کاتێک سەیری بەتەریەکانی لیتیۆم-ئایۆن بۆ ئینڤێرتەرەکان دەکەیت، سێ بەشی سەرەکی هەیە کە دیاری دەکەن: توانای بەتەری کە بە ئەمپێر-خولەک (Ah) دیاری دەکرێت، ئەندازەی کارکردن لە وات-خولەک (Wh)، و دانەی ڤۆڵتیج (V). بۆ نموونە بەتەریەکی ١٠٠Ah بنەڕەتی کە لە ١٢ ڤۆڵت کار دەکات. ئەگەر ئەم دوو ژمارەیە هەژماری لێ بکەیت، دەست دەکەویتە نزیکەی ١,٢٠٠ وات-خولەک خەزناوی کارکردن. ڤۆڵتیج گرێبەندی زۆرە لە کاتێک بەتەریەکان هاوکێشە دەکرێنەوە لەگەڵ ئینڤێرتەرەکان. زۆربەی خانووەکان دەچنە سەر یان ١٢V، ٢٤V، یان گەڕەکێش ٤٨V بەپێی پێویستییەکانیان. ئەو ژمارەیەی کە راستەوخۆ دەڵێت چەند خولەک سیستەمەکە کار دەکات، گشت توانای ئەندازەیە کە بە وات-خولەک دیاری دەکرێت. ئەم ژمارەیە بەشێکی یەکگرتووە لە ڤۆڵتیج و هێزی کارەبایی کە دیاری دەکات چەند کارکردنێک هەیە بۆ ئامێرەکانمان.
بۆ هەژمارکردنی ماوەی کارکردن:
نموونە بۆ نموونە، بەتەریەکی ١٢٠٠ وات-هور کە باری ٥٠٠ وات دەخەریک دەکات لە ڕێی ئینڤێرتەرێکی ٩٠٪ دەستێکی ٢٫١٦ کاتژمێر دەدات (١٢٠٠ × ٠٫٩ ÷ ٥٠٠). هەمیشە ٢٠٪ لەبارەی بەهێزی زیاد بکە بۆ ئەوەی پێش ئەوەی کە سنوورداری لەسەر داواکاری زیادە و داواکاریەکانی ناوخۆیی و کاریگەری گەرمیەکان بەدەست بکەیت.
ماوەی کارکردنی ڕاستەقینە ١٠-١٥٪ کەمتر لە بەرآوردی تیۆری دەبێت چونکە:
باتەری لیتیۆم ئایرۆن فۆسفیت (LiFePO4) کارایی دووبارەکردنەوەی باڵا (٩٥-٩٨٪) پێشکەش دەکات بەهەڵبژاردنی لیتیۆم ئاسیدی (٨٠-٨٥٪)، کە دیاری دەکات کە بۆ کاری ئینڤێرتەری زۆرخانەوە کاریگەر بێت کە تیرۆژی توانا گرنگە.
بەردهێنانی داخستن (DoD) بە شێوەیەکی بنەڕەتی دەڵێت کە چەند لەسەدانی ئەنرژییەکەی کە بەتەریەکە دەگرێت بەردهێنراوە لە کۆی گرێبەستی. کاتێک سەبارەت بە بەتەریە لیتیۆمیۆنییەکانی کە بەکار دێن لە سیستەمە ئینڤێرتەرییەکان، DoD دوو جۆرە گەورە دەگۆڕێت: یەکەم، چەندە لە هێز دەستەبەرە لە کاتێکدا پێویستە بێت، و دووەم، چەند خایەن بەتەریەکە دەبێتەوە پێش ئەوەی گۆڕان بکرێت. نۆشەکانی لیتیۆمیۆنی دەتوانن ژێر دەرچوونی زۆرتر بە باشییەوە دەگرن لە مۆدێلە کۆنەکانی سەرب. بەڵام ئەمەش هەیە: ئەگەر کەسێک بەردەوام بەتەریە لیتیۆمیەکان بە تەواوی بەردهێنێت، ئەمە زۆری لە تێکەڵی داخەوە دەبێت. ئەلێکترۆدەکانی داخەوە دەست دەکەن بە زۆرترین گەشەپێدان لە کاتێکدا ئەم جۆرە توندوتیژیە دەبێتە هۆی، کەواتە بەتەریەکە لە کۆتاییدا دەست دەکەوێتەوە چەندە لە هێمایەکەی لە سەرەتادا دەگرتووە.
