असंगत सौर लिथियम बैटरियों के खतरे क्या हैं?

लिथियम-आयन बैटरी ऊर्जा घनत्व अधिक है, सुरक्षा कारणों से सामान्य मात्रा को बहुत बड़ा नहीं बनाया जाएगा, लेकिन श्रृंखला में प्रवाहकीय कनेक्टर्स के माध्यम से एकल लिथियम आयरन फॉस्फेट कोशिकाओं की एक श्रृंखला और एक बिजली की आपूर्ति के समानांतर, एक सौर लिथियम बैटरी मॉड्यूल का निर्माण होता है हालाँकि, इसके लिए निरंतरता की समस्या का सामना करना होगा।

की असंगतिसौर लिथियम बैटरीमापदंडों में आम तौर पर क्षमता, आंतरिक प्रतिरोध, ओपन-सर्किट वोल्टेज असंगतता, उत्पादन प्रक्रिया में गठित बैटरी सेल के प्रदर्शन की असंगति शामिल होती है, उपयोग की प्रक्रिया में यह और बढ़ जाएगी, सेल के भीतर एक ही बैटरी पैक, कमजोर है हमेशा कमजोर और तेज होता जाता है और मोनोमर सेल के बीच मापदंडों के फैलाव की डिग्री बढ़ती जाती है, उम्र बढ़ने की डिग्री गहरी होती जाती है और बड़ी होती जाती है।

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यह लेख असंगत कोशिकाओं का परिचय देगा जब श्रृंखला में और एक साथ उपयोग किया जाता है, लिथियम-आयन बैटरी पैक को क्या नुकसान होगा और हमें असंगत सौर लिथियम बैटरी की समस्या से कैसे निपटना चाहिए।

असंगत सौर लिथियम बैटरियों के खतरे क्या हैं?

सौर लिथियम बैटरी पैक की भंडारण क्षमता का नुकसान

सौर लिथियम बैटरी पैक के डिजाइन में, समग्र क्षमता "बैरल सिद्धांत" के अनुरूप है, सबसे खराब लिथियम आयरन फॉस्फेट सेल की क्षमता पूरे सौर लिथियम बैटरी पैक की क्षमता निर्धारित करती है। ओवरचार्जिंग और ओवर-डिस्चार्जिंग को रोकने के लिए, बैटरी प्रबंधन प्रणाली निम्नलिखित तर्क अपनाएगी:

डिस्चार्ज करते समय: जब सबसे कम एकल सेल वोल्टेज डिस्चार्ज कट-ऑफ वोल्टेज तक पहुंचता है, तो पूरा बैटरी पैक डिस्चार्ज होना बंद कर देता है;
चार्जिंग के दौरान: जब उच्चतम व्यक्तिगत वोल्टेज चार्जिंग कट-ऑफ वोल्टेज को छूता है, तो चार्जिंग बंद हो जाती है।

इसके अलावा, जब छोटी क्षमता वाली बैटरी सेल का उपयोग बड़ी क्षमता वाली बैटरी सेल के साथ श्रृंखला में किया जाता है, तो छोटी क्षमता वाली बैटरी सेल हमेशा पूरी तरह से डिस्चार्ज हो जाएगी, जबकि बड़ी क्षमता वाली बैटरी सेल हमेशा अपनी क्षमता का हिस्सा उपयोग करेगी, जिसके परिणामस्वरूप क्षमता में वृद्धि होगी। पूरा बैटरी पैक हमेशा अपनी क्षमता का एक हिस्सा निष्क्रिय अवस्था में रखता है।

सौर लिथियम बैटरी पैक का भंडारण जीवन कम हो गया

इसी प्रकार, का जीवनकाललिथियम सौर बैटरीसबसे कम जीवनकाल वाले लिथियम आयरन फॉस्फेट सेल पर निर्भर करता है। यह संभावना है कि सबसे कम जीवन काल वाली कोशिका कम क्षमता वाली लिथियम आयरन फॉस्फेट सेल है। कम क्षमता वाले LiFePO4 सेल के अपने जीवन के अंत तक पहुंचने वाले पहले सेल होने की संभावना है क्योंकि यह हर बार पूरी तरह से चार्ज और डिस्चार्ज होता है। जब लिथियम आयरन फॉस्फेट कोशिकाओं के एक समूह के रूप में वेल्डेड किया जाता है तो जीवन समाप्त हो जाता है, संपूर्ण सौर लिथियम बैटरी पैक भी जीवन के अंत का पालन करेगा।

