विसंगत सौर लिथियम बॅटरीचे धोके काय आहेत?

लिथियम-आयन बॅटरीची ऊर्जा घनता जास्त आहे, सुरक्षिततेच्या कारणास्तव सामान्य व्हॉल्यूम खूप मोठा डिझाइन केला जाणार नाही, परंतु अनेक सिंगल लिथियम आयर्न फॉस्फेट पेशी वाहक कनेक्टरद्वारे मालिकेत आणि समांतर वीज पुरवठ्यात प्रवेश करतात, ज्यामुळे सौर लिथियम बॅटरी मॉड्यूल तयार होते, तथापि, यासाठी सुसंगततेच्या समस्येचा सामना करावा लागतो.

ची विसंगतीसौर लिथियम बॅटरीपॅरामीटर्समध्ये सामान्यतः क्षमता, अंतर्गत प्रतिकार, ओपन-सर्किट व्होल्टेज विसंगती, उत्पादन प्रक्रियेत तयार झालेल्या बॅटरी सेलच्या कामगिरीची विसंगती, वापराच्या प्रक्रियेत आणखी वाढेल, सेलमध्ये समान बॅटरी पॅक, कमकुवत नेहमीच कमकुवत असते आणि कमकुवत होण्यासाठी वेगवान होते आणि मोनोमर सेलमधील पॅरामीटर्सच्या फैलावची डिग्री, वृद्धत्वाची डिग्री वाढल्याने आणि मोठे होत असताना.

संबंधित वाचन: सोलर लिथियम बॅटरी कंसिस्टन्सी म्हणजे काय?

या लेखात मालिकेत आणि एकत्रितपणे वापरल्यास विसंगत पेशींची ओळख करून दिली जाईल, लिथियम-आयन बॅटरी पॅकचे काय नुकसान होईल आणि विसंगत सौर लिथियम बॅटरीच्या समस्येला आपण कसे सामोरे जावे याची माहिती दिली जाईल.

विसंगत सौर लिथियम बॅटरीचे धोके काय आहेत?

सौर लिथियम बॅटरी पॅकची साठवण क्षमता कमी होणे

सोलर लिथियम बॅटरी पॅकच्या डिझाइनमध्ये, एकूण क्षमता "बॅरल तत्त्व" नुसार आहे, सर्वात वाईट लिथियम आयर्न फॉस्फेट सेलची क्षमता संपूर्ण सोलर लिथियम बॅटरी पॅकची क्षमता निश्चित करते. जास्त चार्जिंग आणि जास्त डिस्चार्जिंग टाळण्यासाठी, बॅटरी व्यवस्थापन प्रणाली खालील तर्क स्वीकारेल:

डिस्चार्ज करताना: जेव्हा सर्वात कमी सिंगल सेल व्होल्टेज डिस्चार्ज कट-ऑफ व्होल्टेजपर्यंत पोहोचते तेव्हा संपूर्ण बॅटरी पॅक डिस्चार्ज होणे थांबवते;
चार्जिंग दरम्यान: जेव्हा सर्वोच्च वैयक्तिक व्होल्टेज चार्जिंग कट-ऑफ व्होल्टेजला स्पर्श करते तेव्हा चार्जिंग थांबते.

याव्यतिरिक्त, जेव्हा लहान क्षमतेचा बॅटरी सेल मोठ्या क्षमतेच्या बॅटरी सेलसह मालिकेत वापरला जातो, तेव्हा लहान क्षमतेचा बॅटरी सेल नेहमीच पूर्णपणे डिस्चार्ज होईल, तर मोठ्या क्षमतेचा बॅटरी सेल नेहमीच त्याच्या क्षमतेचा काही भाग वापरेल, परिणामी संपूर्ण बॅटरी पॅकची क्षमता नेहमीच त्याच्या क्षमतेचा काही भाग निष्क्रिय स्थितीत राहील.

सोलर लिथियम बॅटरी पॅकचे स्टोरेज लाइफ कमी झाले आहे.

त्याचप्रमाणे, एका व्यक्तीचे आयुष्यमानलिथियम सौर बॅटरीसर्वात कमी आयुष्यमान असलेल्या लिथियम आयर्न फॉस्फेट सेलवर अवलंबून असते. सर्वात कमी आयुष्यमान असलेला सेल कमी क्षमतेचा लिथियम आयर्न फॉस्फेट सेल असण्याची शक्यता आहे. कमी क्षमतेचा LiFePO4 सेल त्याच्या आयुष्याच्या शेवटी पोहोचणारा पहिला असण्याची शक्यता आहे कारण तो प्रत्येक वेळी पूर्णपणे चार्ज आणि डिस्चार्ज होतो. जेव्हा लिथियम आयर्न फॉस्फेट पेशींच्या गटाच्या रूपात वेल्डेड केला जातो तेव्हा संपूर्ण सौर लिथियम बॅटरी पॅक देखील आयुष्याच्या शेवटी येईल.

