መሳሪያዎች ለረጅም ጊዜ የሚቆይ ከፍተኛ አፈጻጸም ሲፈልጉLifePo4 የባትሪ ጥቅል, እያንዳንዱን ሕዋስ ማመጣጠን ያስፈልጋቸዋል. ለምን LifePo4 ባትሪ ጥቅል የባትሪ ሚዛን ያስፈልገዋል? LifePo4 ባትሪዎች እንደ ከመጠን በላይ የቮልቴጅ፣ ከቮልቴጅ በታች፣ ከመጠን በላይ የመሙላት እና የማስወጣት፣ የሙቀት መሸሽ እና የባትሪ ቮልቴጅ አለመመጣጠን ላሉ ባህሪያት ተገዢ ናቸው። በጣም አስፈላጊ ከሆኑት ነገሮች መካከል አንዱ የሕዋስ አለመመጣጠን ነው, ይህም በእያንዳንዱ እሽግ ውስጥ ያለውን ቮልቴጅ በጊዜ ሂደት ይለውጣል, በዚህም የባትሪውን አቅም በፍጥነት ይቀንሳል. የ LifePo4 ባትሪ ጥቅል ብዙ ሴሎችን በተከታታይ ለመጠቀም ሲዘጋጅ የሴል ቮልቴጆችን በቋሚነት ለማመጣጠን የኤሌክትሪክ ባህሪያቱን መንደፍ አስፈላጊ ነው. ይህ ለባትሪ ጥቅል አፈፃፀም ብቻ ሳይሆን የህይወት ኡደትን ለማመቻቸት ጭምር ነው. የአስተምህሮው ፍላጎት የባትሪውን ሚዛን መጠበቅ ባትሪው ከመገንባቱ በፊት እና በኋላ የሚከሰት እና የባትሪውን ጥሩ አፈጻጸም ለማስቀጠል በባትሪው የህይወት ኡደት ውስጥ መከናወን አለበት! የባትሪ ማመጣጠን አጠቃቀም ለትግበራዎች ከፍተኛ አቅም ያላቸውን ባትሪዎች ለመንደፍ ያስችለናል ምክንያቱም ማመጣጠን ባትሪው ከፍ ያለ የኃይል መጠን (SOC) እንዲያገኝ ያስችለዋል. ብዙ የላይፍፖ4 ሴል አሃዶችን ከብዙ ተንሸራታች ውሾች ጋር እየጎተትክ እንዳለህ በተከታታይ እንደምታገናኝ መገመት ትችላለህ። የበረዶ መንሸራተቻው በከፍተኛ ብቃት መጎተት የሚቻለው ሁሉም የተንሸራታች ውሾች በተመሳሳይ ፍጥነት የሚሮጡ ከሆነ ብቻ ነው። በአራት ተንሸራታች ውሾች አንድ ተንሸራታች ውሻ ቀስ ብሎ የሚሮጥ ከሆነ ሌሎቹ ሶስት ተንሸራታች ውሾችም እንዲሁ ፍጥነታቸውን በመቀነስ ቅልጥፍናን ይቀንሳሉ እና አንድ ተንሸራታች ውሻ በፍጥነት ከሮጠ የሌሎቹን ሶስት ተንሸራታች ውሾች ይጎትታል እና እራሱን መጉዳት. ስለዚህ ብዙ LifePo4 ህዋሶች በተከታታይ ሲገናኙ የሁሉም ሴሎች የቮልቴጅ እሴቶች የበለጠ ቀልጣፋ LifePo4 የባትሪ ጥቅል ለማግኘት እኩል መሆን አለባቸው። ስመ LifePo4 ባትሪ በ 3.2V አካባቢ ብቻ ነው የተመዘነው ግን ውስጥየቤት ውስጥ የኃይል ማከማቻ ስርዓቶች, ተንቀሳቃሽ የኃይል አቅርቦቶች, የኢንዱስትሪ, የቴሌኮም, የኤሌክትሪክ ተሽከርካሪ እና ማይክሮግሪድ አፕሊኬሽኖች, ከስመ ቮልቴጅ በጣም ከፍ ያለ ያስፈልገናል. ከቅርብ ዓመታት ወዲህ እንደገና ሊሞሉ የሚችሉ LifePo4 