Exide Technologies ha presentato la batteria Solution Material Handling. Grazie all'avanzata tecnologia al litio ferro fosfato, questa batteria è progettata per migliorare l'affidabilità, la sicurezza e il costo totale di proprietà (TCO) delle flotte di attrezzature per la movimentazione dei materiali.
Con la transizione globale verso fonti energetiche più sostenibili e rinnovabili, l'energia solare è diventata un attore chiave nel mercato energetico. I sistemi solari fotovoltaici (FV) vengono ampiamente adottati da abitazioni, aziende e società di servizi elettrici per la loro capacità di generare energia pulita, ridurre la dipendenza dai combustibili fossili e abbassare le bollette elettriche.
L'azienda produttrice di macchinari e impianti ystral supporta l'Istituto di ricerca Fraunhofer per la produzione di celle per batterie FFB (Fraunhofer FFB) di Münster con un sistema di miscelazione e dispersione utilizzato per testare i processi produttivi e nuovi metodi di produzione di celle per batterie.
Il sistema di dispersione YSTRAL Batt-TDS Navi è stato sviluppato specificamente per scopi di ricerca e sviluppo e consente la produzione di sospensioni di elettrodi agli ioni di litio in quantità programmate fino a 12 litri.
Per rispondere all'urgente necessità di soluzioni a supporto del calcolo ad alte prestazioni (HPC) in ambienti data center sempre più congestionati, Vertiv ha introdotto gli armadi batteria Vertiv™ EnergyCore. Assemblati in fabbrica con moduli batteria LFP (litio-ferro-fosfato) e il sistema di gestione della batteria integrato di Vertiv, gli armadi Vertiv EnergyCore sono disponibili a livello globale e sono compatibili con la maggior parte dei sistemi di alimentazione ininterrotta (UPS) trifase Vertiv™ attuali e precedenti, inclusa la gamma Vertiv™ Trinergy™.
In questa serie di quattro articoli del blog, parleremo di vita sostenibile e di come sarà possibile risparmiare più energia in futuro grazie a nuovi metodi di produzione energetica, nuove tecnologie dei materiali e le più recenti tecniche di progettazione.
La spinta verso le energie rinnovabili per raggiungere produttività ed efficienza
Come soddisfare la domanda di una reale sostenibilità:
l'elettrificazione è un elemento essenziale per l'obiettivo globale di abbandonare i combustibili fossili per attività come il riscaldamento e i trasporti; inoltre, si prevede che questi ultimi aumenteranno la domanda di elettricità nei prossimi anni. Il settore delle utility sta cercando di eliminare gradualmente le centrali elettriche convenzionali basate sui combustibili fossili e di sostituirle con generatori di energia rinnovabile, in genere impianti eolici o solari. L'energia delle onde (Figura 1) può aggiungere capacità al mix energetico, sebbene siano necessarie ulteriori ricerche per determinarne l'effetto sul flusso delle maree.
Le fonti di energia ambientale sono meno prevedibili di quelle derivate dai combustibili fossili. Per raggiungere una vera sostenibilità, l'energia deve essere estratta in modo più efficiente e le inefficienze nella conversione e nella trasmissione devono essere ridotte al minimo.
Produzione efficiente:
alcuni studi volti ad aumentare l'efficienza delle celle fotovoltaiche hanno incluso l'uso di materiali avanzati, come l'arseniuro di gallio (GaAs), e strutture efficienti, come le celle a giunzione multipla. Le strutture a giunzione multipla migliorano l'efficienza perché catturano energia da una maggiore proporzione di fotoni assorbiti, compresi i fotoni a bassa energia che le strutture a giunzione singola non possono utilizzare. Sono composte da strati di celle a giunzione singola, ciascuna con un band gap distinto. Queste celle sono impilate in ordine decrescente in base a tale band gap, in modo che i fotoni a bassa energia creino coppie elettrone-lacuna nelle celle ai livelli inferiori.
