कसरी सेल ब्यालेन्सिङले LifePo4 ब्याट्री प्याकको आयु बढाउँछ?

जब यन्त्रहरूलाई लामो समयसम्म चल्ने, उच्च प्रदर्शन आवश्यक हुन्छLifePo4 ब्याट्री प्याक, तिनीहरूले प्रत्येक सेल सन्तुलन गर्न आवश्यक छ। किन LifePo4 ब्याट्री प्याकलाई ब्याट्री ब्यालेन्सिङ चाहिन्छ? LifePo4 ब्याट्रीहरू धेरै विशेषताहरूको अधीनमा छन् जस्तै ओभरभोल्टेज, कम भोल्टेज, ओभरचार्ज र डिस्चार्ज करन्ट, थर्मल रनवे र ब्याट्री भोल्टेज असंतुलन। सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण कारकहरू मध्ये एक सेल असंतुलन हो, जसले समयको साथ प्याकमा प्रत्येक सेलको भोल्टेज परिवर्तन गर्दछ, जसले ब्याट्री क्षमतालाई द्रुत रूपमा घटाउँछ। जब LifePo4 ब्याट्री प्याक श्रृंखलामा धेरै सेलहरू प्रयोग गर्न डिजाइन गरिएको छ, सेल भोल्टेजहरूलाई निरन्तर सन्तुलन गर्न विद्युतीय विशेषताहरू डिजाइन गर्न महत्त्वपूर्ण छ। यो ब्याट्री प्याकको प्रदर्शनको लागि मात्र होइन, तर जीवन चक्रलाई अनुकूलन गर्न पनि हो। सिद्धान्तको आवश्यकता यो हो कि ब्याट्री ब्यालेन्सिङ ब्याट्री निर्माण हुनु अघि र पछि हुन्छ र ब्याट्रीको जीवन चक्रमा इष्टतम ब्याट्री कार्यसम्पादन कायम राख्नको लागि गर्नुपर्छ! ब्याट्री ब्यालेन्सिङको प्रयोगले हामीलाई एप्लिकेसनहरूको लागि उच्च क्षमता भएका ब्याट्रीहरू डिजाइन गर्न अनुमति दिन्छ किनभने ब्यालेन्सिङले ब्याट्रीलाई चार्जको उच्च अवस्था (SOC) प्राप्त गर्न अनुमति दिन्छ। तपाईंले धेरै LifePo4 सेल एकाइहरूलाई श्रृंखलामा जडान गर्ने कल्पना गर्न सक्नुहुन्छ जस्तो कि तपाईंले धेरै स्लेज कुकुरहरूसँग स्लेज तान्दै हुनुहुन्छ। यदि सबै स्लेज कुकुरहरू समान गतिमा दौडिरहेका छन् भने स्लेजलाई अधिकतम दक्षताका साथ मात्र तान्न सकिन्छ। चार स्लेज कुकुरहरूसँग, यदि एउटा स्लेज कुकुर बिस्तारै दौड्यो भने, अन्य तीनवटा स्लेज कुकुरहरूले पनि आफ्नो गति घटाउनु पर्छ, जसले गर्दा दक्षता कम हुन्छ, र यदि एउटा स्लेज कुकुर छिटो दौड्यो भने, यसले अन्य तीनवटा स्लेज कुकुरहरूको भार तान्नेछ। आफैलाई दुख्छ। त्यसकारण, जब धेरै LifePo4 कक्षहरू श्रृंखलामा जडान हुन्छन्, सबै कक्षहरूको भोल्टेज मानहरू अझ प्रभावकारी LifePo4 ब्याट्री प्याक प्राप्त गर्न बराबर हुनुपर्छ। नाममात्र LifePo4 ब्याट्री लगभग 3.2V मा मूल्याङ्कन गरिएको छ, तर भित्रघर ऊर्जा भण्डारण प्रणालीपोर्टेबल बिजुली आपूर्ति, औद्योगिक, दूरसंचार, विद्युतीय सवारी साधन र माइक्रोग्रिड