Lityum batareyalardagi kuchlanish va quvvat: qanday farqlar bor

GEBda biz har kuni haqiqiy{0}}dunyo ilovalari uchun lityum batareyalar ishlab chiqaramiz. Mijozlar bizdan tez-tez so'rashadi, nima uchun batareya bir lahzada 3,8V ni o'qiydi va yuk ostida tez tushib ketadi, garchi u hali ham ko'p zaryad qolgan bo'lsa ham. Chalkashlik deyarli har doim bir xil narsaga to'g'ri keladi: aralashtirishkuchlanish va quvvat.

Bu ikki raqam butunlay boshqa narsalarni tasvirlaydi, ammo ular batareyangiz qanchalik ishlay olishini hal qilish uchun birgalikda ishlaydi. Lityum batareyalarni tanlash yoki ishlatishda yaxshiroq qaror qabul qilish uchun keling, buni aniq ajratib ko'rsatamiz.

Voltaj va quvvat aslida nimani anglatadi

Kuchlanishihujayraning musbat va manfiy terminallari orasidagi elektr bosimi farqidir. Bu sizga batareyaning elektronlarni kontaktlarning zanglashiga olib borishi qanchalik kuchli ekanligini ko'rsatadi. Amalda biz uchta muhim kuchlanish qiymati haqida gapiramiz:

• Nominal kuchlanish(o'rtacha ish kuchlanishi, masalan, LiFePO4 uchun 3,2V yoki NMC uchun 3,7V)
• Zaryadni o'chirish-voltaji(ko'pgina Li-ion hujayralari uchun odatda 4,2V)
• Chiqarish kuchlanishini o'chirish-(odatda 3,0V yoki 2,5V, kimyoga qarab)

Imkoniyat, aksincha, amper{0}}soat (Ah) yoki milliamper{1}}soat (mAh) bilan ifodalangan batareya yetkazib berishi mumkin bo'lgan umumiy zaryad miqdorini o'lchaydi. 100Ah batareya nazariy jihatdan bir soat davomida 100 amperni yoki o'n soat davomida 10 amperni bo'sh bo'lgunga qadar etkazib berishi mumkin.

Mavjud haqiqiy energiya ikkalasini birlashtirishdan kelib chiqadi:

Energiya (Wh)=Voltaj × Imkoniyat

Misol uchun, 48V 100Ah batareya to'plami 4,8 kVt / soat energiyani saqlaydi. Bu sizning quyosh sistemangiz, forkliftingiz yoki elektr asbobingiz qancha vaqt ishlashini ko'rsatadigan raqamdir.

Ko'p odamlar faqat multimetrdagi kuchlanishga qarashadi va batareya 3,7 V dan pastga tushganda deyarli o'lik deb o'ylashadi. Aslida, bu o'qish ko'pincha batareyaning yuk va kimyoga qarab 40-60% quvvatga ega ekanligini anglatadi.

Voltaj va quvvat bir-biri bilan qanday bog'liq

Voltaj va quvvatmustaqil emaslar. Siz o'lchagan kuchlanish batareya zaryadini bo'shatganda o'zgaradi. Bu munosabatlar elektrodlar orasidagi litiy ionlarining harakati va natijada paydo bo'ladigan kimyoviy potentsial bilan boshqariladi.

Oddiy qilib aytganda, batareya zaryadsizlanganda, lityum ionlari anoddan chiqib, katod tomon harakatlanadi. O'lchanadiganochiq-elektron kuchlanish (OCV)ikki elektroddagi potentsiallar orasidagi farqdir. Lityum ionlarining kontsentratsiyasi o'zgarganda, kuchlanish asta-sekin pasayadi.

Biroq, bu pasayish kamdan-kam hollarda chiziqli. Imkoniyatlarning katta qismi nisbatan tekislik paytida etkazib beriladi "kuchlanish platformasi." Platforma tugagandan so'ng, kuchlanish kesish-o'chirish nuqtasiga qarab keskin tushadi. Bu chiziqli bo'lmagan{3}}harakat aynan nima uchunfaqat kuchlanishqolgan ish vaqtini hisoblash xatolarga olib keladi.

GEB-da biz buni har safar paketlarni sinab ko'rganimizda ko'ramiz. Hujayra uzoq vaqt davomida 3,65V da qulay o'tirishi mumkin va shu bilan birga o'z nominal qiymatining ko'p qismini etkazib beradi.sig'im.

Chiqarish egri chizig'ini tushunish

Thechiqarish egri chizig'iquvvat sarflanganda kuchlanish qanday harakat qilishini aniq ko'rsatadi. Oddiy lityum batareya egri chizig'i uchta alohida fazaga ega:

To'liq zaryadlanish kuchlanishidan dastlabki pasayish

Eng ko'p quvvat etkazib beriladigan uzun, nisbatan tekis platforma

Kesish uchun keskin tiz cho'zing, chunki kuchlanish tezda tushib ketadi-

Mana amaliykuchlanish va SOC jadvaliTurli sharoitlarda standart NMC xujayrasi uchun (25 daraja o'lchangan):

Yuk ostidagi kuchlanish har doim ochiq kontaktlarning zanglashiga olib-pastroq bo'lishiga e'tibor bering. Yuqori deşarj oqimi ichki qarshilik va polarizatsiya ta'siri tufayli kuchlanishning ko'proq pasayishiga olib keladi.

