314Ah Hücrelerin Açıklaması: Deye GE-F Serisi 8.000+ Döngüye Nasıl Ulaşıyor?

314 Ah Yüksek Kapasiteli Hücreler Geliyor: Deye GE-F Serisi 8.000 Çevrim Ömrüne Nasıl Ulaşıyor?

Pil veri sayfasındaki çevrim ömrü sayıları bir süre sonra birbirine karışma eğilimindedir - 6.000, 8.000, 10.000, hepsi kabaca aynı "yeterince uzun" mahallede duruyor. Onları gerçekte ayıran şey nadiren kimyanın kendisidir. Lityum demir fosfat yıllardır varsayılan C&I kimyası olmuştur. Farklılaştırıcı hücre mimarisidir: Bir pakette kaç hücre bulunur, her biri ne kadar akım taşır ve ısı bunlar arasında ne kadar eşit şekilde yayılır. Deye's'e güç veren 314Ah hücrenin arkasındaki hikaye bu küçük ölçekli C&I ESS çözümleri GE-F128/F240/F256 dış mekan akü kabini serisinin, 0,5°C ve 25°C'de 8.000 döngü ile %70 kullanım ömrü sonuna kadar derecelendirilmesinin nedeni budur.

100Ah'den 314Ah'a: Daha Az Hücre, Daha Az Arıza Noktası

Deye'nin önceki nesil kabini GE-F120-2/3/4H2, paketini iki raf derinliğinde düzenlenmiş 100Ah hücrelerden oluşturdu. Kullanılabilir bir enerji rakamına ulaşmak, çok sayıda tek tek daha küçük hücrelerin istiflenmesi anlamına geliyordu; bu da seri/paralel bağlantıların, bara bağlantılarının ve paket içindeki kaynakların sayısını katlıyor; bunların her biri potansiyel bir direnç noktasıdır ve her direnç noktası yük altında ısı üretir.

GE-F serisi, bunu konum başına tek bir 314Ah hücrede birleştirir ve 1P16S'yi 51,2V, 16,08kWh modüle bağlar. Bir GE-F128 kabininin 128,5kWh'ye ulaşması için bu modüllerden yalnızca 8 tanesine ihtiyacı vardır; GE-F256'nın 257,23kWh'ye ulaşması için 16'ya ihtiyacı var. Daha az, daha büyük hücreler, daha basit bir dahili donanım, 10 yıllık garanti süresi boyunca arızalanacak daha az bağlantı anlamına gelir ve - ham kapasiteden daha fazla parça sayısına sahip üretim ve montaj maliyeti ölçekleri olduğundan - eski tasarıma kıyasla GE-F128 platformunda yaklaşık %25 daha düşük birim fiyatı ve GE-F240/256 platformunda yaklaşık %15 daha düşük.

"8.000 Döngü" Aslında Ne Demektir?

Derecelendirme bir pazarlama turu numarası değildir; belirli test koşullarıyla birlikte gelir: 0,5C şarj/deşarj oranı, 25°C ortam, %70 kullanım ömrü sonu kapasitesine döngü . Bu, döngü ömrünü belirtmenin endüstri standardı yoludur ve önceki nesil hücrenin aynı 0,5C/25°C koşulları altında 6.000 döngülük derecesiyle doğrudan karşılaştırılabilir. Birim başına kapasitenin kabaca üç katı olan bir hücreden aynı deşarj oranında nominal döngülerdeki %33'lük artış, daha gevşek bir test standardından ziyade gerçekten farklı bir iç tasarıma işaret eder.

Pratik açıdan, günde bir tam döngüde, paketin orijinal kapasitesinin %70'ine düşmesinden önce 8.000 döngü kabaca 21-22 yıla denk gelir; bu, kabinin 10 yıllık garanti süresinin çok ötesindedir ve çoğu C&I operatörünün pilin bozulması dışındaki nedenlerden dolayı emekliye ayrılması veya bir tesise yeniden güç verilmesi için yeterli boşluk vardır.

Derecelendirmenin Arkasındaki Termal Tasarım

Eşit olmayan hücre sıcaklığı, yığındaki en sıcak hücrelerde bozulmayı hızlandırmanın en hızlı yollarından biri olduğundan, bir paket sıcaksa veya dengesiz çalışırsa döngü ömrü iddiaları hızla çöker. GE-F serisinin soğutma mimarisi çevrim ömrü sayısının ardındaki asıl işi burada yapar.