अनुप्रयोगहरू, हामीलाई नाममात्र भोल्टेज भन्दा धेरै चाहिन्छ। हालका वर्षहरूमा, रिचार्जेबल LifePo4 ब्याट्रीहरूले पावर ब्याट्रीहरू र ऊर्जा भण्डारण प्रणालीहरूमा तिनीहरूको हल्का तौल, उच्च ऊर्जा घनत्व, लामो जीवन, उच्च क्षमता, द्रुत चार्ज, कम सेल्फ-डिस्चार्ज स्तर र वातावरणीय मित्रताका कारण महत्त्वपूर्ण भूमिका खेलेको छ। सेल ब्यालेन्सिङले प्रत्येक LifePo4 सेलको भोल्टेज र क्षमता एउटै स्तरमा रहेको सुनिश्चित गर्छ, अन्यथा LiFePo4 ब्याट्री प्याकको दायरा र जीवनकाल निकै कम हुनेछ, र ब्याट्रीको कार्यसम्पादनमा ह्रास आउनेछ! तसर्थ, LifePo4 सेल ब्यालेन्स ब्याट्रीको गुणस्तर निर्धारण गर्ने सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण कारकहरू मध्ये एक हो। सञ्चालनको क्रममा, थोरै भोल्टेज अन्तर हुनेछ, तर हामी यसलाई सेल सन्तुलनको माध्यमबाट स्वीकार्य दायरा भित्र राख्न सक्छौं। सन्तुलनको समयमा, उच्च क्षमता कोशिकाहरू पूर्ण चार्ज/डिस्चार्ज चक्रबाट गुजर्छन्। सेल सन्तुलन बिना, सबैभन्दा ढिलो क्षमता भएको सेल कमजोर बिन्दु हो। सेल ब्यालेन्सिङ BMS को मुख्य कार्यहरू मध्ये एक हो, तापक्रम निगरानी, ​​चार्जिङ र प्याक लाइफलाई अधिकतम बनाउन मद्दत गर्ने अन्य कार्यहरू सहित। ब्याट्री सन्तुलनका अन्य कारणहरू: LifePo4 ब्याट्री pcak अपूर्ण ऊर्जा प्रयोग ब्याट्रीको लागि डिजाइन गरिएको भन्दा बढी विद्युत् अवशोषित वा ब्याट्रीलाई छोटो पार्नुले समय भन्दा पहिले ब्याट्री विफलता निम्त्याउने सम्भावना धेरै हुन्छ। जब LifePo4 ब्याट्री प्याक डिस्चार्ज हुन्छ, कमजोर कोशिकाहरू स्वस्थ कोषहरू भन्दा छिटो डिस्चार्ज हुनेछन्, र तिनीहरू अन्य कक्षहरू भन्दा छिटो न्यूनतम भोल्टेजमा पुग्नेछन्। जब सेल न्यूनतम भोल्टेजमा पुग्छ, सम्पूर्ण ब्याट्री प्याक पनि लोडबाट विच्छेद हुन्छ। यसले ब्याट्री प्याक ऊर्जाको अप्रयुक्त क्षमतामा परिणाम दिन्छ। सेल क्षरण जब LifePo4 सेललाई यसको प्रभावकारिताको लागि सुझाव गरिएको मूल्यभन्दा थोरै बढी चार्ज गरिन्छ र सेलको जीवन प्रक्रिया पनि कम हुन्छ। उदाहरणको रूपमा 3.2V बाट 3.25V सम्मको चार्जिङ भोल्टेजमा सानो वृद्धिले ब्याट्रीलाई 30% चाँडो बिग्रन्छ। त्यसैले यदि सेल ब्यालेन्सिङ सही छैन भने पनि सानो ओभरचार्जिङले ब्याट्रीको जीवन समय घटाउँछ। सेल प्याकको अपूर्ण चार्जिङ LifePo4 ब्याट्रीहरू 0.5 र 1.0 दरहरू बीचको निरन्तर प्रवाहमा बिल गरिन्छ। LifePo4 ब्याट्री भोल्टेज बढ्दै जान्छ जब चार्जिङको गति बढ्छ जब पूर्ण रूपमा बिल भयो तब फलस्वरूप घट्छ। 