Kundalik foydalanishda bir nechta omillar bu egri chiziqni o'zgartiradi:

• Yuqori C-stavka → oldingi va chuqurroq kuchlanish pasayishi
• Pastroq harorat → past kuchlanish va mavjudsig'im
• Ko'proq zaryad-bo'lish davrlari → platforma asta-sekin pasayadi va kamroq tekislanadi

Shuning uchun bir marta bir xil kuchlanishda 8 soat ishlagan batareya 500 tsikldan keyin faqat 6 soat davom etishi mumkin.

LiFePO4 va NMC: juda boshqacha kuchlanish va sig'im harakati

Siz tanlagan kimyo uni o'zgartiradikuchlanish-imkoniyatidramatik tarzda.

LiFePO4 (LFP)hujayralar o'ta tekislik bilan nominal 3,2V da ishlayditushirish platformasi. Quvvatning katta qismi uchun kuchlanish taxminan 3,3V va 3,0V oralig'ida sezilarli darajada barqaror bo'lib qoladi. Ushbu tekislik sizga ko'proq prognoz qilinadigan ish vaqtini va haqiqiy ilovalarda yaxshiroq foydalanish imkoniyatini beradi. LFP quyosh energiyasini saqlash, dengiz tizimlari va uzoq aylanish muddati va xavfsizligi eng muhimi bo'lgan har qanday joyda afzal qilingan tanlovdir.

NMChujayralar 3,6-3,7V nominalda ishlaydi va yuqori energiya zichligini ta'minlaydi. Ularningchiqarish egri chizig'isezilarli nishabga ega, ya'ni quvvat ishlatilganda kuchlanish barqarorroq tushadi. Bu NMC ni yuqori quvvat chiqishi yoki ixcham o'lchamga muhtoj bo'lgan ilovalar uchun yaxshiroq moslashtiradi, masalanelektr asbobs, dronlar va ba'zi EV to'plamlari.

Mana yonma{0}}yoq{1}}taqqoslash:

GEBda biz ikkala kimyoni ham ishlab chiqaramiz va mijozlarga ishonchli uzoq{0}}davomli quvvat kerak bo‘lganda LFPni tavsiya qilamiz, og‘irligi va quvvat zichligi birinchi o‘rinda turadigan bo‘lsa, NMC{1}}ga asoslangan paketlarni taklif qilamiz.

Haqiqiy foydalanish uchun amaliy natijalar

Kuchlanishiyuk ostida cho'kish, harorat ta'siri va qarish - bularning barchasi siz qancha quvvat olishingiz mumkinligiga ta'sir qiladi.

A 48V tizimibir xil quvvat chiqishi uchun 24V yoki 12V dan aniq afzalliklarga ega. Oqim ikki baravar kamayganligi sababli, I²R yo'qotishlari sezilarli darajada - ko'pincha 30-40% ga kamayadi. Zaryadlash ham tezroq tugaydi va simlar ingichka bo'lishi mumkin. Kattaroq energiya saqlash yoki harakatlantiruvchi kuch uchun yuqori kuchlanishga o'tish deyarli har doim samaradorlikni oshiradi.

Saqlash holati ham muhimdir. Biz lityum batareyalarni 40-60% darajasida saqlashni maslahat beramizSOCuzoq muddatli saqlash uchun-. Aksariyat GEB xujayralari taxminan 50% zaryad bilan jo'natiladi, chunki bu daraja taqvim qarishini minimallashtirish va hatto to'liq bir yildan keyin ham tiklanishni 98% dan yuqori saqlash uchun eng yaxshi isbotlangan.

Hech qachon yuk ostida qolgan quvvatni faqat kuchlanish bilan baholamang. Har doim batareyani bir necha daqiqa ushlab turishga ruxsat bering va agar sizga taxminiy taxmin kerak bo'lsa, OCVni o'lchang. ZamonaviyBMS birliklarianiqroq bo'lish uchun kuchlanish, oqim integratsiyasi (kulon hisoblash) va harorat ma'lumotlarini birlashtiringSOCo'qishlar.

Yakuniy fikrlar

Kuchlanishikuchini aytadi.Imkoniyatmavjud bo'lgan umumiy to'lovni bildiradi. Haqiqiy samaradorlik bu ikkalasi sizning maxsus yukingiz, haroratingiz va ish tsiklingiz ostida qanday o'zaro ta'sir qilishidan kelib chiqadi.

O'rtadagi muvozanatni o'rnatishkuchlanish platformasi, umumiy quvvat, va kimyo yaxshi akkumulyatorni bu sohada kam ishlaydigan batareyadan ajratib turadigan narsadir. GEBda biz elektrod nisbatlarini, kuchlanish oynalarini va materiallarni tanlashni optimallashtirish uchun ko'p vaqt sarflaymiz, shuning uchun bizning hujayralarimiz yuzlab yoki minglab tsikllarda barqaror kuchlanish harakati va ishonchli quvvatni ta'minlaydi.

Agar siz yangi tizimni loyihalashtirayotgan bo'lsangiz yoki batareya imkoniyatlarini baholasangiz, bemalol bog'laning. Bizga kuchlanish talabingizni, kutilayotgan ish vaqtini va ish sharoitlarini ayting. Biz shunchaki sarlavha spetsifikatsiyalariga javob berish o'rniga, aslida ilovangizga mos keladigan to'g'ri kimyo va paket konfiguratsiyasini tavsiya qilishimiz mumkin.