Arkties tyrimų stotyje - 40 laipsnių ir Sibiro ryšių bazės stotyje esant –30 laipsnių, tradicinių ličio baterijų talpa sumažės daugiau nei 50%ir netgi gali prasidėti. Stelaže pritvirtintos ličio baterijos pasiekia stabilų veikimą ypač žemos temperatūros aplinkoje, naudodamiesi patobulintomis ląstelių medžiagomis, salono izoliacijos projektavimu ir intelektualia pašildymo technologija, išsprendžiant energijos tiekimo problemą pagrindiniuose scenarijuose šaltuose regionuose. Pasauliniai gamintojai sukūrė pritaikytus sprendimus, skirtus „dideliam atsparumui šalčiui+mažos energijos suvartojimui“, kad patenkintų skirtingo šalto klimato poreikius, leisdami didelio tankio energijos kaupimui leisti savo vertę net šaldytose vietose.
1 ląstelių lygio atsparumas šalčiui: Medžiagos naujovė nutrūksta per žemos temperatūros kliūtį
Kinijoje „žemo - temperatūros ličio geležies fosfato“ formulė. Tam tikras prekės ženklas sukūrė 21700 ličio geležies fosfato akumuliatorių ląsteles šiaurės rytų bazinėse stotyse. Dopščiuodami nikelio elementus (su 5% kiekiu) ir optimizuojant elektrolitų sudėties (pridedant 20% etileno karbonato), žemas - temperatūros išleidimo galios sulaikymo greitis padidėjo iki –30 laipsnių /80% ir -40 laipsnių /65%, ty 30% didesnę nei tradicinės akumuliatoriaus ląstelės. Tuo pačiu metu siekiama sumažinti jonų migracijos atsparumą žemoje temperatūroje, naudojama „nano lygio teigiamo elektrodo dangos“ technologija (dangos sluoksnio storis 3Nm). Po 500 ciklų, esančių –30 laipsnių, talpos sulaikymo greitis vis dar siekia 75%, tai yra 25% didesnis nei tradicinės ląstelės. Faktinis ryšio bazinės stoties Harbine matavimas rodo, kad 1U stovo baterija, naudojant šią akumuliatoriaus elementą, gali suteikti vidutinį 8 kWh dienos maitinimo šaltinį žiemą, tenkinant 24 valandų pagrindinės įrangos (jungiklių, signalo bokštų) energijos poreikį.
Šiaurės šalių ličio titanatas+superkondensatorius 'hibridinė akumuliatoriaus elementas. Švedijos gamintojo sukurta sudėtinė akumuliatoriaus ląstelė naudoja ličio titanatą (LTO) kaip neigiamą elektrodą (su ciklo tarnavimo laikotarpiu 30000 kartų), teigiamas elektrodas suporuotas su ličio mangano geležies fosfatu (LMFP) ir pastatytas - superracapacitor (apskaita - 10% pajėgumo). Superkapacitoriai yra atsakingi už žemą - temperatūros pradžią - aukštyn (momentinė išleidimas esant - 40 laipsniui), o LTO -LMFP ląstelės suteikia nuolatinį maitinimo šaltinį, leidžiant ląsteles įkrauti ir išleisti 0,5c greičiu net -40 laipsnių, o talpos padidėjimo greitis yra 70%. Šis hibridinis dizainas taip pat išsprendžia LTO ląstelių mažo energijos tankio problemą (bendras energijos tankis yra 120WH/kg), todėl ji yra tinkama polinių mokslinių tyrimų scenarijams, kuriems yra aukštas gyvenimo trukmės reikalavimus. Taikymas Norvegijos Arkties mokslinių tyrimų stotyje rodo, kad akumuliatoriaus ląstelė per šešis iš eilės iš eilės po iš eilės vykusių polinių naktų (be saulės energijos papildymo), užtikrinant stabilų mokslinės tyrimų įrangos veikimą, po 120 ciklų.
2 Salono izoliacija: fizinė apsauga, siekiant blokuoti žemą - temperatūros infiltraciją
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 laipsnis 8 valandoms po elektros energijos tiekimo nutraukimo. Kabinos durys priima „magnetinio siurbimo sandariklio+šildymo vielą“ (galia 50W), kad būtų išvengta šalčio ir ledo susidarymo durų tarpe, vengiant šilumos nuostolių. Tyrimai Albertos duomenų centre parodė, kad šis izoliacijos dizainas sumažina žiemos temperatūros kontrolės energijos suvartojimą 60%, kasmet sutaupant 24000 kWh, palyginti su tradiciniais uolienų vilnos izoliacijos tirpalais.