Secondo la classifica Best Research-Cell Efficiency Chart, pubblicata dal National Renewable Energy Laboratory (NREL) degli Stati Uniti, la cella fotovoltaica più efficiente attualmente disponibile è una cella a concentrazione a quattro giunzioni che ha raggiunto un'efficienza del 47,3% nel giugno 2022. Questo livello è superiore del 20% rispetto a quello delle celle in silicio cristallino e a giunzione singola comunemente utilizzate nei pannelli fotovoltaici.
La differenza tra le celle disponibili in commercio e quelle utilizzate nella ricerca evidenzia il potenziale di miglioramento della tecnologia solare, ma sottolinea anche l'importanza del costo. Le tecnologie più recenti e complesse per le celle fotovoltaiche devono offrire un prezzo competitivo per watt per attrarre l'adozione da parte dell'industria.
In termini generali, tutte le fasi della conversione solare devono migliorare l'efficienza, compresa la conversione CC-CC, gli inverter CC-CA e persino le interconnessioni elettriche (Figura 2). Queste interconnessioni devono essere robuste, in grado di resistere a condizioni di utilizzo e atmosferiche difficili, come la corrosione, senza subire un eccessivo aumento della resistenza ohmica.
Immagine: Le interconnessioni nei convertitori solari, come i connettori SOLARLOK 2.0 di TE Connectivity (TE), devono essere robuste per garantire la durata e prevenire il deterioramento che potrebbe ridurre la produzione di energia (fonte: TE Connectivity)
Se le celle disponibili in commercio raggiungessero un'efficienza superiore al 40%, si raggiungerebbe l'efficienza teorica massima delle turbine eoliche (Figura 3). Secondo la legge di Betz, questo livello massimo è del 59,3%, sebbene alcuni sostengano che questa cifra debba essere intesa come un coefficiente energetico e non come un coefficiente di efficienza. Tuttavia, le ricerche di Betz e lavori simili sono stati condotti prima del 1920. Le ricerche del XXI secolo, che hanno preso in considerazione fattori come il flusso d'aria e la distribuzione della pressione e hanno applicato la fluidodinamica computazionale, suggeriscono un limite compreso tra il 30% e il 59,3% (escludendo altri meccanismi di perdita, come l'attrito dei cuscinetti).
Immagine: Il limite di Betz descrive la percentuale massima di energia eolica che si può ottenere (fonte: Mouser Electronics)
È evidente che l'aumento della capacità installata totale genererà più elettricità, dato che possiamo sfruttare il vento e la luce solare praticamente ovunque. Nel Regno Unito, le turbine eoliche hanno recentemente fatto notizia, fornendo una quantità record di 21,6 GW e soddisfacendo oltre il 50% del fabbisogno energetico serale del paese.
Conversione efficiente:
la potenza generata da turbine e celle solari non è molto elevata, quindi è fondamentale ridurre al minimo le perdite di energia nei sistemi di condizionamento associati. Una tecnica comune consiste nell'aumentare la tensione del bus principale (ad esempio, da 1000 a 1500 V), il che offre diversi vantaggi: consente l'utilizzo di stringhe di pannelli solari più lunghe, riducendo il numero di scatole di giunzione e di cablaggi; nei generatori solari ed eolici, il passaggio a tensioni di bus più elevate contribuisce a ridurre le perdite resistive (I²R).
Le tecnologie a semiconduttore a banda proibita ampia, come il carburo di silicio (SiC), sono importanti per implementare questi miglioramenti. I MOSFET in SiC possono avere una tensione di rottura molto più elevata rispetto alle loro dimensioni fisiche rispetto ai dispositivi al silicio convenzionali. Inoltre, le prestazioni di commutazione superiori del SiC consentono l'utilizzo di componenti passivi più piccoli per stabilizzare il flusso di potenza all'interno del sistema. Ciò contribuisce a ridurre i costi, a minimizzare le dimensioni del circuito e a ridurre le perdite dovute agli effetti parassiti dei componenti, come le resistenze ohmiche indesiderate.
Passando a topologie di conversione più efficienti, si aprono maggiori possibilità di miglioramento. La rettifica sincrona aumenta l'efficienza dell'alimentatore eliminando le perdite associate al diodo di polarizzazione diretta; al suo posto, viene utilizzato un MOSFET con caratteristiche simili, ma con perdite RDS(on) molto inferiori.
