一、技術(shù)名稱：高效放電回饋式電池化成技術(shù)
二、技術(shù)所屬領(lǐng)域及適用范圍：鋰離子電池、鎳氫電池、鉛酸蓄電池生產(chǎn)過程中的電池極板化成和成品電池的化成充放電和補(bǔ)充電
三、與該技術(shù)相關(guān)的能耗及碳排放現(xiàn)狀
目前，國內(nèi)外鉛酸蓄電池生產(chǎn)過程普遍采用的充放電技術(shù)主要有兩種:
一種是采用可控硅為主的充放電技術(shù)。這種設(shè)備放電電能返回公用電網(wǎng)，放電 回收效率低。充放電時(shí)，設(shè)備功率因數(shù)低，諧波含量高，對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生污染，增加輸 配電的電能損耗和額外的電網(wǎng)諧波損耗，另需增加電網(wǎng)處理設(shè)備對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行處理。
設(shè)備輸出直流電流含有較高的紋波，會(huì)引起電池發(fā)熱和導(dǎo)線發(fā)熱的增加。
另一種是采用高頻開關(guān)電源方式的充電技術(shù)。采用高頻開關(guān)電源方式的主電路 對(duì)電池充電，采用電阻放電。充電諧波含量高，會(huì)增加額外輸配電和諧波損耗；放電過程電能全部以電阻放電的方式消耗，浪費(fèi)大。
目前應(yīng)用該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)節(jié)能量6萬tce/a，CO2減排約16萬t/a。
四、技術(shù)內(nèi)容
1.技術(shù)原理
采用最新的數(shù)字控制和高效放電回饋式電池化成技術(shù)，回饋式充放電電源，使放電的利用率有較大提高；輸出平滑直流電流對(duì)電池充電，減少了電池和輸出導(dǎo)線的發(fā)熱；采用變壓器的多相整理技術(shù)提高功率因數(shù)及減少諧波，減少輸配電損耗。
2.關(guān)鍵技術(shù)
（1）蓄電池放電電能回饋到局部直流母線，放電電能通過局部母線互連，對(duì)其他充電設(shè)備提供電能。直流母線和公用電網(wǎng)相互隔離。
（2）當(dāng)蓄電池放電到公用母線的電能大于其他充電設(shè)備所需電能時(shí)，多余電能通過綠色逆變器對(duì)公司內(nèi)部公用電網(wǎng)逆變，然后以符合國家標(biāo)準(zhǔn)的方式返回電網(wǎng)。
3.工藝流程
蓄電池化成過程中，蓄電池放電能量回收利用到設(shè)備局部直流母線，回收的能量供其他相互連接的充電設(shè)備充電。當(dāng)放電電能無法被其他充電設(shè)備利用時(shí)，多余電能以正弦波形式返回公用電網(wǎng)；采用高功率因數(shù)技術(shù)，降低電流諧波，減少電網(wǎng)輸配電電能損耗；采用高頻充放電技術(shù)減少輸出電流紋波，減少電池發(fā)熱量和輸出導(dǎo)線損耗。具體工藝流程見圖1。
圖1 高效放電回饋式電池化成技術(shù)原理簡圖
五、主要技術(shù)指標(biāo)
1.蓄電池放電能量回收，回收效率≥90%；
2.高輸入功率因數(shù)，平均功率因數(shù)≥0.93；
3.低輸入電流諧波，60%負(fù)載工作時(shí)，輸入諧波含量≤5%；
4.充放電輸出紋波≤5%（設(shè)備額定輸出直流）。
六、技術(shù)鑒定、獲獎(jiǎng)情況及應(yīng)用現(xiàn)狀
該技術(shù)已通過沈陽蓄電池研究所專家組和行業(yè)協(xié)會(huì)產(chǎn)品鑒定，與2010年10月在浙江超威等公司進(jìn)行了產(chǎn)品驗(yàn)證運(yùn)行，于2011年10月29日通過了江蘇省經(jīng)信委組織的技術(shù)產(chǎn)品鑒定。該技術(shù)已為超威動(dòng)力、天能集團(tuán)、南都電源、理士國際等國內(nèi)大型電池制造商所采用，技術(shù)性能指標(biāo)穩(wěn)定，節(jié)能效果顯著。
七、典型應(yīng)用案例
典型用戶：超威動(dòng)力、浙江天能集團(tuán)、南都電源、理士國際
典型案例1
建設(shè)規(guī)模：日產(chǎn)電池2萬只。主要技改內(nèi)容：淘汰老式的可控硅化成充放電電源，采用先進(jìn)的IGBT母線式全數(shù)字充電機(jī)268臺(tái)。主要技改設(shè)備：高效放電回饋式化成充放電電源及其他蓄電池專用設(shè)備。節(jié)能技改投資額1286萬元，建設(shè)期7個(gè)月。每年可節(jié)能1500tce，年節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益350萬元，投資回收期4年。
典型案例2
建設(shè)規(guī)模：日產(chǎn)電池1.4萬只。主要技改內(nèi)容：淘汰老式的可控硅化成充放電電源，采用先進(jìn)的IGBT母線式全數(shù)字充電機(jī)220臺(tái)。主要技改設(shè)備：高效放電回饋式化成充放電電源及其他蓄電池專用設(shè)備。節(jié)能技改投資額1215萬元，建設(shè)期6個(gè)月。每年可節(jié)能1080tce，年節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益250萬元，投資回收期4年。
八、推廣前景及節(jié)能減排潛力
截止2010年，全國有生產(chǎn)各類蓄電池的企業(yè)3000余家，各類電池總產(chǎn)量約500億只，銷售總額約3000億元，占全球的一半。預(yù)計(jì)未來5年推廣比例達(dá)到30%，可形成年節(jié)能能力180萬tce，年減排能力約475萬tCO2。
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