EN
لینکەکانی پێشوەر
بەتیری لی-ئایۆن بە شێوەیەکی تیپیکی نزیکەی ١٥٠ تا ٢٠٠ وات سات بۆ کیلۆگرام چڕی هێزیان هەیە کە ئەم باترییانە بۆ کارکردن لەگەڵ سیستەمی کومپاکی ٤٨ڤۆلت کە شوێنی زۆر نییە، هەڵبژاردەیەکی باش دیاری دەکات. لە ئەنجامی دیکەدا، لیتیۆم فایرۆن فۆسفات یان LiFePO4 دیارتر دەبن چونکە دوای چەندین جاری چارج دەرنەکەون. لەسەر بنەمای توێژینەوەی ساڵی پێشوو لەسەر لیتیۆم بۆ ئۆتۆمبێلی برقی، زیاتر لە ٢٠٠٠ جار چارج کردن دەتوانن بەردەوام بن لە ئەنجامی ٨٠٠ تا ١٢٠٠ جاری چارج کردنی باتری لی-ئایۆنی سادە. نرخی سەرەتایی LiFePO4 نزیکەی ١٠ تا ٢٠٪ زیاترە لە هەر ئۆپشنێکی لیتیۆم-ئایۆن. بەڵام ئەوەی زۆربەی کەسەکان دیاری ناکەن ئەوەیە کە ئەم سەرمایەگذاری زیادانە سودی درێژخایەنی هەیە چونکە ئەم باترییانە کەمتر پێویستیان بە گۆڕین هەیە. لە درێژایی کاتدا، ئەمە بەشێوەیەکی گشتی نزیکەی ٤٠٪ داخواز لەسەر هەر جارێکی چارج کردن دەبێت لە ئەنجامی کڕینی باتری نوێی لی-ئایۆن.
کاتۆدی فۆسفاتی ئایرون لە باترییەکانی LiFePO4 پاراستراو دەمێنێت، تاکو لەگەڵ ئەو کاتەی شوێنەکە زیاتر لە نزیکەی 270 پلەی سەنتیگراد بگات، کە ئەمە هەلی ڕوودانی دۆخی تەرمەلی خەریک کەم دەکات. باترییە لیتیۆم-ئایۆنی سادەییش بابەتێکی جیاوازن. لە گەڵ چیی کە توێژینەوەی Vatrer Power کە ساڵی پارستوو بڵاوی کردەوە دەردەخات، ئەم جۆرە باترییانە دەست بە شکاندن دەکەن کاتێک تەنها زیاتر لە 60 پلەی سەنتیگراد بگات. ئەمە کێشەیەکی سەربەخۆی سەلامەتی دابڕوو دەکات لە شوێنە خوارووەکان کە باشورەکان بەرز دەبنەوە. بەهۆی ئەم پاراستنە داخراوەوە، زۆربەی دامەزرێنەران باتریی LiFePO4 بەکاردەهێنن بۆ سیستەمی 48 فۆلتیان کە بەکار دەهێنرێت لە ئامێرە قورستردا. وەک فابریکاکان یان شوێنی کارەماوەکان بیربکەرەوە کە ماشینەکان بەبێ وەستان دەکارێن و پلەی گەرمی دەوەستێتەوە زیاتر لە 50 پلە. باترییەکە بەبێ کێشەی گەرمبوونی زۆر بەردەوام دەکارێت.
لە سیستەمی ٤٨ فۆلتدا دابەزینی گەرمی لە کاتی باری شێواش دەکاتەوە سەر سێ سەرچاوە: ڕەوانی ناوخۆیی لە کاتی چاودێریکردن، گەرمی جول لە کاتی زیادبوونی کارەبایی، و ئەو ڕەوتە گەرمیداڕژەکانەی لە کاتی داخڵکردنی قووڵ دەگرێتەوە. کاتێک باترییەکان بە هێزی ٣C داخڵ دەکرێن، ڕووکارەکانی زۆربەی جاران زیاتر لە ٥٤ پلەی سەدیمەتر دەگەن ئەگەر ساردکەرەوەی ئاکتیف نەبێت، لە ژێرچاودێری تۆمارکراوی MDPI لە ساڵی ٢٠٢٣. بۆ بەکارهێنانی کە پێداویستی بە هێزیان زۆرە، وەک سیستەمی یارمەتیدەری ئۆتۆمبێلی کارەبایی، ئەم جۆرە گەرمییە بێکۆنتڕۆڵە دەبێتە هۆی دروستبوونی ناوچە گەرمە خە dangerناکەکان لەسەر بستەکە. ئەم ناوچانە گەرمانە باترییەکان بە زۆری زۆرتر لە بستەکانی کە ڕێکخستنی گەرمییان ڕاستەقینەیە تێکدەدەن، هەندێک جار تا ٤٠% یان زیاتر کورتی دەکەنەوە.