D'altro canto, l'utilizzo di topologie di commutazione risonante sta diventando sempre più comune. Oltre a eliminare le perdite associate ai circuiti di commutazione forzata convenzionali, la commutazione risonante migliora anche l'affidabilità. I potenziali risparmi in termini di manutenzione e sostituzione delle apparecchiature contribuiscono a ridurre il costo complessivo per watt di energia elettrica verde.
La competizione accelera il progresso.
Raggiungere una fonte di elettricità sostenibile e accessibile è un imperativo globale. Tuttavia, la competizione stimola l'innovazione, ed è esattamente ciò che è accaduto tra il 2014 e il 2016 quando Google ha lanciato la Little Box Challenge, con l'obiettivo di ridurre del 90% le dimensioni di un inverter da 2 kW, portandolo da quelle di una borsa frigo a quelle di un computer portatile. Avere inverter così piccoli apre la strada a diversi miglioramenti, come le microreti e l'energia fotovoltaica accessibile e pronta per il consumatore. La sfida di Google richiedeva una dimensione massima di 40 pollici cubi e un'efficienza superiore al 95%. Alcuni team hanno raggiunto l'obiettivo e quello che ha ottenuto i migliori risultati, come una densità di potenza di 145 watt per centimetro cubo, ha ricevuto un premio di 1 milione di dollari. È forse giunto il momento di lanciare un'altra sfida simile per ottenere ulteriori progressi?
Conclusione: Non siamo poi così lontani.
L'effetto cumulativo di tutti questi miglioramenti – maggiore efficienza fotovoltaica, topologie di conversione di potenza avanzate e semiconduttori a banda larga con tensioni di bus più elevate e maggiore densità di potenza – sta aumentando significativamente la produzione globale di energia ambientale. Secondo il World Economic Forum, le energie rinnovabili potrebbero soddisfare tutto il nostro fabbisogno entro il 2050, sebbene questa previsione sia soggetta a molte condizioni, come la cooperazione interregionale e le interconnessioni di rete. Per raggiungere questo obiettivo partendo da dove siamo ora e superare tutte le sfide pratiche e meteorologiche, dovremo continuare a sviluppare tecnologie per migliorare la produttività, l'efficienza e l'accessibilità economica.
Stoccaggio connesso: un pilastro della rete verde
Quando pensiamo a una rete elettrica alimentata da energie rinnovabili, probabilmente ci vengono in mente un parco eolico (immagine 1) e un impianto solare. In questi casi, a differenza delle centrali elettriche convenzionali, la disponibilità di energia non può essere controllata o prevista. Per gestire l'incertezza relativa a quando e quanta elettricità sarà disponibile, è necessario un sistema di accumulo di energia connesso alla rete, in grado di bilanciare i fattori temporali e quantitativi di domanda e offerta. Questo sistema di accumulo deve essere in grado di immagazzinare l'energia in eccesso quando le condizioni sono favorevoli, nonché di coprire le carenze durante le condizioni meno ideali, soprattutto di notte, quando non c'è energia solare. Deve essere in grado di gestire brevi picchi di domanda e carichi elevati, come ad esempio le colonnine di ricarica rapida per veicoli elettrici. Per soddisfare le aspettative dei consumatori, questo imponente sistema di accumulo connesso alla rete deve essere installato presso gli impianti di generazione e in altri punti dell'infrastruttura.
Immagine: I sistemi di accumulo di energia con un volume adeguato alla fornitura pubblica dovranno includere installazioni di batterie presso gli impianti di generazione (fonte: Mouser Electronics)
Dall'altro lato, troviamo quelli che potremmo definire "prosumer" (una combinazione di produttore e consumatore), che dispongono di generatori privati per i carichi locali e immettono l'energia in eccesso nella rete; anche questi necessitano di sistemi di accumulo presso le proprie strutture o abitazioni per bilanciare l'offerta e la domanda disponibili.
