台达UPS蓄电池。
台达UPS蓄电池 台达UPS蓄电池根治电池与
环保冲突的办法:
推广无汞碱性电池,对废旧电池分散处理是比较妥善的办法。国内外的实验数据表明,一次性电池的
污染控制提倡以电池生产的无汞化来实现,国家不鼓励以环境保护为目的的集中收集。
废旧电池的环境污染的确让人触目惊心,
回收废旧电池送交有关机构集中处理一直被作为环保行动大
力提倡,但是收集来的废旧电池如何处理却成为难题。北京、上海、 石家庄等城市的回收机构都集中
了100吨以上的废旧电池,而现有技术无法对这些废旧电池进行处理。王敬忠认为,解决废旧电池污染
问题的根本方法是实现一次性电池生产的无汞化。
废旧电池对环境的污染主要来自电池中的汞和镉等
化学元素,这些是电池生产过程中的添加剂。
中国电池工业协会公布了「过滤违法词」批11个无汞“绿色环保碱锰电池产品”,包括南孚、双鹿、555、白象、
火车、长虹、野马、高力、三圈等品牌的碱锰电池产品。这11家骨干企业碱锰电池都能够长期储存,
电量稳定,而其汞含量均在0.0001%以下,其中南孚等3个品牌的碱锰电池的汞含量只有0.00002%,大
大低于限量。这样的汞含量,接近甚至低于未被污染的土壤中自然存在的汞含量,废弃的无汞碱锰电
池可以与生活垃圾混合收集和填埋。
台达UPS蓄电池电路
设计 编辑
1 电路设计
1.1 电路概述
锂离子电池保护电路包括过度充电保护、过电流/ 短路保护和过放电保护等,该电路就是要确保这样的
过度充电及放电状态时的安全,并防止特性劣化。它主要由集成保护电路IC、贴片电阻、贴片电容、场
效应管(MOSFET) 、有的还有热敏电阻(NTC) 、识别电阻( ID) 、
保险丝( FUSE) 等构成。其电路图如
图1所示。
锂离子电池保护电路图
其中集成保护电路IC 用来检测保护电路当前的电压、电流、时间等参数以此来控制场效应管的开关状
态;场效应管(MOSFET) 则根据保护IC 来控制回路中是否有需开或关; 贴片电阻用作限流; 贴片电容作
用为滤波、调节延迟时间;热敏电阻用来检测电池块内的环境温度; 保险丝防止流过电池的电流过大,
切断电流回路。
1.2 电路原理及参数确定
1.2.1 过度充电保护
当充
电器对锂电池过度充电时,锂电池会因温度上升而导致内压上升,需终止当前充电的状态。此时,集
成保护电路IC 需检测电池电压,当到达4.25V 时(假设电池过充电压临界点为4.25 V) 即激活过度充电
保护,将功率MOS 由开转为切断,进而截止充电。另外,为防止由于噪音所产生的过度充电而误判为过充
保护,因此需要设定延迟时间,并且延迟时间不能短于噪音的持续时间以免误判。过充电保护延时时间
tvdet1计算公式为:
t vdet1 = { C3 ×( Vdd - 0. 7) }/ (0. 48 ×10 - 6 ) (1)
式中: Vdd为保护N1 的过充电检测电压值。
简便计算延时时间: t = C3/ 0. 01 ×77 (ms) (2)
如若C3 容值为0.22 F ,则延时值为:0. 22 /0. 01 ×77 = 1694 (ms)
1.2.2 过度放电保护
在过度放电的情况下,电解液因分解而导致电池特性劣化,并造成充电次数的降低。过度放电保护IC 原
理:为了防止锂电池的过度放电状态,假设锂电池接上负载,当锂电池电压低于其过度放电电压检测点(
假定为2.3 V) 时将激活过度放电保护,使功率MOS FET 由开转变为切断而截止放电,以避免电池过度放
电现象产生,并将电池保持在低静态电流的待机模式,此时的电流仅0.1μA 。当锂电池接上充电器,且
此时锂电池电压高于过度放电电压时,过度放电保护功能方可解除。另外,考虑到脉冲放电的情况,过放
电检测电路设有延迟时间以避免产生误动作。
1.2.3 过电流及短路电流保护
