hoặc sạc quá mức đều có khả năng gây nguy hiểm bằng cách giải phóng các chất nguy hiểm hoặc gây ra hỏa hoạn.
Nếu được quản lý không đúng cách, pin lithium-ion sẽ dễ dàng đạt đến trạng thái “nhiệt độ mất kiểm soát” hơn vì nó có điện trở cell thấp hơn và khả năng lưu trữ năng lượng cao hơn so với pin axit chì.

Vì các hệ thống pin lithium-ion khá nhạy cảm nên chúng được quản lý bằng hệ thống BMS.
Một hệ thống BMS bao gồm bộ vi xử lý, cảm biến, công tắc. Hệ thống này liên tục theo dõi nhiệt độ pin, mức sạc và tốc độ sạc ở cấp độ cell để bảo vệ chống lại hiện tượng đoản mạch và sạc quá mức. Hệ thống này cũng đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ các cell khỏi bị hư hỏng bằng cách ngăn điện áp xuống quá thấp khi xả.
BMS cung cấp cho UPS và người dùng thông tin chính xác về trạng thái, tình trạng pin và thời gian chạy khả dụng.

#Lithium #Ion #LiFePO4 #Li-on #VRLA #UPS #Power

Rate this post