Ubicazione, dimensioni e tecnologia:
per essere efficace, l'accumulo connesso alla rete deve offrire una grande capacità; deve inoltre essere affidabile, economico e avere un lungo ciclo di vita. La pianificazione dell'accumulo connesso alla rete è una disciplina relativamente nuova. La determinazione dell'ubicazione e delle dimensioni per ottenere un accumulo adeguato nei luoghi giusti dipenderà dai modelli di domanda, dai carichi vicini e dalle prestazioni delle batterie (Figura 2). La valutazione della capacità cubica di carico efficace (ELCC) è stata proposta come un metodo utile per calcolare il livello di accumulo di cui una determinata rete avrà bisogno.
Immagine: I sistemi di accumulo di energia a batteria saranno collegati a numerose postazioni all'interno della rete (fonte: Mouser Electronics)
In ambito di prestazioni delle batterie, la ricerca all'avanguardia ha individuato miglioramenti nei materiali, nella struttura e nella progettazione dei componenti interni, come gli elettrodi. Un esempio è l'emergere delle batterie litio-zolfo ad alta capacità, che sfruttano l'abbondanza di zolfo per compensare la domanda globale di litio. Queste batterie promettono una maggiore capacità di accumulo di energia rispetto alle tradizionali batterie agli ioni di litio (Li-ion).
Le nanotecnologie possono anche contribuire a risolvere i problemi di accumulo di energia. I ricercatori hanno dimostrato che i nanotubi di carbonio possono arrestare la crescita dei dendriti, filamenti conduttivi indesiderati che si formano all'interno della batteria e causano cortocircuiti, portando infine al guasto, migliorandone così l'affidabilità e la durata.
La tecnologia delle batterie a stato solido offre una densità energetica superiore rispetto alle batterie agli ioni di litio e aumenta la sicurezza eliminando gli elettroliti liquidi. Sebbene il suo sviluppo sia stato rallentato dalla limitata durata, recenti ricerche su elettrodi realizzati con una combinazione di titanato di litio e diossido di litio e vanadio potrebbero offrire una soluzione per ampliare l'uso commerciale delle batterie a stato solido.
I prosumer utilizzano in genere batterie agli ioni di litio o al piombo per l'accumulo di energia nelle proprie abitazioni. La tecnologia delle batterie al piombo è collaudata e affidabile, ma non è altrettanto compatta o leggera come quella agli ioni di litio e richiede maggiore manutenzione. Tuttavia, essendo più economiche, continueranno a essere una scelta popolare per gli impianti residenziali dei prosumer. Oltre al fattore economico, anche la facilità d'uso gioca un ruolo importante nell'incentivare i proprietari di casa a sostenere la rete energetica verde.
I "prosumer" devono avere la certezza che il loro investimento sarà sufficientemente redditizio senza dover diventare esperti di energia o dedicare innumerevoli ore alla gestione della propria centrale di generazione. Un software di gestione del sistema sofisticato ma intuitivo è essenziale per garantire che l'abitazione utilizzi sempre la fonte di energia più conveniente e per assicurare affidabilità e stabilità. Ad esempio, il microgeneratore locale potrebbe essere utilizzato per caricare il banco batterie, alimentare i carichi domestici o immettere energia nella rete, prelevandola solo quando necessario. Idealmente, tutto ciò dovrebbe avvenire al miglior prezzo possibile.
Accumulo per sistemi integrati:
se vogliamo che l'elettrificazione contribuisca alla sostenibilità, è necessario un migliore accumulo ovunque, dalla fornitura di energia elettrica ai circuiti stampati, come punti di connessione o gateway IoT. Le piccole batterie a stato solido prodotte con processi a film sottile promettono una maggiore densità energetica e affidabilità rispetto alle tradizionali tecnologie agli ioni di litio. Un altro fattore importante è la capacità di riciclo, al fine di ridurre la pressione sulle risorse minerarie del nostro pianeta e migliorare il nostro futuro.
