化成分容工序作為鋰電池生產流程中必要的工藝,而該設備在總體成本占有非常高的比率。同時充放電過程中,產生的電力消耗占運營成本的比例更是居高不下。因此在大環境競爭日趨激烈的情況下,在追求鋰電池芯生產成本持續性的優化過程中,降低設備投入的一次性成本或是長期運營成本,已經成為不可逆的趨勢。
傳統的交流母線能源回收,是由負載端(電池)放電后經由雙向逆變器回到交流電網。除了轉換過程回路之間產生的能量損耗之外,回收效率亦受到多級轉換的影響,因此回收效率普遍不高。
▲傳統交流母線能量流轉示意圖
然而高壓直流母線(700V~800V)的架構,在設備端采用高壓直流入電(透過高功率雙向逆變器,如:PCS,將交流380Vac轉換成700~800Vdc),負載端(電池)放電的時候,能量在直流母線上進行流轉, 以同樣直流的形式進到需要充電的電池中。不僅降低能量傳遞的過程中回路的損耗, 直流輸送亦可以減少轉換的次數,達到更佳的效率。
▲直流母線能量流轉示意圖
相較于傳統低壓交流母線AC-DC逆變器模塊轉換效率約90%,PCS轉換效率可達95%以上。透過高壓直流母線(HVDC)結合PCS的應用,不僅體現高壓直流電力傳輸的高效率優勢,同時透過直流母線上的能量流轉,達成直流電力能量回生的目的。相較傳統低壓交流母線(380Vac轉15Vdc),直流母線系統再搭配智能調度系統,能量節省相較交流母線也有巨大的提升。
▲高壓直流母線架構方塊圖
Chroma 17000E定容水冷一體機采用高壓直流入電模塊(700Vdc輸入, 5Vdc輸出),整合電源功率模塊以及量測與控制回路在同一單板,并配置于電池芯接觸庫位中減少連接線材成本并提升轉換效率。相較傳統獨立電源柜的架構,整體投入充放電系統整合成本大幅下降,并提升充放電效率,從系統設計面實現降本增效。
▲Chroma 17000 高壓直流輸入定容水冷一體機
提高電池芯生產過程中的能源利用效率,直接性的影響生產成本乃至于產品競爭力,在系統搭配彈性上,可依據客戶需求在前段接入PCS(Power Conditioning System)整合光伏(PV)及儲能系統(ESS)進一步提升能源節省及綠色能源的利用。
Chroma身為40年經驗的電源領域專家,提供了高壓直流的定容水冷一體機解決方案從系統設計面成本面及性能面,可滿足不斷增長的工藝改善市場需求。