因为不明原因(放电时或正负极遭金属物误触) 造成过电流或短路,为确保安全,必须使其立即停止放电
。过电流保护IC 原理为,当放电电流过大或短路情况产生时,保护IC 将激活过(短路) 电流保护,此时
过电流的检测是将功率MOSFET 的Rds (on) 当成感应阻抗用以监测其电压的下降情形,如果比所定的过
电流检测电压还高则停止放电,运算公式为:
V_ = I ×Rds ( on) ×2 ( V_为过电流检测电压, I 为放电电流) (3)假设V_ = 0. 2V , Rds (on) =
25 mΩ,则保护电流的大小为I = 4 A 。
同样,过电流检测也必须设有延迟时间以防有突发电流流入时产生误动作。通常在过电流产生后,若能
去除过电流因素(例如马上与负载脱离) ,将会恢复其正常状态,可以再进行正常的充放电动作。
2 结束语
在进行保护电路设计时使电池充电到饱满的状态是使用者很关心的问题,同时兼顾到安全性问题,因此
需要在达到容许电压时截止充电状态。要同时符合这两个条件,必须有高精密度的检测器,检测器的精
密度为25 mV 。另外还必须考虑到集成保护电路IC 功耗、耐高电压问题。此外为了使功率MOSFET的
Rds ( on) 在充电电流与放电电流时有效应用, 需使该阻抗值尽量低, 该阻抗约为20~30 mΩ,这样过
电流检测电压就可较低。
台达蓄电池已涵盖2V、12V AGM和胶体阀控密封铅蓄电池,2V、6V和12V富液式铅蓄电池,2V、6V和12V
卷绕式电池,24V、36V和48V动力铅蓄电池组;
通讯用锂离子电池及其材料、卷绕电池、非晶硅复合薄
膜太阳能电池、风光互补太阳能系统快速扩张,现已可批量生产太阳能电池组件和独立供电风光互补
太阳能系统;公司在智能电网领域“太阳能组件离并网发电系统”“风光互补发电系统”、“光纤入
户OPLC”、“特高压超高压用大截面积导线”、“智能化小区”、“国
家电网公司智能化充电系统”
“国家电网储能电站(台达储能电池的应用)”;台达在新
能源汽车领域车用锂离子电池系统、平板
AGM电池系统、超级电池、牵引电池等,广泛应用在电动自行车、电动汽车。其中锂离子动力电池系统
已成功应用在上海公共汽车上,运行效果良好。相信随着研发工作的不断开展,研发投入的不断加大
,公司的新产品和新技术将不断增多,综合竞争实力将不断增强!
台达蓄电池行业资讯—纳米TiO2在太阳能电池方面的应用
利用纳米尺度的半导体材料如TiO2、ZnO、SnO2等作为太阳能电池的光电极的研究是世界范围的研究热
点,其中纳米TiO2由于光稳定、无毒成为研究光电太阳能转换电池使用较普遍的材料。
研究进展
1991年,瑞士洛桑高等工业学校的BrianORegan和GraetzelM报道了一种以染料敏化TiO2纳米晶膜作光
阳极的新型高效太阳能电池,从而开创了太阳能电池的新世纪,世界上排名靠前个纳米太阳能电池诞
生了。
但是利用液态电解质作为空穴传输材料实践中存在许多无法改进的缺陷,如由于密封工艺复杂,长期
放置造成电解液泄露,电池中还存在密封剂与电解液的反应,电极有光腐蚀现象,且敏化染料易脱附
等,研究者们以固态空穴传输材料取而代之制备出全固态纳米太阳能电池,并取得可喜的成就。
1996年,Masamitsu等人利用固态高分子电解质制备了全固态太阳能电池,利用特殊的制备方法获得了
高离子导电性的电解质,得到了连续的光电流,并得到0.49%的光电转换效率。
1998年Graetzel等人利用Ome
taD作空穴传输材料得到0.74%的光电转换效率,而其单色光光电转换效
率达到了33%,引起了世人的瞩目,使纳米太阳能电池向全固态迈进了一大步。
国际上的研究热点之一是将单个液结TiO2纳米太阳能电池串联,以提高开路电压。中科院等离子体物
