અસંગત સૌર લિથિયમ બેટરીના જોખમો શું છે?

લિથિયમ-આયન બેટરીની ઉર્જા ઘનતા વધારે છે, સલામતીના કારણોસર સામાન્ય વોલ્યુમ ખૂબ મોટી ડિઝાઇન કરવામાં આવશે નહીં, પરંતુ સંખ્યાબંધ સિંગલ લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ કોષો શ્રેણીમાં વાહક કનેક્ટર્સ દ્વારા અને પાવર સપ્લાયમાં સમાંતર, સોલર લિથિયમ બેટરી મોડ્યુલ બનાવે છે. જો કે, આને સુસંગતતાની સમસ્યાનો સામનો કરવાની જરૂર છે.

ની અસંગતતાસૌર લિથિયમ બેટરીપરિમાણોમાં સામાન્ય રીતે ક્ષમતા, આંતરિક પ્રતિકાર, ઓપન-સર્કિટ વોલ્ટેજની વિસંગતતા, ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં રચાયેલી બેટરી સેલની કામગીરીની અસંગતતા, ઉપયોગની પ્રક્રિયામાં વધુ તીવ્ર બનશે, સેલની અંદર સમાન બેટરી પેક, નબળા છે. હંમેશા નબળા અને ત્વરિત નબળા બનવા માટે અને મોનોમર સેલ વચ્ચેના પરિમાણોના વિક્ષેપની ડિગ્રી, વૃદ્ધત્વની ડિગ્રીના ઊંડાણ સાથે અને મોટા બને છે.

સંબંધિત વાંચન: સૌર લિથિયમ બેટરીની સુસંગતતા શું છે?

આ લેખ શ્રેણીમાં અને એકસાથે ઉપયોગમાં લેવાતી વખતે અસંગત કોષોનો પરિચય કરશે, લિથિયમ-આયન બેટરી PACK ને શું નુકસાન થશે અને અસંગત સૌર લિથિયમ બેટરીની સમસ્યાનો આપણે કેવી રીતે સામનો કરવો જોઈએ.

અસંગત સૌર લિથિયમ બેટરીના જોખમો શું છે?

સૌર લિથિયમ બેટરી પેકની સંગ્રહ ક્ષમતા ગુમાવવી

સૌર લિથિયમ બેટરી પેકની ડિઝાઇનમાં, એકંદર ક્ષમતા "બેરલ સિદ્ધાંત" સાથે સુસંગત છે, સૌથી ખરાબ લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ સેલની ક્ષમતા સમગ્ર સૌર લિથિયમ બેટરી પેકની ક્ષમતા નક્કી કરે છે. ઓવરચાર્જિંગ અને ઓવર-ડિસ્ચાર્જિંગને રોકવા માટે, બેટરી મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ નીચેના તર્કને અપનાવશે:

ડિસ્ચાર્જ કરતી વખતે: જ્યારે સૌથી નીચો સિંગલ સેલ વોલ્ટેજ ડિસ્ચાર્જ કટ-ઓફ વોલ્ટેજ સુધી પહોંચે છે, ત્યારે સમગ્ર બેટરી પેક ડિસ્ચાર્જ થવાનું બંધ કરે છે;
ચાર્જિંગ દરમિયાન: જ્યારે ઉચ્ચતમ વ્યક્તિગત વોલ્ટેજ ચાર્જિંગ કટ-ઓફ વોલ્ટેજને સ્પર્શે છે, ત્યારે ચાર્જિંગ બંધ થઈ જાય છે.

વધુમાં, જ્યારે નાની ક્ષમતાના બેટરી સેલનો ઉપયોગ મોટી ક્ષમતાના બેટરી સેલ સાથે શ્રેણીમાં કરવામાં આવે છે, ત્યારે નાની ક્ષમતાના બેટરી સેલ હંમેશા સંપૂર્ણ રીતે ડિસ્ચાર્જ થશે, જ્યારે મોટી ક્ષમતાના બેટરી સેલ હંમેશા તેની ક્ષમતાના અમુક ભાગનો ઉપયોગ કરશે, પરિણામે ક્ષમતામાં વધારો થશે. સંપૂર્ણ બેટરી પેક હંમેશા નિષ્ક્રિય સ્થિતિમાં તેની ક્ષમતાનો એક ભાગ ધરાવે છે.

સોલાર લિથિયમ બેટરી પેકનું સ્ટોરેજ લાઇફ ઘટાડે છે

એ જ રીતે, એનું આયુષ્યલિથિયમ સોલર બેટરીસૌથી ટૂંકી આયુષ્ય સાથે લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ કોષ પર આધાર રાખે છે. સંભવ છે કે સૌથી ટૂંકી આયુષ્ય ધરાવતો કોષ એ ઓછી ક્ષમતાવાળો લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ કોષ છે. ઓછી ક્ષમતાનો LiFePO4 કોષ તેના જીવનના અંત સુધી પહોંચનાર સૌપ્રથમ હોઈ શકે છે કારણ કે તે દર વખતે સંપૂર્ણ ચાર્જ અને ડિસ્ચાર્જ થાય છે. જ્યારે જીવનના અંતમાં લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ કોષોના જૂથ તરીકે વેલ્ડિંગ કરવામાં આવે છે, ત્યારે સમગ્ર સૌર લિથિયમ બેટરી પેક પણ જીવનના અંતને અનુસરશે.

