akkujärjestelmistä

Akkujärjestelmistä tarkoitetaan kokonaisuutta, jossa useita akkuja yhdistetään sähköenergian varastointia ja sen käytettävyyttä varten. Järjestelmä voi koostua moduuleista, jotka kytketään sarjaan saavuttamaan haluttu jännite, sekä rinnakkain kapasiteetin kasvattamiseksi. Keskeisiä komponentteja ovat akkupaketit, niiden hallinta- ja suojausjärjestelmä (BMS, battery management system), ohjaus- ja tiedonkeruujärjestelmät sekä lämmitys- tai jäähdytysjärjestelmät sekä turva- ja liitinjärjestelmät.

Käytetyimmät akkuteknologiat ovat litiumioni-, lyijyakku sekä NiMH; myös solid-state sekä muut kehitteillä. Litiumionit kattavat suurimman osan nykyisestä markkinasta, ja valintaan vaikuttavat energian tiheys, elinikä, turvallisuus sekä kustannukset. BMS seuraa kennon jännitteitä, lämpötiloja ja virtoja, tasaa varauksia ja estää liiallisen purkauksen, ylilatauksen sekä oikosulut.

Sovelluksia ovat sähköajoneuvot, kiinteistöjen energianvarastointi (ESS) sekä suurkapasiteettiset verkonhallintajärjestelmät. Suorituskykyyn vaikuttavat kapasiteetti, energian tiheys, lämpötilanhallinta ja kiertokierrokset. Järjestelmä suunnitellaan usein modulaariseksi, jolloin moduuleja voidaan lisätä tai korvata.

Turvallisuus- ja ympäristötekijät ovat keskeisiä: lämpöjohtavuus, tulen torjunta, kemikaaliturvallisuus sekä kierrätys ja kierrätyksellinen toisen elinkaaren käyttö. Elinkaarikustannukset huomioivat hankinta-, käyttö- ja huoltokustannukset sekä kierrätyksen, ja ne ohjaavat kehitystä kohti parempaa turvallisuutta, tehokkuutta ja kierrätettävyyttä.

---