सौर बैटरी पैक के आंतरिक प्रतिरोध में वृद्धि

जब समान धारा विभिन्न आंतरिक प्रतिरोधों वाली कोशिकाओं से प्रवाहित होती है, तो उच्च आंतरिक प्रतिरोध वाली LiFePO4 सेल अधिक गर्मी उत्पन्न करती है। इससे सौर सेल का तापमान बढ़ जाता है, जिससे गिरावट की दर तेज हो जाती है और आंतरिक प्रतिरोध और बढ़ जाता है। आंतरिक प्रतिरोध और तापमान वृद्धि के बीच नकारात्मक फीडबैक की एक जोड़ी बनती है, जो उच्च आंतरिक प्रतिरोध वाली कोशिकाओं की गिरावट को तेज करती है।

उपरोक्त तीन पैरामीटर पूरी तरह से स्वतंत्र नहीं हैं, और गहराई से वृद्ध कोशिकाओं में उच्च आंतरिक प्रतिरोध और अधिक क्षमता में गिरावट होती है। हालाँकि ये पैरामीटर एक-दूसरे को प्रभावित करते हैं, लेकिन अलग-अलग अपने संबंधित प्रभाव की दिशा की व्याख्या करते हैं, जिससे सौर लिथियम बैटरी असंगतता के नुकसान को बेहतर ढंग से समझने में मदद मिलती है।

लिथियम सौर बैटरी असंगति से कैसे निपटें?

थर्मल प्रबंधन

इस समस्या के जवाब में कि असंगत आंतरिक प्रतिरोध वाली लिथियम आयरन फॉस्फेट कोशिकाएं अलग-अलग मात्रा में गर्मी उत्पन्न करती हैं, पूरे बैटरी पैक में तापमान अंतर को विनियमित करने के लिए एक थर्मल प्रबंधन प्रणाली को शामिल किया जा सकता है ताकि तापमान अंतर को एक छोटी सीमा के भीतर रखा जा सके। इस तरह, भले ही अधिक गर्मी उत्पन्न करने वाली कोशिका में अभी भी उच्च तापमान वृद्धि हो, यह अन्य कोशिकाओं से दूर नहीं जाएगी, और गिरावट का स्तर महत्वपूर्ण रूप से भिन्न नहीं होगा। सामान्य थर्मल प्रबंधन प्रणालियों में एयर-कूल्ड और लिक्विड-कूल्ड सिस्टम शामिल हैं।

छंटाई

छँटाई का उद्देश्य चयन के माध्यम से लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी कोशिकाओं के विभिन्न मापदंडों और बैचों को अलग करना है, भले ही लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी कोशिकाओं का एक ही बैच हो, लेकिन स्क्रीनिंग की भी आवश्यकता है, लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी की सापेक्ष एकाग्रता के पैरामीटर बैटरी पैक में सेल, बैटरी पैक। सॉर्टिंग विधियों में स्थैतिक सॉर्टिंग और गतिशील सॉर्टिंग शामिल हैं।

समीकरण

लिथियम आयरन फॉस्फेट कोशिकाओं की असंगतता के कारण, कुछ कोशिकाओं का टर्मिनल वोल्टेज अन्य कोशिकाओं से आगे होगा और पहले नियंत्रण सीमा तक पहुंचेगा, जिसके परिणामस्वरूप पूरे सिस्टम की क्षमता छोटी हो जाएगी। बैटरी प्रबंधन प्रणाली बीएमएस का इक्वलाइजेशन फ़ंक्शन इस समस्या को बहुत अच्छी तरह से हल कर सकता है।

जब लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी सेल चार्जिंग कट-ऑफ वोल्टेज तक पहुंचने वाला पहला है, जबकि बाकी लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी सेल वोल्टेज पीछे रहता है, तो बीएमएस डिस्चार्ज करने के लिए चार्जिंग इक्वलाइजेशन फ़ंक्शन, या अवरोधक तक पहुंच शुरू कर देगा। उच्च-वोल्टेज लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी सेल की शक्ति का हिस्सा, या ऊर्जा को कम-वोल्टेज लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी सेल में स्थानांतरित करें। इस तरह, चार्जिंग कट-ऑफ की स्थिति हटा दी जाती है, चार्जिंग प्रक्रिया फिर से शुरू हो जाती है, और बैटरी पैक को अधिक शक्ति से चार्ज किया जा सकता है।