هاوکاریی ساردکردنی شلەیی بەبێ دەست گرتن لە گۆڕانی فازی ماددە، یان PCMs، دەتوانرێت وەک یەکێک لە باشترین ڕێگاکان بۆ دەستکەوتنی کارایی و سەلامەتی باش لە سیستمە نوێیەکانی ٤٨ ڤۆڵت ببینرێت کە ئەمڕۆزانە لە هەموو شوێنێک دەبینین. لە تۆماری ژورنالی سەرچاوەی هێزدا لە ساڵی ٢٠٢٥دا زانیاری جێگیرکراو نیشانی دەدات کە کاتێک سیستمی هەڵگری بەکارهێنراوە کە هەم شلەی ساردکەر و هەم PCMs بەکارهێناوە، گەرمی بەرزترین خاڵی باتری ئوتومبێلەکان بەردەوام لە دەمەزرێتەوە تا ١٨% لە دۆخی دەرهەڵبەستی ٣٥ پلەی سەنتیگراد. شتێکی زۆر سەرنجڕاکێشە. سیستمە نوێیەکانی کۆنتڕۆڵی گەرمیش زیرەکتر دەبن. ئەوان دەتوانن ڕاوهێنانی شلەی ساردکەر بەپێی ڕووداوەکان دیاری بکەن. ئەم دیاریکردنە جیاوازە تەقەباتی ٧٠% لە وزە دەخاتەوە لەگەڵ سیستمە کۆنەکانی وتەرەوەی خێرایی ثابت، هەموو ئەمەش لە کاتێکدا جیاوازی گەرمی نێوان خانەکان تەنها لە نێوان ١.٥ پلەی سەنتیگراددا دەمێنێتەوە. کە بیر لەسەر بکەیت، منطقییە.
دیزاینە گەرمیداکان پێویستە بۆ ژینگە چالاکییەکان جێبهجێبكردن:
خشتە ساردکەری مۆدیولی شل بووەتە ستانداردێکی گونجاندن، دەتوانێت گەشەی بەرهەمهێنان بە ئاسانی لە یەکەی ماڵی 5kWh بۆ سیستەمی 1MWh لەسەر ڕێگەی تۆڕ بەبێ دووبارە دیزاینکردنی بەشە بنچینەییە گەرمیداکان.
توێژەرگەرانی ئەندازیاری گەرمی کاربەست لە ساڵی ٢٠٢٥ تاقیکردنەوەیان لەسەر کاری سیستەمی شلەی PCM چەند لاکانەی تایبەتی لەگەڵ باتەرییەکانی فۆرکلیفتی ٤٨ فۆلت لە ناو داخراوەکاندا کرد کە تەواوی دەگاتە ٤٥ پلەی سیلیسیۆس. ئەوەیان دۆزییەوە زۆر سەرنجڕاکێش بوو. ئەم باتەرییانە سارد مایان، و هەرگیز زیاتر لە ٢٩٫٢ پلەی سیلیسیۆس نەگەیشت، تەنانەت لە ماوەی کاتی کاری هەشت کاتژمێریشدا. ئەمە بەڕاستی ٧٫٣ پلە ساردترە لە باتەرییە سادەییەکان کە هیچ سیستەمی ساردکەریان نییە. و هەروەها خەبری باشتریش هەیە. کەمبوونەوەی سالانەی توانای باتەرییەکان بە شێوەیەکی دراماتیک کەمبووەوە لە ١٥%ەوە بۆ تەنها ٢٫١%. کاتێک لە مەودای بەهەستیدا تاقیکرا، ئەم سیستەمانە جیاوازی گەرمی بە نزمترین ڕادەی کەمتر لە ٢ پلەیان نیشاندا لە سەرانسەری ٩٦ خانەکەی، تەنانەت کاتێک لە ماوەی چارجکردنی بەهێزی ١٥٠ ئامپەردا بوون. شتێکی زۆر سەرنجڕاکێش بۆ هەموو کەسێک کە لەگەڵ کاری باتەرییە سنگینەکاندا کاردەکات.