Conclusione:
Avremo bisogno di grandi quantità di sistemi di accumulo a batteria per garantire la stabilità e la disponibilità energetica, soddisfare le esigenze della vita moderna e contribuire a una rete elettrica verde in grado di sostenere l'elettrificazione. Per raggiungere questo obiettivo, la tecnologia deve migliorare. Sono in corso molti progetti di ricerca promettenti, ma ci troviamo ancora di fronte allo stesso ostacolo: la producibilità e il costo della tecnologia delle batterie. Le tecnologie delle batterie per veicoli elettrici (EV) potrebbero indicare la strada da seguire: la loro economicità di produzione di massa e i requisiti prestazionali sono forse superiori a quelli di qualsiasi altra tecnologia. Se le batterie funzionano bene in un veicolo elettrico, possono funzionare ovunque; infatti, le batterie usate dei veicoli elettrici sembrano essere una soluzione efficace ed economicamente vantaggiosa per le applicazioni connesse alla rete. Il software di gestione può aiutare a gestire diverse fonti energetiche e tariffe per raggiungere il miglior equilibrio possibile tra valore e stabilità.
Produci di più, consuma di meno
Gli ingegneri elettronici cercano da tempo soluzioni per ridurre il consumo energetico attraverso la progettazione dei prodotti, ben prima dell'attuale crisi climatica. Un minore consumo energetico si traduce in meno calore, dissipatori di calore più piccoli, componenti di alimentazione più compatti, meno spazio occupato dalla batteria e una maggiore durata della stessa. In generale, ciò si traduce in un prodotto più attraente e commerciabile, in grado di offrire prestazioni migliori sul mercato rispetto a un'alternativa di progettazione meno sofisticata.
Il design migliorato della capacità nominale della batteria è motivato dal desiderio di contribuire alla salvaguardia del pianeta, ma rappresenta anche un importante punto di forza per i consumatori attenti all'ambiente.
È necessario promuovere l'innovazione nel risparmio energetico, dai circuiti di conversione di potenza ai sistemi integrati che gestiscono l'applicazione.
Progettazione a basso consumo per adattatori:
i codici di ecodesign hanno obiettivi di potenza ed efficienza molto ambiziosi, soprattutto per apparecchiature come caricabatterie e adattatori. Recentemente, Stati Uniti, Unione Europea e Cina hanno ampliato i requisiti applicabili a questo tipo di apparecchiature. Attualmente, le normative di livello VI del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti (DOE) e il Regolamento UE sull'ecodesign 2019/1782 impongono requisiti simili per l'efficienza media e la potenza a vuoto. Per soddisfare questi requisiti, i principali distributori stanno passando alla tecnologia dei semiconduttori a banda proibita ampia (Figura 1), in particolare al nitruro di gallio (GaN). I transistor GaN rappresentano un'opzione interessante per i livelli di potenza specificati nei codici di ecodesign, inferiori a 250 W. Alcuni dei vantaggi rispetto ai tradizionali transistor al silicio includono basse perdite di conduzione rispetto alla tensione nominale, basse perdite di commutazione alle alte frequenze, elevata conduttività termica e affidabilità alle alte temperature di esercizio. Inoltre, offrono una combinazione più favorevole di tensione nominale del dispositivo e RDS(ON) rispetto agli attuali MOSFET al carburo di silicio. Grazie a questi transistor, i progettisti di alimentatori stanno raggiungendo livelli di efficienza di picco superiori al 96%, il tutto con unità più leggere e più piccole del 30% rispetto ai modelli precedenti con la stessa potenza nominale.
Immagine: I produttori di semiconduttori hanno commercializzato tecnologie a banda larga e ne stanno incoraggiando l'utilizzo con progetti di riferimento e schede di valutazione (fonte: Texas Instruments)
Risparmio energetico nell'informatica:
i microcontrollori integrati (MCU) sono da tempo al centro delle tecnologie a bassissimo consumo energetico e delle tecniche di progettazione dei componenti, con l'obiettivo di consentire anche ai più piccoli elementi dell'Internet delle cose (IoT) di funzionare meglio e più a lungo. Questi fattori sono diventati essenziali negli ultimi anni, a causa dell'enorme numero di sensori e attuatori connessi da remoto impiegati in diverse applicazioni di controllo e monitoraggio in edifici intelligenti, città, infrastrutture e fabbriche. La sostituzione di queste batterie sul campo è spesso impraticabile, pertanto l'unica opzione è progettare questi componenti in modo che funzionino per l'intera durata di vita con una piccola batteria o integrare i circuiti necessari per prelevare energia da fonti ambientali. Lavorare con una fonte di alimentazione così limitata richiede un'attenta gestione dell'intero budget allocato all'alimentazione delle apparecchiature.