સૌર બેટરી પેકના આંતરિક પ્રતિકારમાં વધારો

જ્યારે સમાન પ્રવાહ વિવિધ આંતરિક પ્રતિકાર ધરાવતા કોષોમાંથી વહે છે, ત્યારે ઉચ્ચ આંતરિક પ્રતિકાર સાથે LiFePO4 કોષ વધુ ગરમી ઉત્પન્ન કરે છે. આ ઉચ્ચ સૌર કોષનું તાપમાન તરફ દોરી જાય છે, જે બગાડના દરને વેગ આપે છે અને આંતરિક પ્રતિકાર વધારે છે. આંતરિક પ્રતિકાર અને તાપમાનમાં વધારો વચ્ચે નકારાત્મક પ્રતિક્રિયાઓની એક જોડી રચાય છે, જે ઉચ્ચ આંતરિક પ્રતિકાર સાથે કોષોના બગાડને વેગ આપે છે.

ઉપરોક્ત ત્રણ પરિમાણો સંપૂર્ણપણે સ્વતંત્ર નથી, અને ઊંડે વૃદ્ધ કોષોમાં ઉચ્ચ આંતરિક પ્રતિકાર અને વધુ ક્ષમતામાં ઘટાડો થાય છે. જો કે આ પરિમાણો એકબીજાને અસર કરે છે, પરંતુ તેમની સંબંધિત પ્રભાવ દિશાને અલગથી સમજાવે છે, સૌર લિથિયમ બેટરીની અસંગતતાના નુકસાનને વધુ સારી રીતે સમજવામાં મદદ કરે છે.

લિથિયમ સોલર બેટરીની અસંગતતા સાથે કેવી રીતે વ્યવહાર કરવો?

થર્મલ મેનેજમેન્ટ

અસંગત આંતરિક પ્રતિકાર સાથે લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ કોષો વિવિધ પ્રમાણમાં ગરમી ઉત્પન્ન કરે છે તે સમસ્યાના જવાબમાં, સમગ્ર બેટરી પેકમાં તાપમાનના તફાવતને નિયંત્રિત કરવા માટે થર્મલ મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમનો સમાવેશ કરી શકાય છે જેથી તાપમાનનો તફાવત નાની મર્યાદામાં રાખવામાં આવે. આ રીતે, જો વધુ ગરમી ઉત્પન્ન કરનાર કોષનું તાપમાન હજુ પણ ઊંચું હોય, તો પણ તે અન્ય કોષોથી દૂર નહીં ખેંચાય, અને બગાડનું સ્તર નોંધપાત્ર રીતે અલગ નહીં હોય. સામાન્ય થર્મલ મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ્સમાં એર-કૂલ્ડ અને લિક્વિડ-કૂલ્ડ સિસ્ટમ્સનો સમાવેશ થાય છે.

વર્ગીકરણ

સૉર્ટ કરવાનો હેતુ વિવિધ પરિમાણો અને લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ બેટરી કોષોના બેચને પસંદગી દ્વારા અલગ કરવાનો છે, ભલે લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ બેટરી કોષોની સમાન બેચ હોય, પણ સ્ક્રીનીંગ કરવાની જરૂર હોય, લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ બેટરીની સંબંધિત સાંદ્રતાના પરિમાણો. બેટરી પેક, બેટરી પેકમાં કોષો. સૉર્ટિંગ પદ્ધતિઓમાં સ્ટેટિક સૉર્ટિંગ અને ડાયનેમિક સૉર્ટિંગનો સમાવેશ થાય છે.

સમાનતા

લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ કોષોની અસંગતતાને લીધે, કેટલાક કોષોનું ટર્મિનલ વોલ્ટેજ અન્ય કોષો કરતા આગળ હશે અને પ્રથમ નિયંત્રણ થ્રેશોલ્ડ સુધી પહોંચશે, પરિણામે સમગ્ર સિસ્ટમની ક્ષમતા નાની થઈ જશે. બેટરી મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ BMS નું સમાનીકરણ કાર્ય આ સમસ્યાને ખૂબ સારી રીતે હલ કરી શકે છે.

જ્યારે લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ બેટરી સેલ ચાર્જિંગ કટ-ઓફ વોલ્ટેજ સુધી પહોંચનાર પ્રથમ હોય છે, જ્યારે બાકીના લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ બેટરી સેલ વોલ્ટેજ પાછળ રહે છે, ત્યારે BMS ચાર્જિંગ ઇક્વલાઇઝેશન ફંક્શન શરૂ કરશે, અથવા ડિસ્ચાર્જ કરવા માટે રેઝિસ્ટરને ઍક્સેસ કરશે. ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ બેટરી સેલની શક્તિનો એક ભાગ, અથવા ઊર્જાને લો-વોલ્ટેજ લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ બેટરી સેલ અપમાં ટ્રાન્સફર કરો. આ રીતે, ચાર્જિંગ કટ-ઓફની સ્થિતિ ઉઠાવી લેવામાં આવે છે, ચાર્જિંગ પ્રક્રિયા ફરીથી શરૂ થાય છે, અને બેટરી પેકને વધુ પાવરથી ચાર્જ કરી શકાય છે.