سەرچاوە مەزنەکانی دابەزینی کارایی لە سیستەمی ٤٨ فۆلتدا داخستنەوەی ناوخۆییە کە لە نێوان ٣ تا ٨% دەگرێتەوە، هەروەها دابەزینی گەرمی کە لە هەر ساککردنێکدا نزیکەی ٢ تا ٥% دەگرێتەوە، بەلای ڕووی ئەو ناکارامییانەش لە سەرەوەی ئەنجامەکان. کاتێک ساککردن بە شێوەیەکی ڕاست نەکراوە، دابەزینی ئۆمیک دەتوانێت تا ١٢% زیاتر لە جیاوازی ساککردنی تێکڕا ببێتە هۆی زیادبوونی بەپێی هەندێک لە توێژینەوە تازەکان کە سەرنوشتیان بۆ بەهێزکردنی ساککردنی لیتیۆم-ئایۆن بووە. بۆ هەر کەسێک کە لە بواری کارە سەختەکانی وەک درەفتەکانی ئۆتۆمبێلی کارەبایی کاردەکات، ئەم جۆرە دابەزانە زۆر گرنگن، چونکە کارکردنی بە خێرایی باش ناکات و بەردەوامی کارکردن بە خێرایی زۆر زۆر زیاتر لە بەرچاو دەگرێت.
سیستمە کاتبەندی باتریەکان لە ئێستادا شتەکان بە باشتری دەکەن چونکە بە شێوەیەکی زیرەکانە دەگۆڕن. ئەمە یارمەتی دەدات تا هەڵوەشاندنەوەی بیردەری نامۆی لە خراپترین خاڵەکان بە نزیکەیی ١٨ تا ٢٢٪ کەم بکات. هەروەها سەلولەکان بە شێوەیەکی زۆر ڕاستەقینە داواز دەکات و پێچەوانەی فشار لە نێوان هەموو سەلولەکاندا تەنها لە سەر ١٫٥٪ داواز دەکات. کاتێک دەرەوە سارد دەبێت، ئەم سیستمانە جێگیری گۆڕانی پلەی گەرمی دەکەن لە کاتی چارژکردندا بۆ ئەوەی کێشەی پلەتینگی لیتیۆم دروست نەکەین. بەپێی ئەوەی توێژەران دۆزیوەتەوە، باتریەکان بەم ڕێگایەوە کەمتر لە ماوەی کاتدا توانای خۆی لەدەست دەدەن. تاقیکردنەوە لەسەر سیستمەکانی چارژی ٤٨ فۆلتی LiFePO4 نیشانی دەبات کە نزیکەی ١٦٫٥٪ کەمتر لە رێگەی کۆنتڕۆڵکردنی چارژی کۆن دەکەوێت. ڕوونە بۆیە زیاتر کۆمپانیاکان دەگۆڕن بۆ ئەم سیستمانانەی پێشکەوتووە بۆ داهاتووی درێژخایەنی توانا.
باری گۆڕاو لە ڕۆبۆت و میکرۆگریدی دابینکەری توانای بەهێز دەبنە هۆی کێشەی کارایی:
| تایبەتمەندی بار | Paqijeya wergerandinê | ڕێگای کەمکردنەوەی شێواز |
|---|---|---|
| لێکدانە زۆری کارەنت (≥3C) | کەمبوونی فولتاج لە سەدا 8–12 | کۆندانساتۆرە بەرزی ESR |
| نوێژاندنی فریکانس (10–100Hz) | دروستکردنی دووبارە لە سەدا 6 | پاککردنەوەی ئالودەی کارھارمونیک |
| ماوەی بیهێشایی ناڕێک | خۆتەقینەوەی سەدا 3/کاتژمێر | دۆخی BMS بۆ خەوێکی قوڵ |
زанیاری سیستەمی پشتگیری تەلکۆم دەریدەخات کە شێوازکردنی بار، کارایی گەشت و سەردان لە 87% زیاد دەکاتەوە بۆ 93% لە باتەری لیتیۆمی 48V و پێداویستی بە وزەی بەرهەمهێنانی گەرمی کەم دەکاتەوە بە سەدا 40%.