85 Ah, 86 Ah, र 87 Ah क्रमशः र 100 प्रतिशत SoC भएका तीनवटा कक्षहरूको बारेमा सोच्नुहोस्, र सबै कक्षहरू त्यस पछि रिलिज हुन्छन् र तिनीहरूको SoC घट्छ। तपाईले तुरुन्तै पत्ता लगाउन सक्नुहुन्छ कि सेल 1 सबैभन्दा कम क्षमता भएको कारणले ऊर्जा समाप्त हुने पहिलो हो। जब सेल प्याकहरूमा पावर राखिन्छ र साथै उस्तै अवस्थित सेलहरू मार्फत प्रवाह हुन्छ, फेरि एक पटक, सेल 1 चार्जिङको समयमा फिर्ता हुन्छ र विभिन्न अन्य दुई कक्षहरू पूर्ण रूपमा चार्ज भएकाले यसलाई पूर्ण रूपमा चार्ज गरिएको मानिन्छ। यसको मतलब कोशिका १ मा कम क्युलोमेट्रिक प्रभावकारिता (CE) को कारणले सेलको सेल्फ-तातोको कारणले गर्दा सेल असमानता हुन्छ। थर्मल रनअवे स्थान लिन सक्ने सबैभन्दा भयानक बिन्दु थर्मल रनवे हो। हामीले बुझे अनुसारलिथियम कोशिकाहरूओभरचार्जिङका साथै ओभर डिस्चार्जिङको लागि धेरै संवेदनशील हुन्छन्। 4 सेलको प्याकमा यदि एउटा सेल 3.5 V छ भने अन्य 3.2 V छन् भने चार्जले निश्चित रूपमा सबै सेलहरूलाई एकसाथ बिल गर्नेछ किनभने तिनीहरू श्रृंखलामा छन् र यसले 3.5 V सेललाई सल्लाह दिइएको भोल्टेज भन्दा बढीमा बिल गर्नेछ किनभने विभिन्न अन्य ब्याट्रीहरूलाई अझै चार्ज गर्न आवश्यक छ। जब भित्री ताप उत्पादनको मूल्यले न्यानो रिलिज गर्न सक्ने दरलाई पार गर्छ तब यसले थर्मल रनअवे निम्त्याउँछ। यसले LifePo4 ब्याट्री प्याकलाई थर्मल रूपमा अनियन्त्रित बनाउँछ। ब्याट्री प्याकहरूमा सेल असन्तुलन के ट्रिगरहरू छन्? अब हामी बुझ्छौं किन ब्याट्री प्याकमा सबै कक्षहरू सन्तुलित राख्नु आवश्यक छ। तैपनि समस्यालाई उचित रूपमा सम्बोधन गर्न हामीले थाहा पाउनु पर्छ किन कोशिकाहरूले पहिलो हात असंतुलित हुन्छन्। पहिले भनिएझैं जब सेलहरूलाई श्रृंखलामा राखेर ब्याट्री प्याक सिर्जना गरिन्छ, यो सुनिश्चित गरिन्छ कि सबै कक्षहरू उही भोल्टेज स्तरहरूमा रहन्छन्। त्यसैले ताजा ब्याट्री प्याकमा सधैं सन्तुलित कक्षहरू हुन्छन्। यद्यपि प्याक प्रयोगमा राख्दा कक्षहरू कारकहरूको पालनाको कारण सन्तुलनबाट बाहिर जान्छन्। SOC विसंगति सेलको SOC मापन गर्न जटिल छ; त्यसैले ब्याट्रीमा विशिष्ट कक्षहरूको SOC नाप्न धेरै जटिल छ। एक इष्टतम सेल सामंजस्य विधिले ठ्याक्कै उही भोल्टेज (OCV) डिग्रीको सट्टा समान SOC को कक्षहरूसँग मेल खानुपर्छ। तर प्याक बनाउँदा सेलहरू भोल्टेज सर्तहरूमा मात्र मिलाउन