Her kabinde, GE-F128'de 3kW'lık bir klima ve GE-F240/256'da 5kW'lık bir ünite tarafından çalıştırılan üç seviyeli (hücre, modül, paket) hassas simüle edilmiş klima kanalı kullanılır. Sonuç, hücreden hücreye maksimum sıcaklık farkıdır. 6°C 45°C ortam sıcaklığına kadar çıkış kaybı olmadan önceki nesle göre 10°C'den daha düşük. Daha sıkı bir termal yayılım, bir avuç sıcak noktanın erken yıpranması ve geri kalan hücreler ömrünün sonuna yaklaşmadan çok önce paketin genel kullanılabilir kapasitesini aşağı çekmesi yerine, paketteki her hücrenin aynı hıza yakın yaşlanması anlamına gelir.

180A Sürekli, 285A Tepe — Ekstra Güç Kaybı Olmadan

Daha büyük hücreler ayrıca, tek tek hücreleri orantısız bir şekilde zorlamadan bir paketin ne kadar akımı kaldırabileceği konusunda tavanı yükseltir. 112,4kWh GE-F112'den 257,23kWh GE-F256'ya kadar GE-F serisindeki her kabin aynı mevcut kapsamı paylaşır: 20–45°C'de 15 saniye boyunca 180A sürekli, 285A tepe noktası 0,5P çalışma hızında. Bu tutarlılık sistem tasarımı açısından önemlidir, çünkü bu, bir projenin tek bir GE-F128 kabini ile başlamasına veya çoklu kabinli bir GE-F256 yığınına kadar ölçeklenmesine bakılmaksızın aynı şarj/deşarj varsayımlarının geçerli olduğu anlamına gelir.

Karşılaştırma yapmak gerekirse, daha düşük kapasiteli hücreler (genellikle 280Ah) üzerine inşa edilen rakip hava soğutmalı kabinler, daha geniş hücre sıcaklığı yayılımları ve 40°C civarında daha düşük değer kaybı eşikleri ile tipik olarak 130-140A'ya yaklaşır. Boşluk, sıcak bir çatı katında veya bir yaz öğleden sonrasının ortasında yükleme iskelesinde hissedilir hale gelir; bir sistem tam nominal çıkışı tutarken, diğeri sessizce kısılır.

Bir Hücre, Altı Kabin Konfigürasyonu

Her GE-F kabini aynı 16,08 kWh modülden üretildiğinden, 8.000 döngü derecelendirmesi tek bir amiral gemisi SKU'su için manşet rakamı olmak yerine tüm seri boyunca eşit şekilde uygulanır:

• GE-F112/128 dış mekan akü kabini — 112,4kWh ve 128,5kWh, 7 veya 8 modülden üretilmiştir
• GE-F240/256 dış mekan akü kabini serisi — GE-F176 (176,84kWh), GE-F208 (208,99kWh), GE-F240 (241,15kWh) ve GE-F256 (257,23kWh), 11'den 16'ya kadar modülleri kapsar

Altı konfigürasyonun tümü aynı 10 yıllık garantiyi ve aynı UN38.3, CE, IEC62619, IEC62477 ve IEC62933 sertifikalarını taşır; dolayısıyla bir kapasite katmanı seçmek, hücre kalitesi veya beklenen hizmet ömründen ödün vermek değil, tamamen saha enerji gereksinimleriyle ilgili bir sorudur.

10 Yıllık Toplam Sahip Olma Maliyeti Hesaplaması İçin Bunun Anlamı Nedir?

Çevrim ömrü derecelendirmesi, yalnızca daha düşük bir giriş maliyeti ve sahada güç kaybı olmadığı iddiasını gerçekten karşılayabilecek bir soğutma sistemi ile eşleştirildiğinde gerçek tasarruf anlamına gelir; aksi takdirde bu bir laboratuvar numarasıdır. GE-F serisinde üçü de aynı sırada yer alıyor: 314Ah hücre mimarisi, kabin boyutuna bağlı olarak birim maliyeti %15-25 azaltır, 6°C termal yayılım, 8.000 döngü değerinin sıcak nokta bozulmasından dolayı düşmesini önler ve 45°C'deki değer kaybı eşiği, nominal döngü sayısının yalnızca iklim kontrollü bir laboratuvar yerine gerçek dış mekan koşullarında elde edilebileceği anlamına gelir.

100–300kWh boyuta sahip sistem entegratörleri için bir C&I projesi için pil enerji depolama sistemi , bu kombinasyon hesaplamayı "bugün hangi pilin en ucuz olduğu" yerine "15. yılda hangi pilin hala anlamlı kapasiteye sahip olduğu" şeklinde değiştirir. En azından kağıt üzerinde GE-F serisi bu soruyu olumlu yanıtlayacak şekilde tasarlandı.