کەمبوونی توانای سیستەمی باترییەکانی 48V بە شێوەی سێ شتی سەرەکی ڕوو دەدات: گەشەی شاخصی ئینتەرفەیسی ئەلیکترۆلایت، دروستبوونی نهادراوە لیتیۆمی لەسەر ئەلیکترۆدەکان، و زەحمەتی فیزیکی لەبەر تووشبوونی ماددەکان بە گەشەبوون و کەمبوونی بەردەوام لە ماوەی شاردەکان. کاتێک پلەی گەرمی زیاد دەبێت، ئەم ڕەواشناسی کیمیایی نەخوازراوانە بە شێوەیەکی زۆر خێرا دەبن. لە توێژینەوەیەکی بڵاوکراوەتەوە دوایین ساڵ دەردەکەوێت کە ئەگەر پلەی گەرمی کارکردن تەنها 10 پلە سەنتیگراد زیاد بکەیت لەسەر 30 پلە، ژمارەی جارەکانی شاردە بەر لە شکستن هەڵکەوتەیەک دەبێت. بۆ بەرهەمھێنەرانی ئۆتۆمبێل کە لەگەڵ کاتی ڕاستەقینەی ڕێگاکاندا کاردەکەن، ئەم زەحمەتی میکانیکییە بەردەوام زیاتر دەبنەوە کاتێک ئۆتۆمبێلەکان باترییەکان دەخەنە ناو جۆرە جۆرە دەرزییەکان و گۆڕانکارییە ناوخۆیییەکانی بار لە ماوەی ڕێگاکان.
کارکردنی باتریی ٤٨ فۆلت لە ناو سەرەتایی داخڵبوون (SOC) کە ٢٠% تا ٨٠% بوو، گەشەسەندنی SEI بەرامبەر چالاکی تەواو ٤٣% کەم دەکات. لە تێبینی کردنی NREL لە ساڵی ٢٠٢٣ دەرکەوت کە هێزی چارجکردنی 0.5C (چارجکردنی ٣ کاتژمێری) ٩٨% توانای سەرەتایی دادەپارێزێت دوای ٨٠٠ چالاکی، لە مقایسەکردندا لەگەڵ ٨٩% لە 1C.
| ڕێژەی چارجکردن | چالاکی بۆ ٨٠% توانا | لەدوانچوونی ساڵانەی توانا |
|---|---|---|
| 0.3C | 2,100 | 4.2% |
| 0.5C | 1,700 | 5.8% |
| 1.0C | 1,200 | 8.3% |
خشتە: کاریگەری ڕێژەی چارجکردن لەسەر ماوەی باتریی لیتیۆم-ئایۆنی ٤٨ فۆلت (NREL 2023)
باركردنی بچووك لە ١C بە دڵنیاییەوە كاتی چاوەڕوانی داواكە دەكات بەلەم هەموو شتێكی تێدا نییە: تەندروستی باتریەكان بە نزیكەیی ٥٥ تا ٧٠% زیاتر دەبنەوە لە كاتی ٠.٥C کە خاوهترە. سەیری دۆخی ئامانجی گشتی ٢٠٢٤ دەكات چی دەربارەی بخاتە سەر. رێگەیەكی باركردنی تەواو (١C) بەكارهێناوە تا سەدی ٧٠ سەرچاوەی باركردن، دواتر خاوهاتووە بە تەنها ٠.٣C. دوای ١,٢٠٠ سایكلی باركردن، ئەم مەودایە نزیكەی ٨٥% لە توانای سەرەتایی خۆی پاشەکەوت بوو، كە بەڕاستی نزیكە لەو شێوازە خاوه وردەكانە. و ئەمەش سەرەکییەتی: ئەگەر ئەم سیستمانە بەرهەمهێنانی گەرمی باشیان هەبێت كە دەتوانێت پلەی گەرمی كەم بكاتەوە بە لانی كەم ٣٠٪، باركردنی بچووك بەشێوەیەك دەكاتە ناوەندی زیرەكی نێوان باركردنی خێرا و درێژخایەنی باتری.