Lityum batareyalarning mustahkamligini qanday yaxshilash mumkin
Yangi energiya vositalari tobora ommalashib bormoqda. Lityum batareyalar elektr transport vositalarining quvvat manbai sifatida foydalanilganda, yuqori quvvat va katta quvvat talablari tufayli, bitta lityum ionli batareyalar talablarga javob bera olmaydi, shuning uchun lityum ionli batareyalar ketma-ket va parallel ravishda ulanishi kerak. Kombinatsiyalangan holda ishlatiladi.
Biroq, bitta hujayralar o'rtasidagi nomuvofiqlik ko'pincha tsikl davomida haddan tashqari quvvatning pasayishi va batareya paketining qisqa umri kabi muammolarni keltirib chiqaradi. Guruhlash uchun iloji boricha barqaror ishlashga ega batareyalarni tanlash quvvat akkumulyatorlarida lityum-ion batareyalarni targ'ib qilish va qo'llash uchun katta ahamiyatga ega. Endi bir necha jihatlardan oddiy tahlil qiling:
1 Mos kelmaslik tahlili
1.1 Mos kelmaslik ta'rifi Lityum-ion batareyalar to'plamining nomuvofiqligi bir xil spetsifikatsiya va model shaklidagi yagona hujayralardan keyin kuchlanish, quvvat, ichki qarshilik, ishlash muddati, harorat ta'siri va o'z-o'zidan tushirish tezligi kabi parametrlardagi ma'lum bir farqni anglatadi. batareya to'plami. Yagona batareya ishlab chiqarilgandan so'ng, dastlabki ishlashning o'zida ma'lum bir farq bor. Batareyalardan foydalanish bilan bu ishlash farqlari to'planishda davom etmoqda. Shu bilan birga, batareyalar to'plamidagi har bir batareyaning foydalanish muhiti bir xil bo'lmaganligi sababli, bu bitta batareyaning nomuvofiqligining asta-sekin kattalashishiga olib keladi va shu bilan batareyaning ishlashining yomonlashishini tezlashtiradi va nihoyat batareya to'plamini keltirib chiqaradi. muddatidan oldin muvaffaqiyatsizlikka uchraydi. 1.2 Mos kelmaslikning ishlashi Lityum-ion batareyalarning nomuvofiqligi asosan ikki jihatda namoyon bo'ladi: batareya xujayrasining ishlash parametrlaridagi farq (batareya quvvati, ichki qarshilik va o'z-o'zini tushirish tezligi va boshqalar) va batareyaning zaryad holatidagi farq (SOC). ). Dai Haifeng va boshqalar. akkumulyator xujayralari o'rtasidagi quvvat farqining taqsimlanishi Weir taqsimotiga yaqin ekanligini va ichki qarshilikning tarqalishi sig'imdan ko'ra muhimroq ekanligini va bir xil batareyalar partiyasining ichki qarshiligi odatda normal taqsimot qonuniga javob berishini aniqladi. , o'z-o'zidan zaryadsizlanish tezligi ham taxminan normal taqsimotni taqdim etadi. SOC batareyaning zaryadlanish holatini tavsiflaydi, bu batareyaning qolgan quvvatining nominal quvvatiga nisbati. Jie Jing va boshqalar. akkumulyatorning nomuvofiqligi tufayli batareyaning quvvati pasayish tezligi har xil bo'lib, batareyalar o'rtasida maksimal foydalanish mumkin bo'lgan quvvatdagi farqga olib keladi, deb hisoblaymiz. Kichik sig'imli akkumulyatorning SOC o'zgarish tezligi katta quvvatga ega bo'lgan batareyaga qaraganda tezroq bo'ladi va zaryadlash va zaryadlash vaqtida o'chirish kuchlanishiga tezroq erishiladi.
