先进电池管理对医疗保健储能系统的影响

电池监控计划是各个市场的基本推动者。电池在多种功能中发挥着关键作用，从电动汽车的行驶里程到为良好的电网储存可再生能源。医疗单位使用相同和相关的电池技术来提高操作安全性并可以在医院内自由操作设备。所有这些功能都需要电池来运行，需要正确且环保的半导体来观看、稳定、防御和通话。本文将阐明最先进的电池监控系统如何与电池平衡和远程通信网络一起利用最新锂电池化学的优势。利用先进的内置电路可提高可靠性并将电池寿命延长 30%，特别是对于大规模电力存储项目。

医疗功能中使用的电池需要在其使用的所有功能中满足对可靠性、有效性和安全性的极高要求：患者的可移动程序（例如胸外按压程序）、医院急诊室装备、电动医疗车和床、可移动超声波机、远程监控以及市场上的新产品、电力存储方案 （能量存储系统）。

活力存储程序不会立即与患者联系起来，也不是由医生操作的。它们是不间断电源 (UPS) 的又一进步。UPS 历来被用作最重要功能的备用能源（例如，急诊室设备、IT 社区重要基础设施）。医院的活力储存计划正在掩盖越来越多的功能，这些功能是由全新的 锂电池 。它们正在完全内置于医院电网中，带来以下好处：

满的 备用能源 就整体设施而言，不仅仅是一小部分重要的设施，此外还存在停电安全、电网能源/电压质量差以及应急柴油厂利用率下降等问题。借助兆瓦时 (MWh) 规模的储能系统，医院甚至可以在长时间停电期间发挥作用，从而参与电网稳定。

电能发票上的财务优势。借助储能系统，医院可以即时管理电能的使用情况，并减少过多的能源峰值需求，从而减少公用事业公司的费用。

医院通常拥有相当大的屋顶空间，这非常适合安装光伏（PV）项目来产生电能。光伏项目与储能系统相结合，可以存储和自用所产生的电能，同时还提供财务优势并减少碳足迹。

目前，锂基化学物质对于从汽车到工业再到健康护理等众多市场中使用的电池来说是最先进的。几种类型的锂电池具有不同的优势，可以更好地满足各种功能和产品设计的能力要求。例如，LiCoO2（钴酸锂）具有非常高的比功率，这使得它适合移动产品；LiMn2O4（锰酸锂）具有非常低的内阻，允许快速充电和过度放电，这意味着它是调峰储能功能的明智选择。LiFePO4（磷酸铁锂）对全成本情况具有更高的耐受性，并且可以在高电压下长期保存。这使它成为大型电力存储项目的最佳候选者，这些项目必须在电力中断期间发挥作用。缺点是接下来的自放电费用，但这与上述存储实现无关。

不同的功能需求需要多种电池类型。例如，汽车功能需要极高的可靠性和出色的充电和放电速度，而健康护理功能则需要极高的峰值电流可持续性，以提高性能和延长使用寿命。然而，所有这些选项的共同点是，各种锂化学物质在标称电压范围内都具有非常平坦的放电曲线。在普通电池中，我们看到电压降在 500 mV 至 1 V 范围内，而在优质锂电池中，例如 磷酸铁锂（LiFePO4） 或钴酸锂 (LiCoO2) 时，放电曲线呈现一个平台，电压降在 50 mV 至 200 mV 范围内。

电压曲线的平坦度在与电池电压轨相连的 IC 能量管理链中具有巨大优势：DC-DC 转换器可以设计为在较小的输入电压变化下以最有效的水平运行。从公认的 VIN 变为真正关闭的 VOUT，系统的能力链可以设计为具有真正完美的降压责任周期，并增强转换器以在所有工作情况下实现 >99% 的效率。此外，电池充电器可以完全控制充电电压，并且根据安全工作电压来设计数百个尺寸，以提高最终功能的精度，例如远程监控或受影响的人体内电子设备。在以前的化学或非平坦放电曲线的情况下，由电池进行的直流到直流转换的效率会降低，从而导致电池长度较短 (–20%)，或者当连接到医疗移动设备时单位，通常由于额外的能量耗散而需要额外花费。