सौर बॅटरी पॅकच्या अंतर्गत प्रतिकारात वाढ

जेव्हा समान विद्युत प्रवाह वेगवेगळ्या अंतर्गत प्रतिकार असलेल्या पेशींमधून वाहतो, तेव्हा उच्च अंतर्गत प्रतिकार असलेल्या LiFePO4 पेशी अधिक उष्णता निर्माण करतात. यामुळे उच्च सौर पेशींचे तापमान होते, ज्यामुळे क्षय होण्याचा दर वाढतो आणि अंतर्गत प्रतिकार आणखी वाढतो. अंतर्गत प्रतिकार आणि तापमान वाढीमध्ये नकारात्मक अभिप्रायांची जोडी तयार होते, ज्यामुळे उच्च अंतर्गत प्रतिकार असलेल्या पेशींचे क्षय होण्याचे प्रमाण वाढते.

वरील तीन पॅरामीटर्स पूर्णपणे स्वतंत्र नाहीत आणि खोलवर वृद्ध झालेल्या पेशींमध्ये अंतर्गत प्रतिकार जास्त असतो आणि क्षमता कमी होते. जरी हे पॅरामीटर्स एकमेकांवर परिणाम करतात, परंतु त्यांच्या संबंधित प्रभावाची दिशा स्वतंत्रपणे स्पष्ट करतात, तरी सौर लिथियम बॅटरी विसंगतीचे नुकसान अधिक चांगल्या प्रकारे समजून घेण्यास मदत करतात.

लिथियम सोलर बॅटरीच्या विसंगतीला कसे सामोरे जावे?

थर्मल व्यवस्थापन

विसंगत अंतर्गत प्रतिकार असलेल्या लिथियम आयर्न फॉस्फेट पेशी वेगवेगळ्या प्रमाणात उष्णता निर्माण करतात या समस्येला उत्तर देण्यासाठी, संपूर्ण बॅटरी पॅकमधील तापमान फरक नियंत्रित करण्यासाठी एक थर्मल मॅनेजमेंट सिस्टम समाविष्ट केली जाऊ शकते जेणेकरून तापमान फरक एका लहान मर्यादेत ठेवता येईल. अशा प्रकारे, जास्त उष्णता निर्माण करणाऱ्या सेलमध्ये उच्च तापमान वाढ झाली तरीही, ते इतर पेशींपासून दूर जाणार नाही आणि बिघाड पातळी लक्षणीयरीत्या वेगळी राहणार नाही. सामान्य थर्मल मॅनेजमेंट सिस्टममध्ये एअर-कूल्ड आणि लिक्विड-कूल्ड सिस्टम समाविष्ट आहेत.

क्रमवारी लावणे

सॉर्टिंगचा उद्देश लिथियम आयर्न फॉस्फेट बॅटरी सेल्सचे वेगवेगळे पॅरामीटर्स आणि बॅचेस निवडीद्वारे वेगळे करणे आहे, जरी लिथियम आयर्न फॉस्फेट बॅटरी सेल्सचा समान बॅच असला तरीही, परंतु त्यांना स्क्रीनिंग करणे देखील आवश्यक आहे, बॅटरी पॅक, बॅटरी पॅकमधील लिथियम आयर्न फॉस्फेट बॅटरी सेल्सच्या सापेक्ष एकाग्रतेचे पॅरामीटर्स. सॉर्टिंग पद्धतींमध्ये स्थिर सॉर्टिंग आणि डायनॅमिक सॉर्टिंग समाविष्ट आहे.

समीकरण

लिथियम आयर्न फॉस्फेट पेशींच्या विसंगतीमुळे, काही पेशींचे टर्मिनल व्होल्टेज इतर पेशींपेक्षा पुढे असेल आणि प्रथम नियंत्रण उंबरठ्यावर पोहोचेल, परिणामी संपूर्ण प्रणालीची क्षमता कमी होईल. बॅटरी व्यवस्थापन प्रणाली BMS चे समीकरण कार्य ही समस्या खूप चांगल्या प्रकारे सोडवू शकते.

जेव्हा लिथियम आयर्न फॉस्फेट बॅटरी सेल चार्जिंग कट-ऑफ व्होल्टेजपर्यंत पोहोचणारा पहिला असतो, तर उर्वरित लिथियम आयर्न फॉस्फेट बॅटरी सेल व्होल्टेज मागे राहतो, तेव्हा BMS चार्जिंग इक्वलायझेशन फंक्शन किंवा रेझिस्टरमध्ये प्रवेश सुरू करेल, ज्यामुळे हाय-व्होल्टेज लिथियम आयर्न फॉस्फेट बॅटरी सेलच्या पॉवरचा काही भाग डिस्चार्ज होईल किंवा ऊर्जा कमी-व्होल्टेज लिथियम आयर्न फॉस्फेट बॅटरी सेलमध्ये स्थानांतरित होईल. अशा प्रकारे, चार्जिंग कट-ऑफ स्थिती काढून टाकली जाते, चार्जिंग प्रक्रिया पुन्हा सुरू होते आणि बॅटरी पॅक अधिक पॉवरने चार्ज केला जाऊ शकतो.