I produttori di processori e MCU hanno sviluppato funzionalità di risparmio energetico per aiutare i progettisti di applicazioni a raggiungere questi obiettivi di prestazioni e consumo. La scalatura dinamica della tensione consente al dispositivo di regolare la frequenza e la tensione operative per gestire i rapidi picchi di richiesta di calcolo, pur continuando a operare a bassa tensione e frequenza, minimizzando così il consumo energetico quando la richiesta è bassa. Le MCU a bassissimo consumo di oggi offrono diverse modalità di risparmio energetico che offrono la flessibilità di disabilitare sottosistemi e periferiche, arrestare clock non necessari, mantenere o ridurre l'utilizzo dinamico della memoria e ottimizzare il tempo necessario per riprendere il funzionamento dopo l'uscita da una qualsiasi di queste modalità. Grazie a questa flessibilità, un'applicazione a basso consumo può attivare rapidamente solo i sottosistemi necessari per una determinata attività, completare l'elaborazione corrispondente ad alta velocità e riportare il circuito in modalità standby il più rapidamente possibile. Altre innovazioni, come gli acceleratori di accesso alla memoria per la grafica e l'esecuzione in tempo reale, consentono di risparmiare l'energia che normalmente viene persa quando un processo deve attendere il completamento di un ciclo di accesso. Sono inoltre disponibili modalità autonome che consentono alle periferiche di funzionare anche quando il core è spento, nonché timer a basso consumo, che permettono ad alcune semplici attività di continuare a essere eseguite anche quando la maggior parte dei segnali del dispositivo e del clock sono disattivati.
L'effetto IA:
per definizione, fare più lavoro in meno tempo richiede più energia; per invertire questa tendenza, dobbiamo cambiare il modo in cui svolgiamo il lavoro. L'intelligenza artificiale (IA) è all'avanguardia in questo senso, gestendo attività come l'analisi di pattern per il riconoscimento di immagini e il rilevamento di anomalie in modo più efficiente rispetto alle tecniche di calcolo convenzionali. I produttori di MCU stanno aiutando gli sviluppatori a utilizzare minuscole reti neurali e altri framework di machine learning (come gli alberi decisionali) in sistemi embedded, con l'obiettivo di fornire funzionalità avanzate e consapevolezza contestuale a livelli di consumo energetico estremamente bassi, spesso con risposta in tempo reale. Ciò ha dato origine a una nuova branca della progettazione embedded: il tiny machine learning, che utilizza framework leggeri come TensorFlow Lite e TinyML. Framework simili vengono integrati con dispositivi come i sensori inerziali in modo che possano eseguire autonomamente attività come il riconoscimento di base delle attività, consentendo al sistema di rimanere offline e risparmiare energia.
In conclusione
, l'elettrificazione, unita al naturale desiderio umano di creare macchine migliori – macchine in grado di fare di più e più velocemente – sta aumentando la domanda di elettricità per gli elettrodomestici e per la ricarica delle batterie di dispositivi mobili o wireless. La progettazione di sistemi a bassissimo consumo energetico può favorire lo sviluppo della prossima generazione di macchine e dispositivi con un maggiore controllo sulle nostre vite e sul nostro ambiente; tuttavia, tale progettazione deve anche trovare il giusto equilibrio tra prestazioni e consumo energetico.
Autore: Mark Patrick
Distributore autorizzato
Mouser Electronics
www.mouser.com
La sostenibilità è una preoccupazione crescente per i produttori di prodotti sia industriali che di consumo. Le attuali soluzioni di accumulo di energia sono state criticate per le loro pratiche di estrazione, produzione e smaltimento non sostenibili. IDTechEx ha osservato un crescente interesse per le alternative sostenibili alle tradizionali tecnologie agli ioni di litio e alle batterie primarie, anche nelle applicazioni di microenergia dove potrebbero essere utilizzate batterie sottili. Il volume di batterie richiesto dal mondo moderno è enorme.
