能源回饋式雙向交直流電源供應(yīng)器之應(yīng)用
文: 吳振源/技服中心
willard@meanwell.com
隨著科技的發(fā)展，為人類的生活帶來了舒適性與便捷性，但也帶來環(huán)境保護(hù)與能源匱乏的問題，隨著環(huán)保意識(shí)抬頭并解決能源短缺問題，因此近幾年再生能源與綠能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展隨即因應(yīng)而生。同時(shí)，電能轉(zhuǎn)換與儲(chǔ)能系統(tǒng)的完備度也越顯重要；其中搭配太陽能、風(fēng)能與燃料電池等發(fā)電設(shè)備的應(yīng)用，以及其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展也更為重要且不容忽視。圖一中所示為能源回饋式雙向交直流電源供應(yīng)器應(yīng)用示意圖，本文主要聚焦在BIC-2200能源回饋式雙向交直流電源供應(yīng)器于鋰電池工廠的充放電燒機(jī)設(shè)備應(yīng)用，除了達(dá)到電池化成與分容的生產(chǎn)步驟，確保電池質(zhì)量，同時(shí)也達(dá)到電力回收，節(jié)省電力消耗。
圖一 能源回饋式雙向交直流電源供應(yīng)器示意圖
鋰電池具有能量密度高、無記憶效應(yīng)、循環(huán)壽命長、自放電少等突出的優(yōu)點(diǎn)，是移動(dòng)電話、攝影機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)、可攜式測量儀等電子裝置小型輕量化的理想電源，同時(shí)也是電動(dòng)汽車、軍用的理想輕型高能量動(dòng)力源，由于應(yīng)用廣泛，且要求高，所以其生產(chǎn)質(zhì)量要求也備受矚目。
電池生產(chǎn)的過程，最重要的就是化成與分容兩個(gè)步驟，電池芯制造后，透過一定的充放電方式將其內(nèi)部正負(fù)極物質(zhì)激活，改善電池的充放電性能及自放電、儲(chǔ)存等綜合性能的過程稱為化成，而分容簡單理解就是容量分選、性能篩選分級(jí)，也是透過充放電來達(dá)到。由于化成和分容基本原理相同，化成和分容功能集成在同一個(gè)柜子內(nèi)，化成分容柜的功能實(shí)際上就像充電器，只不過它可以同時(shí)為大量的電池芯充放電。
在化成與分容的過程需要持續(xù)對(duì)電池芯充放電，龐大的耗電量亦是可觀的生產(chǎn)成本，為節(jié)省生產(chǎn)成本，化成分容柜制造商會(huì)如圖二所示設(shè)計(jì)，經(jīng)由BIC-2200能源回饋式雙向交直流電源供應(yīng)器與雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器，順向工作時(shí)，可以對(duì)電池進(jìn)行充電；反向工作時(shí)，則對(duì)電池放電，并將電能回收電力系統(tǒng)，提供給其他AC負(fù)載使用，藉以節(jié)省電費(fèi)成本。
圖二 化成分容柜內(nèi)部配置圖
根據(jù)以上的應(yīng)用，明緯新推出首款BIC-2200能源回饋式雙向交直流電源供應(yīng)器。此系列為2.2kW的雙向電源，其設(shè)計(jì)可用于控制從交流電網(wǎng)到直流側(cè)的功率傳輸，以及從直流側(cè)道交流電網(wǎng)的能量回收。雙向電源的推出，可允許電網(wǎng)對(duì)電池充電，亦可將回收電能饋入交流市電電網(wǎng)以達(dá)能源循環(huán)使用。BIC-2200內(nèi)建并聯(lián)功能、開關(guān)機(jī)遙控功能與數(shù)字通訊功能；可以為電池測試設(shè)備、充電站、激光系統(tǒng)與動(dòng)能回收系統(tǒng)提供廣泛的設(shè)計(jì)靈活性。
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參考資料
- 雙向升降壓型直流－直流轉(zhuǎn)換器于電能轉(zhuǎn)換與儲(chǔ)能系統(tǒng)之研制與應(yīng)用
能源教育資源中心專欄【作者: 謝宏毅、施勝方、沈楚寅】 - 具有電力回收功能的高電力效能電池化成/測試系統(tǒng)
CTIMES專欄【作者： Luis Orozco、WenShuai Liao】