Rusijos „Atliekų šilumos atkūrimas+aktyvaus šildymo“ sistema. Ryšių bazinės stočių stovo akumuliatorius Sibire įveda bazinės stoties įrangos šilumos išsklaidymą (CPU, galios modulis, temperatūra 40 - 50 laipsnių) į akumuliatoriaus skyrių per oro kanalą ir bendradarbiauja su PTC šildytuvo (galios 100W, automatinis startas –30 laipsnio), kad būtų suformuotas „pasyvus atsigavimas+aktyvusis papildymas“ izoliavimo režimu. Temperatūros jutiklis salono viduje (tikslumas ± 0,5 laipsnio) monitoriai realiuoju laiku. Kai temperatūra yra mažesnė nei 5 laipsnių, pirmiausia įjungiama šilumos atkūrimas, o šildytuvas suaktyvinamas, kai jo nepakanka, todėl temperatūros kontrolės energijos suvartojimas sumažėja 45%, palyginti su grynu aktyviu šildymu. Tam tikros bazinės stoties žiemos operacijos duomenys rodo, kad sistema stabilizuoja akumuliatoriaus skyriaus temperatūrą 10–15 laipsnių, o akumuliatoriaus elementų talpos sulaikymo greitis siekia 90%, o tai yra 40% didesnis nei nėra izoliacijos tirpalo.
3 Pažangi temperatūros valdymas: dinamiškai prisitaikykite prie prisitaikymo prie žemos - temperatūros darbo sąlygų
Vokietijos algoritmas „nuspėjamas pašildymo“. Reaguodama į vidutinio klimato žemyninį Europos žemyno klimatą (kai temperatūros skirtumas yra iki 20 laipsnių dienos ir nakties žiemą), BMS montuojamų ličio baterijų sistema yra prijungta prie vietinių meteorologinių duomenų, kad būtų galima numatyti aplinkos temperatūros pokyčius prieš 6 valandas iš anksto. Kai prognozuojama nakties temperatūra sumažėja iki –15 laipsnių, sistema aktyviai pašildo akumuliatoriaus temperatūrą iki 20 laipsnių dienos fotoelektros piko metu (12: 00-14: 00) ir palaiko ją per izoliacijos sluoksnį, kad būtų išvengta žemos nakties temperatūros poveikio pajėgumui. Faktinis komercinio energijos kaupimo projekto Miunchene testas rodo, kad algoritmas padidina turimą žiemos energijos kaupimo pajėgumą 15% ir padidina „Peak Valley“ arbitražo pelną 8%.
Kinijos strategija „Įrašyta įkrovimo ir išmetimo“. Šiaurės rytų maitinimo tinklo šoninis stovas pritvirtintas energijos kaupimas (42U/200kWh) priima „žemą - temperatūros klasifikuotą valdymą“: Kai aplinkos temperatūra yra - 20 laipsnio ~ –10 laipsnio, įkrovos ir iškrovos greitis yra ribotas iki 0,5c; Kai aplinkos temperatūra yra –30 laipsnių ~ –20 laipsnių, ji sumažėja iki 0,3 ° C, o „impulsų įkrovimas“ (0,5c impulsas su 10% darbo ciklu) yra suaktyvinamas, kad būtų sumažinta poliarizacija. BMS stebi akumuliatoriaus ląstelių varžą realiuoju laiku (mėginių ėmimo dažnis 100Hz). Kai varža viršija slenkstį (padidėjo 50%, palyginti su kambario temperatūra), ji automatiškai pristabdo įkrovimą ir iškrovimą ir pradeda šildyti. Tai atnaujins operaciją po to, kai varža bus atkurta. Energijos kaupimo projekto taikymas elektros tinkle Shenyange rodo, kad ši strategija žiemos ciklo tarnavimo laikas pratęsia iki 3000 kartų, tai yra 25% didesnė nei nekontroliuojama schema.
Žemos - stovo pritvirtintų ličio baterijų pritaikymo temperatūros technologija sulaužo tradicinį „energijos kaupimo“ suvokimą, bijodamas šalčio “. Ateityje, pritaikius kietų elektrolitų (padidėjus 10 kartų, padidėjus žemai - temperatūros jonų laidumui) ir biomimetinių izoliacinių medžiagų (imituojant Arkties lapės kailio struktūrą), „Nulinė išankstinė, visa talpa“, užtikrinant didesnę energijos kaupimąsi, užtikrinant didesnę energijos kaupimąsi, o-}}}}}}, o po šalčio, esant šalčiui, ir kaupia naujus energijos kiekį, o „Regions“ ir „Studi“, ir tai bus naudinga. Didelio tankio energijos kaupimo pratęsimas dviem žemės poliams.