सम्भव नहुने भएकाले, SOC मा भेरियन्टले समयमै OCV मा परिमार्जन गर्न सक्छ। आन्तरिक प्रतिरोध संस्करण समान आन्तरिक प्रतिरोध (IR) को कोशिकाहरू फेला पार्न यो अत्यन्तै गाह्रो छ र ब्याट्री उमेरको रूपमा, सेलको IR थप रूपमा परिवर्तन हुन्छ र त्यसैले ब्याट्री प्याकमा सबै कक्षहरूमा समान IR हुँदैन। जसरी हामी बुझ्छौं IR ले सेलको भित्री संवेदनशीलतामा थप्छ जसले सेल मार्फत हालको स्ट्रिमिङ निर्धारण गर्दछ। किनभने IR सेल मार्फत प्रवाह फरक हुन्छ र यसको भोल्टेज पनि फरक हुन्छ। तापमान स्तर सेलको बिलिङ र रिलिजिङ क्षमता पनि यसको वरपरको तापक्रममा निर्भर गर्दछ। महत्त्वपूर्ण ब्याट्री प्याकमा जस्तै EVs वा सोलार एरेहरूमा, सेलहरू फोहोर क्षेत्रमा वितरण गरिन्छ र त्यहाँ प्याकहरू बीचको तापक्रम भिन्नता हुन सक्छ जसले एउटा सेललाई चार्ज गर्न वा डिस्चार्ज गर्नको लागि बाँकी कक्षहरूलाई असमानता निम्त्याउँछ। माथिका कारकहरूबाट, यो स्पष्ट छ कि हामी कोशिकाहरूलाई प्रक्रियामा असंतुलन हुनबाट रोक्न सक्दैनौं। त्यसोभए, एउटै उपाय भनेको बाहिरी प्रणालीको प्रयोग गर्नु हो जसले कोषहरूलाई असन्तुलित प्राप्त गरेपछि फेरि सन्तुलित हुन आवश्यक छ। यो प्रणालीलाई ब्याट्री ब्यालेन्सिङ सिस्टम भनिन्छ। LiFePo4 ब्याट्री प्याक ब्यालेन्स कसरी प्राप्त गर्ने? ब्याट्री व्यवस्थापन प्रणाली (BMS) सामान्यतया LiFePo4 ब्याट्री प्याक आफैले ब्याट्री सन्तुलन हासिल गर्न सक्दैन, यो हासिल गर्न सकिन्छब्याट्री व्यवस्थापन प्रणाली(BMS)। ब्याट्री निर्माताले ब्याट्री ब्यालेन्सिङ प्रकार्य र अन्य सुरक्षा कार्यहरू जस्तै चार्ज ओभर भोल्टेज सुरक्षा, SOC सूचक, तापमान अलार्म/सुरक्षा, आदि यस BMS बोर्डमा एकीकृत गर्नेछ। ब्यालेन्सिङ प्रकार्यको साथ ली-आयन ब्याट्री चार्जर "ब्यालेन्स ब्याट्री चार्जर" को रूपमा पनि चिनिन्छ, चार्जरले विभिन्न ब्याट्रीहरूलाई विभिन्न स्ट्रिङ गणनाहरू (जस्तै 1~6S) समर्थन गर्न ब्यालेन्स प्रकार्यलाई एकीकृत गर्दछ। यदि तपाईको ब्याट्रीमा BMS बोर्ड छैन भने पनि, सन्तुलन प्राप्त गर्नको लागि तपाईले आफ्नो Li-ion ब्याट्रीलाई यो ब्याट्री चार्जरबाट चार्ज गर्न सक्नुहुन्छ। सन्तुलन बोर्ड जब तपाइँ सन्तुलित ब्याट्री चार्जर प्रयोग गर्नुहुन्छ, तपाइँले ब्यालेन्सिङ बोर्डबाट एक विशेष सकेट चयन गरेर ब्यालेन्सिङ बोर्डमा चार्जर र तपाइँको ब्याट्री जडान गर्नुपर्छ। संरक्षण सर्किट मोड्युल (PCM) PCM बोर्ड एक इलेक्ट्रोनिक बोर्ड