Come superare le sfide nei sistemi di accumulo a batteria con convertitori DC/DC ad alto isolamento? I moderni sistemi di accumulo di energia che utilizzano batterie agli ioni di litio offrono prestazioni migliorate, ma ogni cella deve essere monitorata per garantire una carica corretta e prevenire squilibri, sovraccarichi, scariche profonde o temperature critiche.
Fin dalla nascita delle tecnologie per batterie flessibili, i fornitori hanno cercato mercati di applicazione solidi per i loro prodotti. Negli ultimi cinque anni, hanno finalmente iniziato a concretizzarsi mercati di nicchia, sebbene il caso d'uso specifico dipenda dalla tecnologia della batteria. Alcuni dei primi esempi di batterie flessibili disponibili in commercio sono state le microbatterie a stato solido a film sottile che utilizzavano l'elettrolita LiPON sviluppato dall'Oak Ridge National Laboratory.
Questo articolo descrive l'algoritmo sviluppato da Analog Devices per l'unità di backup a batteria (BBU) Open Rack V3 (ORV3) dell'Open Compute Project (OCP) per il sistema di gestione della batteria (BMS), un componente essenziale di qualsiasi BBU per data center. La sua responsabilità principale è garantire la sicurezza del pacco batterie monitorandone e regolandone lo stato di carica (SOC), lo stato di salute e la potenza. Pertanto, è fondamentale progettare e implementare il BMS con la massima cura, poiché si tratta di un componente complesso e critico all'interno di un data center.
Le attuali batterie agli ioni di litio commerciali utilizzano elettroliti organici liquidi, che presentano vantaggi significativi (elevata conduttività ed eccellente bagnabilità sulle superfici degli elettrodi). Tuttavia, gli svantaggi evidenti e inevitabili degli elettroliti liquidi sono l'instabilità elettrochimica e i potenziali rischi, oltre alla bassa selettività ionica. Rispetto agli elettroliti liquidi, gli elettroliti solidi offrono maggiore sicurezza e stabilità termica. 2,3
L'Open Compute Project (OCP), un'organizzazione no-profit che condivide progetti e best practice per i data center tra le aziende, ha recentemente pubblicato la sua specifica Open Rack Version 3 (ORV3). La modifica più significativa nella specifica è il passaggio da un'architettura a 12V a una a 48V. Questo è il secondo di una serie di cinque articoli che illustrano il progetto di riferimento di Analog Devices per l'unità di backup a batteria (BBU).
Questo articolo descrive i requisiti di sistema per l'unità di backup a batteria (BBU) dell'Open Compute Project Open Rack versione 3 (OCP ORV3). Sottolinea l'importanza di disporre di una BBU efficiente e intelligente in grado di fornire alimentazione durante le interruzioni di corrente. Inoltre, illustra le soluzioni di progettazione analogiche e digitali, le soluzioni elettriche e meccaniche e le relative architetture sviluppate per soddisfare le specifiche scritte.
Dukosi ha annunciato la disponibilità di DK-NFLNK, una soluzione di comunicazione contactless destinata ai sistemi di gestione delle batterie (BMS) realizzati con architetture convenzionali basate su front-end analogici multicanale (AFE).
IONLY ha inaugurato la sua prima linea di assemblaggio semiautomatica a Rafelbunyol (Valencia), un impianto che segna il passaggio dalla prototipazione manuale alla produzione di massa di batterie per impianti fotovoltaici residenziali, sviluppate e assemblate in Spagna.
La crescente domanda di autonomia, sicurezza e densità energetica nei veicoli elettrici e nei sistemi di accumulo sta guidando una rapida evoluzione nell'architettura delle batterie ad alta tensione. In questo contesto, l'azienda tedesca Swoboda ha presentato un nuovo sistema integrato...
Texas Instruments (TI) ha presentato il monitor per batterie con il più alto numero di celle del settore, che incorpora un motore di spettroscopia di impedenza elettrochimica (EIS) integrato, il quale offre intelligenza predittiva, dati completi e diagnostica in tempo reale per il monitoraggio delle batterie.
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