ژیانی بەتەری بە شێوەیەکی گەورە زیاد دەبێت لەگەڵ دەرچوونە بەشییەکان. تەواوکاریەکە دووبارەییەکی لۆگاریتمی دیاری دەکرێت:
دۆزینهوهی دۆخ | ژمارهی چاودێری کردنی سایکل |
---|---|
١٠٠٪ دۆزینهوهی دۆخ | ~٥٠٠ سایکل |
٨٠٪ دۆزینهوهی دۆخ | ~١,٠٠٠ سایکل |
٥٠٪ دۆزینهوهی دۆخ | ~٢,٥٠٠ سایکل |
٢٠٪ دۆزینهوهی دۆخ | ~٥,٠٠٠+ سایکل |
چالاکی کردنی کورت دەبەبەتە هۆی کەمترین کرێکی لە شەبەکەی کاتۆد دەبێت و لە هەر سایکلێک دەبەبەتە هۆی کەمترین داگری. سەبارەت بە کاربەردنی ڕۆژانە بە 30% DoD بەجۆرێکی ترەوە 80% دەتوانێت چوارجار زیاتر بەردەوام بێت تا کاتێک بەرگەی بەرگەیەکە 80% لە توانای سەرەتاییەکەی بگات. شوێنی گەرمیش دەبەبەتە هۆی کەمترین دووبارە کردنەوە لە 25°C نەک لە 40°C.
بۆ هەڵگرتنی دووگیلی باشترین جۆر لە پەرformانس و درێژییەوەی دەمردنەوە:
لیتیۆم ئایرۆن فۆسفێت (LiFePO4) بۆچوونی ئاسایشی، درێژی ژیان و چاڵاکی گەرمییەوە بە شێوەیەکی زۆرتر لە ئۆپتیمۆترەکان بەکاردێت. کاتۆدی قوڕی فۆسفۆری کە ئەوەندە قوڵە دژی دۆخی گەرمی ناکۆنتڕۆڵکراوە، بەهۆی ئەوەوە ئاسایشترە لە گزەڵەکانی NMC یان NCA، بەتایبەت لە شوێنە داخراوەکان یان شوێنەکانی کەمترین ڤێنتیلەیشنەوە.
LiFePO4 چڕی چالاکی 120 تا 160 وات یان کیلۆوات لە کیلۆگرام دەگرێت، کە تەنها هەر وەک باتەری NMC دەبێت بەڵام پێشکەوتنی زۆری لە ڕووی دەستەواژەیی و شیمیایی دەبینیت. یەکێک لە گەلەکەییەکانی ئەوەیە کە کۆبالتی زەررەکی ناگرێت کە ئەمەش ڕێگە دەدات بۆ ئاسانتر بوونی پرۆسەی چاودێری و کەمکردنەوەی زیانی زیادی دەنیو. ئەو تایبەتمەندییەی کە ئەم جۆرە باتەرییانە زیاتر دەری دەخات بریتییە لە ساختەی فۆسفاتی کە ئۆکسیژەن ناچێژێتەوە لە کاتی گەرمی زۆر، بۆیە ئەمەش هەڵوەشاندنەوەی کۆمەڵەی کەمتر دەکاتەوە. بۆ کەسانی کە بەرەنگاری دامەزراندنی سیستەمی خۆرەکان لە ماڵەوە دەکەن یان دامەزراندنی چارەسەرەکانی کاربای لە ناوچە دوورەکان دەکەن، ئەم تایبەتمەندیانە واتە باتەریەکانی LiFePO4 بە تەواوەتی بەجۆرێکی ئاسووستر دەبینرێنەوە بەهایەنگی بەجۆرەکانی تر، بەتایبەتی چونکە دەتوانن زۆرتر بەقێنن بەبێ ئەوەی بەهەڵەیەک بەتاڵ ببن.