हो जुन LiFePo4 ब्याट्री प्याकसँग जोडिएको छ र यसको मुख्य कार्य ब्याट्री र प्रयोगकर्तालाई खराबीबाट जोगाउनु हो। सुरक्षित प्रयोग सुनिश्चित गर्न, LiFePo4 ब्याट्रीले धेरै कडा भोल्टेज प्यारामिटरहरू अन्तर्गत काम गर्नुपर्छ। ब्याट्री निर्माता र रसायन विज्ञानमा निर्भर गर्दै, यो भोल्टेज प्यारामिटर डिस्चार्ज गरिएको ब्याट्रीहरूको लागि 3.2 V प्रति सेल र रिचार्ज गर्न योग्य ब्याट्रीहरूको लागि 3.65 V प्रति सेल बीच फरक हुन्छ। PCM बोर्डले यी भोल्टेज प्यारामिटरहरूलाई निगरानी गर्दछ र लोड वा चार्जरबाट ब्याट्री विच्छेद गर्दछ यदि तिनीहरू नाघ्यो भने। एकल LiFePo4 ब्याट्री वा धेरै LiFePo4 ब्याट्री समानान्तरमा जडान भएको अवस्थामा, यो सजिलैसँग पूरा हुन्छ किनभने PCM बोर्डले व्यक्तिगत भोल्टेजहरू निगरानी गर्दछ। यद्यपि, जब धेरै ब्याट्रीहरू श्रृंखलामा जडान हुन्छन्, PCM बोर्डले प्रत्येक ब्याट्रीको भोल्टेज निगरानी गर्नुपर्छ। ब्याट्री सन्तुलन को प्रकार LiFePo4 ब्याट्री प्याकका लागि विभिन्न ब्याट्री ब्यालेन्सिङ एल्गोरिदमहरू विकास गरिएका छन्। यसलाई ब्याट्री भोल्टेज र SOC मा आधारित निष्क्रिय र सक्रिय ब्याट्री सन्तुलन विधिहरूमा विभाजित गरिएको छ। निष्क्रिय ब्याट्री सन्तुलन निष्क्रिय ब्याट्री ब्यालेन्सिङ प्रविधिले प्रतिरोधात्मक तत्वहरू मार्फत पूर्ण रूपमा ऊर्जा प्राप्त LiFePo4 ब्याट्रीबाट अतिरिक्त चार्जलाई अलग गर्छ र सबै कक्षहरूलाई सबैभन्दा कम LiFePo4 ब्याट्री चार्जमा समान चार्ज दिन्छ। यो प्रविधि अधिक भरपर्दो छ र कम कम्पोनेन्टहरू प्रयोग गर्दछ, यसरी समग्र प्रणाली लागत घटाउँछ। यद्यपि, टेक्नोलोजीले प्रणालीको दक्षता घटाउँछ किनभने ऊर्जा तापको रूपमा फैलिएको छ जसले ऊर्जा हानि उत्पन्न गर्दछ। तसर्थ, यो प्रविधि कम पावर अनुप्रयोगहरूको लागि उपयुक्त छ। सक्रिय ब्याट्री सन्तुलन सक्रिय चार्ज ब्यालेन्सिङ LiFePo4 ब्याट्रीहरूसँग सम्बन्धित चुनौतीहरूको समाधान हो। सक्रिय सेल ब्यालेन्सिङ प्रविधिले उच्च ऊर्जा LiFePo4 ब्याट्रीबाट चार्ज डिस्चार्ज गर्छ र यसलाई तल्लो ऊर्जा LiFePo4 ब्याट्रीमा स्थानान्तरण गर्छ। निष्क्रिय सेल ब्यालेन्सिङ टेक्नोलोजीको तुलनामा, यो प्रविधिले LiFePo4 ब्याट्री मोड्युलमा ऊर्जा बचत गर्छ, यसरी प्रणालीको दक्षता बढाउँछ, र LiFePo4 ब्याट्री प्याक सेलहरू बीच सन्तुलन गर्न कम समय चाहिन्छ, उच्च चार्जिङ प्रवाहहरूको लागि अनुमति दिन्छ। LiFePo4 ब्याट्री प्याक आराममा