ባትሪዎች በቀላል ክብደታቸው፣ ከፍተኛ የኃይል መጠናቸው፣ ረጅም ዕድሜ፣ ከፍተኛ አቅም፣ ፈጣን ባትሪ መሙላት፣ ዝቅተኛ የራስ-ፈሳሽ ደረጃዎች እና የአካባቢ ወዳጃዊነት ምክንያት በሃይል ባትሪዎች እና በሃይል ማከማቻ ስርዓቶች ውስጥ ወሳኝ ሚና ተጫውተዋል። የሕዋስ ማመጣጠን የእያንዳንዱ LifePo4 ሴል የቮልቴጅ እና አቅም በተመሳሳይ ደረጃ ላይ መሆኑን ያረጋግጣል፣ ያለበለዚያ የLiFePo4 ባትሪ ጥቅል ወሰን እና የህይወት ዘመን በእጅጉ ይቀንሳል፣ እና የባትሪው አፈጻጸም ይቀንሳል! ስለዚህ, LifePo4 ሕዋስ ሚዛን የባትሪውን ጥራት ለመወሰን በጣም አስፈላጊ ከሆኑ ነገሮች ውስጥ አንዱ ነው. በሚሠራበት ጊዜ ትንሽ የቮልቴጅ ክፍተት ይከሰታል, ነገር ግን በሴሎች ማመጣጠን ተቀባይነት ባለው ክልል ውስጥ ልናቆየው እንችላለን. በሚዛንበት ጊዜ ከፍተኛ አቅም ያላቸው ህዋሶች ሙሉ በሙሉ የመሙላት/የማፍሰሻ ዑደት ያካሂዳሉ። የሕዋስ ሚዛን ከሌለ በጣም ቀርፋፋ አቅም ያለው ሕዋስ ደካማ ነጥብ ነው። የሕዋስ ማመጣጠን የቢኤምኤስ ዋና ተግባራት አንዱ ሲሆን ከሙቀት መቆጣጠሪያ፣ ባትሪ መሙላት እና የጥቅል ህይወትን ከፍ ለማድረግ የሚረዱ ሌሎች ተግባራት። የባትሪ ሚዛን ሌሎች ምክንያቶች፡- LifePo4 የባትሪ ፒክ ያልተሟላ የኃይል አጠቃቀም ባትሪው እንዲሰራ ከተሰራው በላይ የአሁኑን መጠን መምጠጥ ወይም ባትሪውን ማሳጠር ብዙ ጊዜ ያለፈበት የባትሪ አለመሳካት ያስከትላል። የLifePo4 ባትሪ ጥቅል በሚወጣበት ጊዜ ደካማ ህዋሶች ከጤናማ ህዋሶች በበለጠ ፍጥነት ይለቃሉ እና ከሌሎች ህዋሶች በበለጠ ፍጥነት አነስተኛውን ቮልቴጅ ይደርሳሉ። አንድ ሕዋስ ዝቅተኛው የቮልቴጅ መጠን ላይ ሲደርስ፣ አጠቃላይ የባትሪው ጥቅል እንዲሁ ከጭነቱ ይቋረጣል። ይህ ጥቅም ላይ ያልዋለ የባትሪ ጥቅል ኃይልን ያስከትላል። የሕዋስ መበላሸት የLifePo4 ሴል ከተጠቆመው በላይ ትንሽ እንኳን ከመጠን በላይ ሲሞላ እና የሕዋሱ ውጤታማነትም ይቀንሳል። እንደ ምሳሌ ከ 3.2V ወደ 3.25V የሚሞላ የቮልቴጅ መጠነኛ ጭማሪ ባትሪውን በ30% በፍጥነት ይሰብራል። ስለዚህ የሕዋስ ማመጣጠን ትክክል ካልሆነ ትንሽ ከመጠን በላይ መሙላት የባትሪውን ዕድሜ ይቀንሳል። የሕዋስ ጥቅል ያልተሟላ ኃይል መሙላት LifePo4 ባትሪዎች በ0.5 እና እንዲሁም በ1.0 ተመኖች መካከል ባለው ተከታታይ ጅረት ይከፈላሉ ። የላይፍፖ4 ባትሪ ቮልቴጁ የሚነሳው ቻርጅ መሙላቱ ከወደቀ በኋላ ሙሉ በሙሉ ክፍያ ሲፈፀም ነው። 