بەتەریەکانی LiFePO4 بە ئەزمون دەتوانن ٢,٠٠٠ تا ٥,٠٠٠+ چاکردنەوە لە ٨٠٪ DoD ئەنجام بدەن، زۆرجار لە دوو جار بەتەریەکانی NMC زیاتر دەمەوێت. ئەمەش ئەوە دەکات بۆ کارەکانی ڕۆژانە وەک ئامبەری خۆر و هەڵگرتنی کارەبای ڕزگارکردنێکی باش بێت. ئەم بەتەریانە دەتوانن بە ئاسایشی لە مامەڵەکردن لە گەرمیەکانی پەتیلەیی بەکاربھێنرێن، کە دەبێتە هۆی کەمکردنەوەی پێویستی بە سیستەمەکانی دەرکردنی گەرمی کە بەتەریە ناپایدارەکان پێویستیان بەوە هەیە.
لەبەر ئەوەی سەرەڕای هەنگاوی سەرەتی زۆرترە، بەتەریەکانی LiFePO4 هەنگاوی کەمتر لە درێژەی ژیانیان هەیە لەبەر درێژەی خزمەتگوزاریەکەیان - کە زۆرجار لە هەشت ساڵ زیاتر دەمەوێت لەگەڵ کەمترین کەمبوونەوە. تۆمارکردنی ژیانی چەپڵەکان نیشان دەدات کە هەنگاوی ئامبەرکردنی کەمتر لە $٠.٠٦/kWh دەگاتە سێ ساڵ پێش ئەوەی بەتەریەکانی سەرەتی یان NMC بەکارهاتووەکانی ناوەڕۆکی چاک بکرێتەوە.
ههردوو گهرمی زۆر گرینگه چۆن باتریهکان لە ماوەی زۆر کاتدا کۆچن. کاتێک گهرمی دهرێژی ٤٠ درێژی سهلیزیۆس دهرێژی ٢٥ درێژی سهلیزیۆسی مامناوەند دهرێژی ئێمه دهیبینین که دهربارهی دوو جار زۆر زووتر لە ههڵوەشاندنی قورسی دهرئهنجام دهدات. ئهمه بههۆی ئهوه دهرئهنجام دهدات که لايهکانی ئینتهرفهیسی ئهلیکترۆلیتی جاماو بەرزتر دهبێت و لیتیۆم زۆرتر دهبێت. له کاتێکدا سهرمهکی زۆر سهرمه دهبێت، یۆنان باتریهکان زۆر کهمتر دهجوڵێن و ئهمهش واتهی ئهوهیه که نهتوانن هێزیان ههڵبگرن لە ماوەی دۆخی دهرهێنان. لێکۆڵینهکان نیشان دهدەن که ههڵگرتنی باتریهکان لە نێوان ٢٠ تا ٣٠ درێژی سهلیزیۆس بۆ ئهو هۆکارانهی که گهرمی دهربارهکانیان دهکهن یان جۆرهیهکی دیکهی کۆنترۆڵکردنی گهرمی دهتوانێت ژیانیان بەردهوام بکهیتەوه بە نزیکەیی ٣٨% له کۆڵکهوتنی زۆر لێکۆڵینهکان. بۆ هەر کهسێک که دهستگەیشتوو بێت بۆ دامهزراندنی باتریهکان، باشتره ئهوانیان له ڕووبهری گهرمهکانی خۆرهڵاو دهر بگرێت و یهقین دهستگەیشتوو بێت که ههوا به تێچوونی باشی ههیه دهرگری ئهو باتریه دهرهکان.
ماوەی کارکردنی بەتەریەکان زۆرتر دەبێت ئەگەر ئێمە دەرەوەی کارهەبایی بەرزترینەکەی لە ٤.١ فۆلت کەمتر بپارێزین بۆ هەر سێل و مەرۆی دەرەوەیەکەی لە ٢.٥ فۆلت کەمتر نەبێت بۆ هەر سێل. کاتێک بەتەریەکان لە نێوان ٢٠٪ بۆ ٨٠٪ کارکردن دەکەن بەجۆرێک کە لە تەواوی بەتاڵەوە تا تەواوی پڕکردنەوە ناکەن، ئەمەش دەبێتە هۆی کەمبوونی کۆچکردنی بەتەریەکان تا نیوەیەکیان، چونکە دەبێتە هۆی داگرتن لە سەر ئەلێکترۆدەکانی دەرەوە. دەرکردنی کارهەبایی لە سەرجەکانی زۆرتر لە ١C دەتوانێت کۆچکردنی بەتەریەکان بەرزبکاتەوە تا ١٥ یان ٢٠٪ لەبەرکردنی سەرجەکانی ناوەندی وەک ٠.٥C. سیستەمە باشەکانی بەتەری لەگەڵ تایبەتمەندییەکانی بەرهەمهێنانی تەواوکاری دەرەوەیەکانیان بەپێی گۆڕانکارییەکانی گەرمی دەگۆڕن، ئەمەش یارمەتی دەدات کەمترین زیان لەسەر ماوەیەکی درێژدا بەدیهێنرێت. بەڵام هەموو سیستەمەکان یەکسان نین، بۆیە هەڵبژاردنی سیستەمێک کە بە باشی گونجاوە بۆ ژۆری جیاوازە شێوەکان زۆر جیاوازی بەهێز دەکات لە کارکردنی سیستەمەکە لە ماوەیەکی درێژدا.
بۆ پاراستنی توانای بەتەری لە ماوەی کاتی بەکارنەهێنانی:
ئەم کردارانە دەتوانن چەمکی کۆچی کات بەسەر ١٢–١٨ مانگ داوا بکەن. سیستەمە چاوەڕوانیەکانی دوور لە دەوریشتن داواکاری دەکەن بۆ داڕیشتنی گەرمی یان توندوتیژی فرەکان، کە ئەجازەی چاودێری پێشگیرانە دەدات. سیستەمی BMS بە باشی دانراو هێشتا ئەوەندە ئەنجامە چاڵاکترین پاراستنە لەدژی فشڵە زوودەکان.
ئەم فۆرمولە بەکاربە بۆ دۆزینەوەی توانای پێویست:
وات-خولەک (Wh) = باری ئینڤەرتەر (W) × ماوەی دیاریکراو (خولەک)
بۆ بارێکی ١،٠٠٠ واتی کە پێویستی بە ٥ کاتژمێر پشتگیری هەیە، پێویستت بە کەمەوە ٥،٠٠٠ واتی هەیە. لەبەر ئەوەی بەتەریەکانی لیتیۆم-ئایۆن داگریاندنی ٨٠-٩٠٪ (لەگەڵ ٥٠٪ بۆ بەتەری سوڕتەی سەربەست) دەگرێن، دەتوانیت زیاتر لە ئەو کاپاسیتەیەی کە دیاریکراوە بەکاربێنیت. ٢٠٪ لە بەرپەڕدان بۆ لەناو بەربەستەکان و داواکاریەکانی داگریاندن بگرە.