平坦放电曲线的主要缺点是电池的成本状态 (SOC) 和健康状态 (SOH) 排名更难找到。SOC 的计算必须非常精确，才能确保电池正确充电和放电。过度充电会带来安全问题，并产生化学降解和短路，从而导致火灾和燃料危险。过度放电会损坏电池，并使电池寿命缩短 50% 以上。SOH 提供有关电池状态的详细信息，以帮助防止更换旧电池并在出现问题之前观察危险电池的状态。主微控制器实时分析 SOC 和 SOH 数据，调整充电算法，告知用户电池的潜力（例如，电池是否准备好在能量中断的情况下进行过度深度放电），以及确保在巨大的电力存储计划中，危险情况下的电池和良好情况下的电池之间的稳定性是完美的，以延长电池的整体寿命。

通过对具有陡峭放电曲线的旧电池进行成像，可以更简单地通过测量短时间内电压降的增量并计算出电池电压的绝对值来计算该电池的成本状态。对于全新的锂电池，进行此测量所需的精度要高出几个数量级，因为在给定时间范围内电压降要小得多。

对于SOH，以前的电池以更快且更可预测的方式放电：它们的电压放电曲线变得更陡，并且无法达到目标充电电压。新的锂电池可以更长时间地保持相同的良好性能，但最终可能会因更独特的性能而退化，并在它们接近使用寿命或损坏时迅速改变其阻抗和放电曲线。必须额外注意温度测量，最好是在每个单电池上，将 SOC 和 SOH 算法与此信息结合起来，使它们更加正确。

准确可靠的 SOC 和 SOH 计算有助于在最佳情况下将电池寿命从 10 年延长至 20 年，通常可延长 30% 的寿命，从而在使用后将储能系统的总拥有成本降低 30% 以上连同维护价格。这与 SOC 信息的高精度一起，避免了可能会很快耗尽电池的过度充电或过度放电情况，最大限度地减少短路、起火和其他危险情况的可能性，有助于使用电池中的所有电量，并允许以最佳、最有效的方法为电池充电。

智慧工业电源有限公司 发布了三款新品， B-LFP48-50 , LFP48-100 和 LFP48-150 ，其首款产品采用江西星能源有限公司（星能源）电池芯。这三款产品均由 BSLBATT 围绕 Star Energy 的大型电池设计，并利用 BSLBATT 的专利 BMS 电池管理和控制软件。BSLBATT 专有的 B-LFP48V 系列产品可以执行各种表前、表后和微电网应用，以满足当今不断变化的储能需求，而且它们设计灵活，以便随着优先级的变化，电池应用可以进行调整以满足未来用例的需求。

已经量产， BSLBATT的LFP48-100 产品用于 2 小时持续时间的系统，并提供 10 年、每天一个完整周期的性能保证。LFP48-50 是一款专为短期应用（例如频率调节和其他辅助服务）而设计的产品。LFP48-100是BSLBATT向市场推出的首款产品，提供20年、每天一个完整周期的性能保证。LFP48-100 专为光伏+存储应用而设计，这些应用通常需要 3 小时以上的系统持续时间，并且可以极大地受益于 20 年的保修寿命，与光伏模块的典型生命周期一致。LFP48-100 的性能保证允许客户使用第一天安装的电池即可使用 20 年而无需更换。

“我们很高兴正式宣布扩大我们的产品线，包括三款基于 Star Energy 的新产品。通过将 Star Energy 的质量和一致性声誉与 BSLBATT 的公用事业规模储能系统平台相结合，我们正在提供满足客户对性能、可靠性和可融资性需求的系统。特别是，LFP48-100 具有 20 年性能保证，为寻求将存储与新的或现有的太阳能项目配对的公用事业公司和独立发电厂提供了一个令人兴奋的新型且经济实惠的选择。我们的目标是通过长期、经济且高质量的储能系统来增加可再生发电资产的价值，从而加速电网现代化。凭借其前所未有的声誉和产品质量，Star Energy 是推进我们使命的完美合作伙伴。”智慧工业电源有限公司总裁 Geoff Eric Yi 说道。