理研究所为主要承担单位的研究项目在此领域取得重大突破性进展,2004年10月中旬建成了500瓦规模
的小型示范电站,光电转换效率达到5%。这项成果使我国大面积染料敏化纳米薄膜太阳电池的研制水
平处于国际优秀地位,为进一步推动低成本太阳电池在我国的实用化打下了牢固基础。
国内外都公开了一些相关领域的
专利,其中日本的专利数量较多。下面选取近几年部分专利简单介绍
。
北京大学2002年5月22日公开的CN1350334纳米晶膜太阳能电池电极及其制备方法,涉及一种纳米晶膜
太阳能电池电极及其制备方法,以宽禁带半导体纳米晶膜为基底,在该基底表面吸附一层金属离子,
再在金属离子吸附层上吸附光敏化剂。通过金属离子的表面修饰,改善电极的光电转换性能,提高太
阳能电池的光电转换效率。与单纯TiO2相比,基于金属离子修饰TiO2纳米晶太阳能电池的光电转化效
率提高了5~14%,可作为电极广泛应用于太阳能领域。
东南大学2005年1月12日公开了CN1564326软基固态染料敏化薄膜太阳能电池及制备方法。软基固态染
料敏化薄膜太阳能电池是一种成本低、制造工艺简单、性能稳定、理论上寿命可以达到20年以上的软
基太阳能电池,该太阳能电池的结构为层状结构,即:在透光导电聚酯片下设有TiO2纳米晶膜,在
TiO2纳米晶膜下设有LnPc2敏化层,在LnPc2敏化层下设有固体电解质层,在固体电解质层下设有柔软
金属膜背电极,在柔软金属膜背电极下设有高阻隔复合Al膜。
复旦大学2005年7月27日公开的CN1645632一种固态染料敏化纳米晶太阳能电池及其制备方法,具体为
一种采用离子液体与无机纳米粒子之间的氢键相互作用形成的染料敏化纳米晶表面组装上固态电解质
作电解质材料的太阳能电池及其制备方法。该太阳能电池中,在吸附光敏化剂的宽禁带半导体纳米晶
膜的表面组装固态电解质来代替液体电解质,解决了液体电解质的封装问题,而且在不明显降低电池
的光电转化效率的前提下,能够大幅度延长染料太阳能电池的使用寿命。其中的宽禁带半导体纳米晶
膜为TiO2纳米晶膜。
中国科学院等离子体物理研究所就染料敏化纳米薄膜太阳电池申请了多篇专利,其中2003年9月24日授
权公告的3篇发明专利分别涉及到染料敏化纳米薄膜太阳电池的电解质溶液、电极制备方法、密封方法
等,CN1444290公开的染料敏化纳米薄膜太阳电池用电解质溶液,以A、B或B、F或A、B、F为主体组分
,通过复配或不复配其它四个组分中的一个或几个组分组成电解质溶液,其中A组分—有机溶剂或混合
有机溶剂;B组分—电化学可逆性好的I2/I-(即I3-/I-)氧化还原电对;C组分—光阳极的配合剂;D组
分—碘化物中阳离子的配合剂;E组分—I2的配合剂;F组分—离子液体;G组分—紫外吸收剂。这种电
解质溶液,具有较高的电导率、较低的粘度、良好的电化学可逆性、良好的低温稳定性、较强的耐紫
外线性能,能提高太阳电池效率,增加太阳电池寿命,本身性能稳定,对环境无污染等优点。
中国科学院等离子体物理研究所2005年9月7日公开的CN2724205大面积内部并联染料敏化纳米薄膜太阳
电池,包括有上、下两面透明基板,透明基板上有透明导电膜,透明导电膜上有导电电极与催化剂层
间隔排布,另一透明导电膜上导电电极与纳米多孔半导体材料块间隔排布,纳米多孔半导体材料中浸
渍有染料。将两块透明基板叠放在一起,周边密封成腔体,腔体中有电解液。本实用新型制作电池内
部并联电极,获得所需要的该太阳电池输出电流。电池密封功能好,保证了电池运行的长期稳定性。
本实用新型的技术和方法操作简单易行,价格低廉,电池性能稳定。
联系人:(王浩)
电话:010-89781582
传真:010-89781582
手机:18001283863
QQ: 959563688
邮箱:2019302855@qq.com