1.3 Mos kelmaslik sabablari Lityum-ion batareyalarning, asosan, ishlab chiqarish jarayonida va foydalanish jarayonida nomuvofiqligining ko'plab sabablari bor. Ishlab chiqarish jarayonining har bir jihati, masalan, quyish paytida atala bir xilligi, qoplama paytida hududiy zichlik va sirt tarangligini nazorat qilish va boshqalar, bitta hujayraning ishlashidagi farqni keltirib chiqaradi. Luo Yu va boshqalar. lityum-ion batareyani ishlab chiqarish va ishlab chiqarish jarayonlarining batareyaning mustahkamligiga ta'sirini o'rganib chiqdi va suvga asoslangan bog'lovchi tizim lityum-ion batareyani ishlab chiqarish jarayonining batareyaning mustahkamligiga ta'siriga e'tibor qaratdi. Batareyani ishlatish jarayonida Xie Jiao va boshqalar ulanish usuli, strukturaviy qismlar / qurilmalar, ish sharoitlari va atrof-muhit batareyalar to'plamining mustahkamligiga ta'sir qiladi, deb hisoblashadi. Har bir ulanish nuqtasi tomonidan iste'mol qilinadigan energiya mos kelmasligi sababli, har bir komponent yoki strukturaning ishlashi va qarish tezligi ham mos kelmaydi, shuning uchun batareyaga ta'siri ham mos kelmaydi. Bunga qo'shimcha ravishda, batareyadagi har bir hujayraning turli joylashuvi, har xil harorat va turli xil ishlash buzilishi tufayli, bu bitta hujayraning nomuvofiqligini kuchaytiradi.
2 Batareyaning mustahkamligini yaxshilash usullari
2.1 Ishlab chiqarish jarayonini nazorat qilish Ishlab chiqarish jarayonini nazorat qilish asosan ikki jihatdan amalga oshiriladi: xom ashyo va ishlab chiqarish jarayonlari. Xom ashyo nuqtai nazaridan, zarrachalar hajmi va xom ashyoning ishlashining mustahkamligini ta'minlash uchun bir xil xom ashyo partiyasini tanlashga harakat qiling. Ishlab chiqarish jarayonida butun ishlab chiqarish jarayoni qat'iy nazorat qilinishi kerak, masalan, atala bir tekis aralashtirilishini va uzoq vaqt davomida joylashtirilmasligini ta'minlash, qoplamaning qalinligi va bir xilligini ta'minlash uchun qoplama mashinasining tezligini nazorat qilish, tashqi ko'rinishi qutb bo'lagi va tortish va tasnifi. , Inyeksiya hajmini, shakllanishini, hajmini ajratishni, saqlash sharoitlarini va hokazolarni nazorat qilish. Luo Yu lityum-ion batareyalarni tayyorlash texnologiyasi bo'yicha tadqiqotlar orqali lityum-ion batareyalarning mustahkamligiga sezilarli ta'sir ko'rsatadigan asosiy jarayonlarni aniqladi, shu jumladan paketlash aralashtirish, qoplash, o'rash, o'rash / laminatsiyalash, suyuqlik quyish va shakllantirish. Asosiy jarayon parametrlari va batareyaning ishlashi o'rtasidagi munosabatlarni chuqur o'rganish va tahlil qilish ham amalga oshiriladi.
2.2 Konfiguratsiya jarayonini nazorat qilish
Yig'ish jarayonini nazorat qilish asosan batareyalarni saralashga tegishli. Batareya to'plami bir xil texnik xususiyatlar va modellarning batareyalarini qabul qiladi va batareyalarning dastlabki ishlashining izchilligini ta'minlash uchun batareyalarning kuchlanishi, quvvati, ichki qarshiligi va boshqalarni o'lchash kerak. Tadqiqotlar orqali Xu Haitao va boshqalar. batareya to'plami yig'ilganda, bitta hujayraning kuchlanish farqi akkumulyator batareyasining zaryadlanishi va zaryadsizlanishi oxiridagi yagona hujayralarning mustahkamligiga ta'sir qiluvchi muhim omil ekanligini aniqladi. Yagona hujayralarning ichki qarshiligidagi farq batareya to'plamining zaryadlanishiga olib keladi Zaryadlash jarayonida har bir batareyaning kuchlanish platformasi butunlay boshqacha. Vang Linxia va boshqalar lityum-ionli seriyali-parallel batareya paketlaridagi yagona hujayralarning nomuvofiqligini tahlil qildilar va parallel batareya paketlarida asosiy ta'sir etuvchi omillarni tahlil qildilar. Batareya to'plamining ta'sir darajasi yig'ilgan batareyalar to'plami uchun zarur asosni ta'minlaydi. Chen Ping va boshqalar. zaryadsizlanish tezligining batareya konfiguratsiyasining mustahkamligiga ta'sirini o'rganib chiqdi va zaryadsizlanish tezligining oshishi bilan batareyaning nomuvofiqligi kuchayib, yomon batareyalarni yo'q qilish ta'siriga erishdi.
