Mục lục
Dự án nghiên cứu KV-Batt nhằm mục đích giảm tổn thất năng lượng của hệ thống pin bằng cách vận hành ở mức điện áp cao gấp 20 lần so với thông thường. Một đợt thử nghiệm thực tế dài hạn sẽ diễn ra sau khi các linh kiện chịu được điện áp cao được phát triển.
"Chúng ta cần phải tăng điện áp lên!" – Giáo sư Martin Kiel, chuyên gia về năng lượng tái tạo và các nguyên lý cơ bản của kỹ thuật điện tại Đại học Khoa học Ứng dụng Dortmund, đã dùng một công thức đơn giản như vậy để mô tả phương pháp mà dự án nghiên cứu KV-Batt đang theo đuổi nhằm nâng cao hiệu suất của các hệ thống lưu trữ pin.
Lý do là vì có quá nhiều tế bào pin (battery cells) được kết nối với nhau, đặc biệt là trong các hệ thống lớn, khiến mức điện áp khoảng 1 kV phổ biến hiện nay trở nên quá thấp. Các dòng điện rất lớn được tạo ra trong các module pin lớn theo công thức P / V = I (công suất chia cho điện áp bằng dòng điện). Những dòng điện này gây ra điện trở cao, và từ đó dẫn đến tổn thất hiệu suất.
Ngược lại, điện áp cao hơn sẽ dẫn đến dòng điện thấp hơn và điện trở thấp hơn đối với cùng một mức công suất.
Do đó, các nhà nghiên cứu của KV-Batt đang nỗ lực tăng điện áp trong hệ thống lưu trữ pin "lên gấp 10 lần, thậm chí có thể là 20 lần", theo một thông cáo từ Đại học Dortmund.
Trong hai năm qua, các học giả đã phát triển một module lưu trữ pin dạng module (modular) và thử nghiệm thành công trong phòng thí nghiệm điện áp cao dưới nhiều điều kiện môi trường khác nhau.
Hiện tại là giai đoạn thử nghiệm trong thực tế. Tại đô thị Ense thuộc vùng Sauerland, một dự án thí điểm trong điều kiện thực tế với hai hệ thống lưu trữ pin đang được xây dựng cùng với công ty tiện ích địa phương Ense Werke, AEG Power Solutions và Weissgerber Engineering. Một trong hai hệ thống sẽ hoạt động với điện áp 1 kV thông thường, và hệ thống còn lại sẽ hoạt động với mức điện áp từ 10 kV đến 20 kV.
"Sau đó, chúng tôi không chỉ thấy tổn thất thấp hơn mà còn có thể thử nghiệm trong điều kiện thực tế xem điện áp cao ảnh hưởng như thế nào đến tuổi thọ của pin, và làm thế nào để cải thiện sự cân bằng của các tế bào pin riêng lẻ bằng một hệ thống giám sát pin tốt," Giáo sư Kiel cho biết.
Người ta hy vọng rằng việc tránh được tổn thất do điện trở không phải là lợi ích duy nhất được xác lập qua chương trình thử nghiệm. Điện trở thấp hơn sẽ sinh nhiệt ít hơn, đồng nghĩa với việc yêu cầu làm mát thấp hơn, từ đó giảm mức tiêu thụ năng lượng nội bộ của các hệ thống pin. Module do các nhà nghiên cứu phát triển không cần làm mát chủ động và cũng nhỏ gọn hơn so với các hệ thống thông thường.
Phía trường đại học cho biết module này cũng mang lại khả năng "vận hành gần như không cần bảo dưỡng".
Với quy trình cấp bằng sáng chế châu Âu đang được tiến hành, các nhà nghiên cứu khẳng định phương pháp của họ "sẽ mở ra một cuộc cách mạng nhỏ trong các hệ thống lưu trữ pin".
Nguồn bài viết: https://www.ess-news.com/2025/10/16/pilot-project-in-german-lab-tests-high-voltage-battery-storage-system-at-up-to-20-kv/