85 Ah፣ 86 Ah እና 87 Ah በቅደም ተከተል እና 100 በመቶ ሶሲ ስላላቸው ሶስት ሴሎች አስብ እና ሁሉም ሴሎች ከዚያ በኋላ ይለቀቃሉ እና እንዲሁም SoCቸው ይቀንሳል። ሴል 1 ዝቅተኛው አቅም ስላለው ሃይል ሲያልቅ የመጀመሪያው እንደሆነ በፍጥነት ማወቅ ይችላሉ። በሴሎች ማሸጊያዎች ላይ ሃይል ሲጨመር እና ተመሳሳይ ነባሩ በሴሎች በኩል እየፈሰሰ ነው፣ አንዴ እንደገና፣ ሴል 1 በመሙላቱ ጊዜ ሁሉ ወደ ኋላ ይንጠለጠላል እና ሌሎች ሁለቱ ህዋሶች ሙሉ በሙሉ ስለሞሉ ግምት ውስጥ መግባት አለበት። ይህ ማለት ሴሎች 1 በሴሉ ራስን በማሞቅ ምክንያት የሴል እኩልነትን በሚያስከትል የ Coulometric Effectiveness (CE) ቀንሷል ማለት ነው. Thermal Runaway ሊከሰት የሚችል በጣም አስከፊ ነጥብ የሙቀት መሸሽ ነው። እንደምንረዳውየሊቲየም ሴሎችከመጠን በላይ መሙላት እና ከመጠን በላይ መሙላት በጣም ስሜታዊ ናቸው. በ 4 ህዋሶች ውስጥ አንዱ ሴል 3.5 ቮ ሲሆን የተቀሩት 3.2 ቪ ከሆነ ክፍያው በእርግጠኝነት ሁሉንም ሴሎች በአንድ ላይ ያስከፍላል ምክንያቱም እነሱ በተከታታይ ስለሆኑ 3.5 ቪ ሴል ከተመከረው የቮልቴጅ መጠን ይበልጣል ምክንያቱም የተለያዩ ሌሎች ባትሪዎች አሁንም ባትሪ መሙላት ያስፈልጋቸዋል።ይህ የውስጥ ሙቀት ማመንጨት ዋጋ ሙቀቱ ሊለቀቅ ከሚችለው መጠን ሲያልፍ ወደ ሙቀት መሸሽ ይመራዋል ይህ የላይፍፖ4 ባትሪ ማሸጊያው በሙቀት ቁጥጥር እንዳይደረግ ያደርገዋል። በባትሪ ጥቅሎች ውስጥ የሕዋስ አለመመጣጠን ምን ቀስቅሴዎች ናቸው? አሁን ሁሉንም ሴሎች በባትሪ ጥቅል ውስጥ ሚዛን መጠበቅ ለምን አስፈላጊ እንደሆነ እንረዳለን። ነገር ግን ችግሩን በአግባቡ ለመቅረፍ ሴሎቹ ለምን ያልተመጣጠነ የመጀመሪያ እጅ እንደሚያገኙ ማወቅ አለብን። ቀደም ሲል እንደተገለፀው ህዋሶችን በተከታታይ በማስቀመጥ የባትሪ ጥቅል ሲፈጠር ሁሉም ሴሎች ተመሳሳይ በሆነ የቮልቴጅ መጠን ውስጥ እንዲቆዩ ይደረጋል። ስለዚህ ትኩስ የባትሪ ጥቅል ሁል ጊዜ ሚዛናዊ ህዋሶች ይኖሩታል። ነገር ግን ጥቅሉ ጥቅም ላይ ሲውል ሴሎቹ ከምክንያቶች ጋር ስለሚጣጣሙ ሚዛናቸውን ይወጣሉ። የኤስኦሲ ልዩነት የአንድ ሕዋስ SOC መለካት ውስብስብ ነው; ስለዚህ በባትሪ ውስጥ ያሉ የተወሰኑ ሴሎችን SOC ለመለካት በጣም የተወሳሰበ ነው። በጣም ጥሩ የሕዋስ ማመሳሰል ዘዴ ከተመሳሳይ የቮልቴጅ (ኦ.ሲ.ቪ.) ዲግሪዎች ይልቅ ከተመሳሳይ ኤስ.ኦ.