2.3 Batareyani real vaqtda kuzatish uchun foydalanish va texnik xizmat ko'rsatish jarayonini boshqarish. Batareyaning mustahkamligi batareya yig'ilganda ekrandan o'tkaziladi, bu esa foydalanishning dastlabki bosqichida batareyaning mustahkamligini ta'minlashi mumkin. Batareyadan foydalanish vaqtida real vaqt rejimida nazorat qilinadi va foydalanish paytida barqarorlik muammolari real vaqtda kuzatilishi mumkin. Biroq, mustahkamlik yomon bo'lsa, monitoring davri zaryadlash va tushirish davrini uzib qo'yadi va ishlash kamayadi. Ikkalasi o'rtasidagi muvozanatni topish kerak. Batareya to'plamining nomuvofiqligi vaqt o'tishi bilan kengaymasligini ta'minlash uchun ekstremal parametr batareyasi ham real vaqtda monitoring orqali o'z vaqtida sozlanishi yoki almashtirilishi mumkin. Muvozanatli boshqaruv tizimini joriy etish. Batareyani oqilona boshqarish uchun tegishli tenglashtirish strategiyasini va tenglashtirish sxemasini qabul qiling. Hozirgi umumiy muvozanatlash strategiyalari tashqi kuchlanishga asoslangan balanslash strategiyasini, SOCga asoslangan balanslash strategiyasini va quvvatga asoslangan muvozanat strategiyasini o'z ichiga oladi. Tenglashtirish sxemasini energiya iste'mol qilish usuliga ko'ra passiv tenglashtirish va faol tenglashtirishga bo'lish mumkin. Ularning orasida faol tenglashtirish batareyalar o'rtasida yo'qotishsiz energiya oqimini amalga oshirishi mumkin, bu uyda va chet elda issiq tadqiqot mavzusidir. Faol balanslashda keng tarqalgan ishlatiladigan usullar batareyani aylanib o'tish usuli, o'zgaruvchan kondansatör usuli, o'zgaruvchan indüktans usuli va DC / DC konvertatsiya qilish usulini o'z ichiga oladi.
Batareyaning termal boshqaruvi. Batareya to'plamining ish haroratini optimal diapazonda saqlashdan tashqari, batareyaning termal boshqaruvi ham batareyalar orasidagi ishlashning izchilligini samarali ta'minlash uchun batareyalar orasidagi harorat sharoitlarining muvofiqligini ta'minlashga harakat qilishi kerak. Oqilona nazorat strategiyalaridan foydalaning. Chiqish quvvati imkon berganda, batareyaning zaryadsizlanishi chuqurligini kamaytirishga harakat qiling va shu bilan birga, batareyani haddan tashqari zaryad qilishdan saqlaning, bu batareya paketining ishlash muddatini uzaytirishi mumkin. Batareya paketlariga texnik xizmat ko'rsatishni kuchaytirish. Batareya to'plamida muntazam ravishda past oqimdagi texnik zaryadlashni bajaring va tozalashga e'tibor bering.