قەبارەی سیستەم | ڤۆڵتیژی پێشنیارکراو | ماوەی کاپاسیتە (ئەمپێر-کاتژمێر) |
---|---|---|
خانوویەکی بچوک (٥٠٠ وات-١ کیلۆوات) | ٢٤ڤ یان ٤٨ڤ | ٥٠ ئەمپێر-کاتژمێر تا ١٠٠ ئەمپێر-کاتژمێر |
ناوەندی خانوو/دەرهێنان | 48V | ١٠٠ ئەمپێر-کاتژمێر تا ٢٠٠ ئەمپێر-کاتژمێر |
کۆمەڵەیی/بەکارهێنانی سەخت | ٤٨V یان ٦٠V | ٢٠٠Ah–٤٠٠Ah |
گرینگە ئەوەمان هەڵبژێنین کە ڤۆڵتیاژی بەتەریەکە هاوشێوەی ئەوە بێت کە ئینڤەرتەرەکە دەوێت لە لای دەنگەوە. بۆ نموونە، بەتەری ٤٨ڤۆڵتی پێویستە کار لەگەڵ سیستەمی ئینڤەرتەری ٤٨ڤۆڵتی کاتەوە. کاتێک یەکگرێکی نییە لەنێوان ئەم پارتەکاندا، کارەکان دەست دەکەن بە ناکارامی دەکەن یان هەڵوەشاندنەوەی ئامێرەکان. شتێکی تر کە گرینگە پشکنینی بکەیت ئەوەیە کە ئایا بەتەریەکە دەتوانێت داواکارییە ڤۆڵتیاژی زۆرەکانی کە لە کاتی دەستپێکردنی مۆتۆرەکان یان کارکردنی کۆمپرێسەرەکان دەکەوێتەوە. ئەم داواکاریانە زۆرجار ٢ تا ٣ جار زۆرترین واتی دەستووری دەوێت. بەتەریەکانی لیتیۆم ئایرۆن فۆسفات (LiFePO4) لەم ناوچەیەدا باشتر دەکارێن چونکە دەروونی رەسیستانسی کەمتر لە جۆرەکانی تر هەیە. ئەگەر کەسێک چاکەکانی بەرنامەیی دەیوێت، دەبێت سیستەمەکانی بەکاربێنێت کە پشتبەستن بە پرۆتۆکۆڵەکانی کۆمۆنیکەیشن وەک CAN bus یان RS485 دەکەن. ئەمەش دەستێوەردانی پارامەترە گرینگەکان وەک لەوەڵتیاژ، قورسی، و دۆخی داشارژ (SoC) دەکاتەوە.
بە هاوتاکردنی قابلیەت، کیمیا، و چۆنییەتی سیستەم، باتەری لیتیۆم-ئایۆنی بۆ بەکارهێنانی ئینڤەرتەر بەرگری بەرچاو، کارامەیی، و درێژەی دەمەنی بەرگری دەستێنێت.
باتەری لیتیۆم-ئایۆن چگونگی چالاکی زۆاتر، ژیانی درێژتری سایکل، و سەرجەمی کارامەیی لە دەمەنی سەختتر بەهۆی باتەری سرب-ئاسید دەبێتەوە
لی-فێ-پۆ-٤ بەهۆی ئاسایشی، چۆنییەتی گەرمی، و ژیانی درێژتری سایکلەوە پێشتر دابەزێنرێت، کە دەکاتە هۆی گونجاوی بۆ بەکارهێنانی زۆر لە سەرکەوتوانی ئینڤەرتەر.
دەرەداجی زۆر دەبەزێتەوە لە گەشەپێدانی بەتەری، بەڵام دەرەداجی ساردتر دەخەیلێتە سەر ماوەی کارکردنی بەتەری. دۆزینەوەی دەرەداجی داواکراو لە نێوان ٢٠–٣٠ سەلیزیۆس گرێبەستێکی گرنگە بۆ پاراستنی تەندروستی بەتەری.
بۆ زۆرترین ماوە، لی-فی-پۆ-٤ داواکاری لە ≤٨٠٪ دۆد و کیمیاکانی نیمک/نکا داواکاری لە ≤٦٠٪ دۆد دەکات. ئەم سیمانە بەرەوپێشچوون دەکات لە زۆری کارکردن و دەخەیلێتە سەر ماوەی کارکردنی بەتەری.
هەرێمی چارژی داواکراو پاراستووە، دەرەداجی زۆر نەگرێتەوە و لە سایکلینگی بەشی داواکاری بکەوە بۆ زۆرکردنی ماوەی کارکردن و پاراستن لە گەشەپێدان.