ሲ. ሴሎች ጋር መዛመድ አለበት። ነገር ግን ህዋሶች እሽግ በሚሰሩበት ጊዜ በቮልቴጅ ላይ ብቻ ሊዛመዱ የማይቻል ስለሆነ፣ በኤስኦሲ ውስጥ ያለው ልዩነት በጊዜው በ OCV ላይ ለውጥ ሊያመጣ ይችላል። የውስጥ ተቃውሞ ልዩነት ተመሳሳይ የውስጥ መከላከያ (IR) ሴሎችን ማግኘት እጅግ በጣም ከባድ ነው እና የባትሪ ዕድሜ ሲጨምር የሕዋስ IR እንዲሁ ይቀየራል እንዲሁም በባትሪ ጥቅል ውስጥ ሁሉም ሕዋሳት አንድ አይነት IR አይኖራቸውም። እንደተረዳነው IR በሴል ውስጥ ያለውን የአሁኑን ዥረት የሚወስን የሕዋስ ውስጣዊ አለመቻልን ይጨምራል። ምክንያቱም IR በሴሉ በኩል ያለው የአሁኑን እና እንዲሁም የቮልቴጅ መጠኑ ይለያያል. የሙቀት ደረጃ የሕዋስ አከፋፈል እና የመልቀቅ አቅም እንዲሁ በዙሪያው ባለው የሙቀት መጠን ላይ የተመሠረተ ነው። እንደ ኢቪ ወይም የፀሐይ ድርድር ባሉ ጉልህ የባትሪ ጥቅል ውስጥ ሴሎቹ በቆሻሻ ቦታ ላይ ይሰራጫሉ እና በማሸጊያው መካከል የሙቀት ልዩነት ሊኖር ይችላል ከቀሪዎቹ ህዋሶች በበለጠ ፍጥነት እንዲሞሉ ወይም እንዲወጡ በማሸጊያው መካከል የሙቀት ልዩነት ሊኖር ይችላል። ከላይ ከተጠቀሱት ምክንያቶች በመነሳት በሂደቱ ውስጥ ሴሎች ሚዛን እንዳይዛባ መከላከል እንደማንችል ግልጽ ነው. ስለዚህ ብቸኛው መድሀኒት ሴሎቹ ሚዛናዊ ካልሆኑ በኋላ ሚዛናቸውን እንዲጠብቁ የሚጠይቀውን የውጪ ስርዓት መጠቀም ነው። ይህ ሥርዓት የባትሪ ሚዛን ሥርዓት ይባላል። የ LiFePo4 የባትሪ ጥቅል ሚዛን እንዴት ማግኘት ይቻላል? የባትሪ አስተዳደር ስርዓት (ቢኤምኤስ) በአጠቃላይ የ LiFePo4 ባትሪ ጥቅል የባትሪ ሚዛንን በራሱ ማሳካት አይችልም፣በዚህም ሊሳካ ይችላል።የባትሪ አስተዳደር ስርዓት(ቢኤምኤስ) የባትሪው አምራቹ የባትሪውን ማመጣጠን ተግባር እና ሌሎች የጥበቃ ተግባራትን ለምሳሌ በቮልቴጅ ጥበቃ፣ በኤስኦሲ አመልካች፣ በሙቀት ማስጠንቀቂያ/መከላከያ ላይ ወዘተ የመሳሰሉትን በዚህ BMS ሰሌዳ ላይ ያዋህዳል። የ Li-ion ባትሪ መሙያ ከማመጣጠን ተግባር ጋር “ሚዛን ባትሪ መሙያ” በመባልም ይታወቃል፣ ቻርጅ መሙያው የተመጣጠነ ተግባርን በማዋሃድ የተለያዩ ባትሪዎችን በተለያዩ ሕብረቁምፊዎች ለመደገፍ (ለምሳሌ 1 ~ 6S)። ባትሪዎ የቢኤምኤስ ሰሌዳ ባይኖረውም ሚዛንን ለመጠበቅ የ Li-ion ባትሪዎን በዚህ ባትሪ መሙያ መሙላት ይችላሉ። ማመጣጠን ቦርድ የተመጣጠነ ባትሪ ቻርጀር ሲጠቀሙ ቻርጀሩን እና ባትሪዎን ከማመዛዘን ሰሌዳው ላይ የተወሰነ ሶኬት በመምረጥ ማገናኘት አለቦት። የጥበቃ ዑደት ሞዱል (ፒሲኤም) PCM ቦርድ ከ LiFePo4 ባትሪ ጥቅል ጋር የተገናኘ ኤሌክትሮኒካዊ ቦርድ ሲሆን ዋና ተግባሩ ባትሪውን እና ተጠቃሚውን ከተበላሸ መከላከል ነው. ደህንነቱ የተጠበቀ አጠቃቀምን ለማረጋገጥ የLiFePo4 ባትሪ በጣም ጥብቅ በሆኑ የቮልቴጅ መለኪያዎች ውስጥ መስራት አለበት። በባትሪ አምራች እና ኬሚስትሪ ላይ በመመስረት ይህ የቮልቴጅ መለኪያ ለተለቀቁ ባትሪዎች በሴል 3.2 ቮ እና በሴል 3.65 ቮ ለሚሞሉ ባትሪዎች ይለያያል። የ PCM ቦርዱ እነዚህን የቮልቴጅ መመዘኛዎች ይከታተላል እና ከተሻገሩ ባትሪውን ከጭነቱ ወይም ከቻርጅ መሙያው ያላቅቀዋል. በአንድ የ LiFePo4 ባትሪ ወይም በርካታ LiFePo4 ባትሪዎች በትይዩ የተገናኙ ከሆነ ይህ በቀላሉ ይከናወናል ምክንያቱም የ PCM ቦርድ የነጠላ ቮልቴጅን ይቆጣጠራል. ነገር ግን, ብዙ ባትሪዎች በተከታታይ ሲገናኙ, የ PCM ሰሌዳ የእያንዳንዱን ባትሪ ቮልቴጅ መከታተል አለበት. የባትሪ ሚዛን ዓይነቶች ለLiFePo4 የባትሪ ጥቅል የተለያዩ የባትሪ ማመጣጠን ስልተ ቀመሮች ተዘጋጅተዋል። በባትሪ ቮልቴጅ እና በኤስ.ኦ.ሲ. ላይ ተመስርተው ወደ ተገብሮ እና ንቁ የባትሪ ማመጣጠን ዘዴዎች ተከፍሏል። ተገብሮ የባትሪ ሚዛን ተገብሮ የባትሪ ማመጣጠን ቴክኒክ ትርፍ ክፍያውን ሙሉ በሙሉ ኃይል ካለው የLiFePo4 ባትሪ በተከላካይ ኤለመንቶች ይለያል እና ለሁሉም ሴሎች ከዝቅተኛው የLiFePo4 ባትሪ ክፍያ ጋር ተመሳሳይ ክፍያ ይሰጣል። ይህ ዘዴ የበለጠ አስተማማኝ እና ጥቂት ክፍሎችን ይጠቀማል, ስለዚህ አጠቃላይ የስርዓት ወጪን ይቀንሳል. ይሁን እንጂ ቴክኖሎጂው የኃይል ብክነትን በሚያመነጨው ሙቀት ውስጥ ስለሚሰራጭ የስርዓቱን ውጤታማነት ይቀንሳል. ስለዚህ, ይህ ቴክኖሎጂ ለአነስተኛ ኃይል አፕሊኬሽኖች ተስማሚ ነው. ንቁ የባትሪ ማመጣጠን የነቃ ክፍያ ማመጣጠን ከLiFePo4 ባትሪዎች ጋር ለተያያዙ ተግዳሮቶች መፍትሄ ነው። የነቃ ሕዋስ ማመጣጠን ቴክኒክ ክፍያውን ከከፍተኛው ሃይል LiFePo4 ባትሪ ያስወጣል እና ወደ ዝቅተኛው ሃይል LiFePo4 ባትሪ ያስተላልፋል። ከፓሲቭ ሴል ማመጣጠን ቴክኖሎጂ ጋር ሲነፃፀር ይህ ዘዴ በ LiFePo4 ባትሪ ሞጁል ውስጥ ያለውን ኃይል ይቆጥባል, ስለዚህ የስርዓቱን ውጤታማነት ይጨምራል, እና በ LiFePo4 የባትሪ ፓኬጅ ሴሎች መካከል ያለውን ሚዛን ለመጠበቅ ትንሽ ጊዜን ይፈልጋል, ይህም ከፍተኛ የኃይል መሙላት ያስችላል. የ LiFePo4 ባትሪ ማሸጊያው እረፍት ላይ በሚሆንበት ጊዜ እንኳን፣ ፍፁም የሆኑ የLiFePo4 ባትሪዎች እንኳን በተለያየ ታሪፍ ክፍያ ያጣሉ ምክንያቱም ራስን በራስ የማፍሰስ ፍጥነት እንደ የሙቀት ቅልጥፍና ይለያያል፡ የ10 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ የባትሪ ሙቀት መጨመር ቀድሞውንም በእጥፍ ይጨምራል። . ነገር ግን የነቃ ክፍያ ማመጣጠን ሴሎች እረፍት ላይ ቢሆኑም እንኳ ወደ ሚዛናዊነት መመለስ ይችላሉ። ይሁን እንጂ ይህ ዘዴ ውስብስብ ዑደት አለው, ይህም አጠቃላይ የስርዓት ወጪን ይጨምራል. ስለዚህ, ንቁ ሕዋስ ማመጣጠን ለከፍተኛ ኃይል አፕሊኬሽኖች ተስማሚ ነው. እንደ ሃይል ማጠራቀሚያ ክፍሎች እንደ capacitors፣ ኢንዳክተሮች/ትራንስፎርመሮች እና ኤሌክትሮኒክስ መቀየሪያዎች ያሉ የተለያዩ ንቁ ማመጣጠን የወረዳ ቶፖሎጂዎች አሉ። በአጠቃላይ የነቃ የባትሪ አስተዳደር ስርዓት የ LiFePo4 ባትሪዎች አጠቃላይ ወጪን ይቀንሳል ምክንያቱም በ LiFePo4 ባትሪዎች መካከል የተበታተነ እና ያልተስተካከለ እርጅናን ለማካካስ ህዋሶችን ከመጠን በላይ መጨመር አያስፈልገውም። የነቃ የባትሪ አስተዳደር ወሳኝ የሚሆነው አሮጌ ሴሎች በአዲስ ሴሎች ሲተኩ እና በLiFePo4 ባትሪ ጥቅል ውስጥ ከፍተኛ ልዩነት ሲኖር ነው። ንቁ የባትሪ አስተዳደር ስርዓቶች በ LiFePo4 የባትሪ ጥቅሎች ውስጥ ትልቅ የመለኪያ ልዩነት ያላቸው ሴሎችን እንዲጭኑ ስለሚያስችላቸው የምርት ውጤቱ እየጨመረ ሲሆን የዋስትና እና የጥገና ወጪዎች ይቀንሳል። ስለዚህ, ንቁ የባትሪ አስተዳደር ስርዓቶች ወጪዎችን ለመቀነስ በሚረዱበት ጊዜ የባትሪውን አፈፃፀም, አስተማማኝነት እና ደህንነት ይጠቀማሉ. ማጠቃለል የሕዋስ ቮልቴጅ ተንሸራታች ተጽእኖዎችን ለመቀነስ, ሚዛኖች በትክክል መስተካከል አለባቸው. የማንኛውም ሚዛናዊ መፍትሄ ግብ የLiFePo4 ባትሪ ጥቅል በታሰበው የአፈጻጸም ደረጃ እንዲሰራ እና ያለውን አቅም ማራዘም ነው። የባትሪ ማመጣጠን አፈፃፀሙን ለማሻሻል ብቻ ሳይሆን አስፈላጊም ነው።የባትሪዎች የሕይወት ዑደትእንዲሁም በLiFePo4battery ጥቅል ላይ የደህንነት ሁኔታን ይጨምራል። የባትሪን ደህንነት ለማሻሻል እና የባትሪ ዕድሜን ለማራዘም ከሚመጡት ቴክኖሎጂዎች አንዱ። አዲሱ የባትሪ ሚዛን ቴክኖሎጂ ለግለሰብ LiFePo4 ህዋሶች የሚፈለገውን የማመጣጠን መጠን ሲከታተል የLiFePo4 ባትሪ ጥቅል ህይወትን ያራዝመዋል እና አጠቃላይ የባትሪውን ደህንነት ያሻሽላል።
የልጥፍ ሰዓት፡- ግንቦት-08-2024