हुँदा पनि, पूर्ण रूपमा मिल्दो LiFePo4 ब्याट्रीहरूले विभिन्न दरहरूमा चार्ज गुमाउँछन् किनभने सेल्फ-डिस्चार्जको दर तापमान ढाँचामा निर्भर हुन्छ: ब्याट्रीको तापक्रममा 10 डिग्री सेल्सियस वृद्धिले सेल्फ-डिस्चार्जको दर पहिले नै दोब्बर हुन्छ। । यद्यपि, सक्रिय चार्ज सन्तुलनले कोशिकाहरूलाई सन्तुलनमा पुनर्स्थापित गर्न सक्छ, तिनीहरू आराममा भए तापनि। यद्यपि, यो प्रविधिमा जटिल सर्किटरी छ, जसले समग्र प्रणाली लागत बढाउँछ। तसर्थ, सक्रिय सेल सन्तुलन उच्च शक्ति अनुप्रयोगहरूको लागि उपयुक्त छ। त्यहाँ विभिन्न सक्रिय सन्तुलन सर्किट टोपोलोजीहरू ऊर्जा भण्डारण घटकहरू अनुसार वर्गीकृत छन्, जस्तै क्यापेसिटरहरू, इन्डक्टरहरू/ट्रान्सफर्मरहरू, र इलेक्ट्रोनिक कन्भर्टरहरू। समग्रमा, सक्रिय ब्याट्री प्रबन्धन प्रणालीले LiFePo4 ब्याट्री प्याकको समग्र लागत घटाउँछ किनभने यसले LiFePo4 ब्याट्रीहरू बीच फैलावट र असमान बुढ्यौलीको लागि क्षतिपूर्ति गर्न सेलहरूको ठूलो आकारको आवश्यकता पर्दैन। सक्रिय ब्याट्री व्यवस्थापन महत्वपूर्ण हुन्छ जब पुराना कक्षहरू नयाँ कक्षहरूले प्रतिस्थापन गरिन्छ र LiFePo4 ब्याट्री प्याक भित्र महत्त्वपूर्ण भिन्नता हुन्छ। सक्रिय ब्याट्री प्रबन्धन प्रणालीहरूले LiFePo4 ब्याट्री प्याकहरूमा ठूला प्यारामिटर भिन्नताहरू भएका सेलहरू स्थापना गर्न सम्भव बनाउँदछ, उत्पादन उत्पादन बढ्छ जबकि वारेन्टी र मर्मत लागत घट्छ। तसर्थ, सक्रिय ब्याट्री व्यवस्थापन प्रणालीहरूले ब्याट्री प्याकको प्रदर्शन, विश्वसनीयता र सुरक्षालाई फाइदा पुर्‍याउँछ, जबकि लागत घटाउन मद्दत गर्दछ। संक्षेप गर्नुहोस् सेल भोल्टेज बहाव को प्रभाव को कम गर्न को लागी, असंतुलनहरु लाई राम्रो संग मध्यस्थ हुनुपर्छ। कुनै पनि सन्तुलन समाधानको लक्ष्य भनेको LiFePo4 ब्याट्री प्याकलाई यसको कार्यसम्पादनको इच्छित स्तरमा सञ्चालन गर्न र यसको उपलब्ध क्षमता विस्तार गर्न अनुमति दिनु हो। ब्याट्री सन्तुलन कार्यसम्पादन र सुधारका लागि मात्र महत्त्वपूर्ण छैनब्याट्री को जीवन चक्र, यसले LiFePo4 ब्याट्री प्याकमा सुरक्षा कारक पनि थप्छ। ब्याट्री सुरक्षा सुधार गर्न र ब्याट्री जीवन विस्तार गर्नका लागि उदीयमान प्रविधिहरू मध्ये एक। नयाँ ब्याट्री ब्यालेन्सिङ टेक्नोलोजीले व्यक्तिगत LiFePo4 कक्षहरूको लागि आवश्यक ब्यालेन्सिङको मात्रा ट्र्याक गर्ने भएकोले, यसले LiFePo4 ब्याट्री प्याकको आयु बढाउँछ र समग्र ब्याट्री सुरक्षा बढाउँछ।