3 Quvvatli lityum-ion batareyani yig'ish usuli
3.1 Voltajni moslashtirish usuli kuchlanishni moslashtirish usulini statik kuchlanishni moslashtirish usuli va dinamik kuchlanishni moslashtirish usuliga bo'lish mumkin. Statik kuchlanishni moslashtirish usuli yuksiz moslama usuli deb ham ataladi. U yuk ko'tarmaydi va faqat batareyaning o'zini hisobga oladi. U o'nlab kun turgandan keyin tanlangan bitta batareyaning to'liq zaryadlangan holatining o'z-o'zidan zaryadsizlanish tezligini va to'liq zaryadlangan holatda turli xil saqlash muddatlarini o'lchaydi. Ichki batareyaning ochiq elektron kuchlanishi, bu usul eng oddiy operatsiya hisoblanadi, lekin u to'g'ri emas. Dinamik kuchlanishni moslashtirish usuli kuchlanish holatini yuk bilan tekshiradi, lekin u yukning o'zgarishi kabi omillarni hisobga olmaydi, shuning uchun u to'g'ri emas.
3.2 Statik quvvatni moslashtirish usuli batareyani o'rnatilgan sharoitlarda zaryad qiladi va zaryadsizlantiradi, zaryadsizlanish oqimi va tushirish vaqtidan quvvatni hisoblab chiqadi va batareya quvvatiga mos keladi. Ushbu usul sodda va amalga oshirish oson, lekin u faqat batareyaning muayyan sharoitlarda bir xil quvvatga ega ekanligini aks ettirishi mumkin va batareyaning to'liq ish xususiyatlarini tushuntira olmaydi va ma'lum cheklovlarga ega.
3.3 Ichki qarshilikni moslashtirish usuli asosan bitta batareyaning ichki qarshiligini hisobga oladi. Ushbu usul tez o'lchashga erishishi mumkin, ammo batareyaning ichki qarshiligi zaryadsizlanish jarayoni bilan o'zgarishi sababli ichki qarshilikni aniq aniqlash qiyin.
3.4 Ko'p parametrli moslashtirish usuli bir vaqtning o'zida batareyani har tomonlama baholash uchun quvvatni, ichki qarshilikni, kuchlanishni, o'z-o'zini tushirish tezligini va boshqa tashqi sharoitlarni hisobga oladi va batareya paketini yaxshiroq mustahkamlik bilan saralashi mumkin. Biroq, bu usulning asosi shundaki, bitta parametrli saralash aniq va ko'p vaqt talab qiladigan bo'lishi kerak.
3.5 Dinamik xarakteristikani guruhlash usuli Dinamik xarakteristikani guruhlash usuli guruhlash uchun batareyalarni saralash uchun batareyaning zaryadlash va tushirish xarakteristikasi egri chizig'idan foydalanadi. Zaryadlash va tushirish egri batareyaning ko'pgina xususiyatlarini aks ettirishi mumkin va dinamik xususiyatlarni moslashtirish usulidan foydalanish batareyaning turli ishlash ko'rsatkichlarining izchilligini ta'minlashi mumkin. Dinamik xususiyatlarni moslashtirish usulida ko'plab ma'lumotlar mavjud bo'lib, ular odatda kompyuter dasturlari bilan hamkorlikda amalga oshiriladi. Bunga qo'shimcha ravishda, bu usul batareya paketidan foydalanish tezligini pasaytiradi, bu batareya tarkibi narxini kamaytirishga yordam bermaydi. Standart egri yoki mos yozuvlar egri chizig'ini aniqlash ham uni amalga oshirishda qiyin nuqta hisoblanadi. 4 Xulosa
Batareyaning nomuvofiqligining sababi, asosan, batareyani ishlab chiqarish va ishlatishda.
Batareyaning barqarorligini yaxshilash bo'yicha chora-tadbirlar asosan quyidagi uchta jihatni o'z ichiga oladi:
1. Ishlab chiqarish jarayonini xom ashyo va ishlab chiqarish texnologiyasining ikki jihatidan qat'iy nazorat qilish;
2. Ilmiy saralash usulidan foydalaning va guruhlash uchun bir xil boshlang'ich ko'rsatkichlarga ega batareyalarni tanlashga harakat qiling;
3. Batareyani ishlatish va texnik xizmat ko'rsatish jarayonida batareyani real vaqt rejimida kuzatib boring, muvozanatli boshqaruv tizimini joriy eting, oqilona nazorat strategiyasini qabul qiling, batareyaning termal boshqaruvini o'tkazing va batareya to'plamiga texnik xizmat ko'rsatishni kuchaytiring.
