လီသိယမ် အိုင်းယွန်ဘက်ထရီဒီဇိုင်းတွင် ပေါင်းတက်လွယ်သော အီလက်ထရိုလိုက်များနှင့် စွမ်းအင်သိပ်သည်းမှုမြင့် ကက်သိုဒ်များ ပါဝင်ပါသည်။ ၎င်းသည် 48 ဗို့အားစနစ်များကို လည်ပတ်မှုဖိအားများကို ခံလိုက်ရသည့်အခါ အထူးသဖြင့် အားနည်းစေပါသည်။ ဆဲလ်တစ်ခုချင်းစီအတွက် 4.3 ဗို့အားအထက်သို့ အီလက်ထရိုလိုက်များ အောက်ဆီဒိုင်းစတင်လာပါက အလွန်ပြင်းထန်သော အပူထုတ်တုံ့ပြန်မှုများကို စတင်စေပါသည်။ ဤမြင့်မားသောဗို့အားစနစ်များတွင် အလွန်အသုံးများသော နီကယ်ဓာတ်ကြွယ်ဝသည့် ကက်သိုဒ်များကိုလည်း မမေ့ပါနှင့်။ အပူချိန်မြင့်တက်လာသည့်အခါ အောက်ဆီဂျင်ထုတ်လွှတ်မှုကို ပိုမြန်ဆန်စေလိုပါသည်။ ထို့နောက်ဖြစ်ပျက်သည့်အရာမှာ တစ်ခုပြီးတစ်ခု တိုးပွားသော တုံ့ပြန်မှုဖြစ်စဉ်ဖြစ်ပါသည်။ အပူပိုင်းပြေးလွှတ်မှု (thermal runaway) စတင်ပါက တစ်မိနစ်လျှင် အပူချိန် 1 ရာခိုင်နှုန်းခန့် မြင့်တက်ပါသည်။ ဤသို့ အပူချိန်မြန်မြန်တက်ခြင်းက ဆဲလ်များစွာတွင် တစ်ခုပြီးတစ်ခု ပျက်စီးမှုများကို ဖြစ်ပေါ်စေပြီး နောက်ဆုံးတွင် စနစ်တစ်ခုလုံး လုံးဝပျက်စီးသွားပါသည်။
သံလိုက်ဓာတ်ဆီလျှပ်စစ်ဘက်ထရီများ ပျက်စီးခြင်း၏ 83% သည် အပူချိန်မထိန်းနိုင်ခြင်း (Thermal runaway) ကြောင့်ဖြစ်ပါသည် (Energy Storage Insights, 2023)။ ဒီဖြစ်စဉ်သည် ပျက်စီးနေသော separator များက anode-cathode ထိတွေ့မှုကို ဖြစ်စေပြီး အပူထုတ်လုပ်ကာ electrolytes များကို လောင်လွယ်သော ဓာတ်ငွေ့များအဖြစ် ပြိုကွဲစေသည်။ အန္တရာယ်များမှာ အောက်ပါတို့ပါဝင်သည်-
ဤပျက်စီးမှုပုံစံများသည် အများအားဖြင့် တစ်ခုနှင့်တစ်ခု ထိတွေ့လုပ်ဆောင်ကြပြီး မီးလောင်ခြင်း သို့မဟုတ် ပေါက်ကွဲခြင်းအန္တရာယ်ကို ပိုမိုမြင့်တက်စေသည်။
လီသိယမ်ဘက်ထရီတစ်ခုချင်းစီတွင် 4.25 ဗို့အထက်သို့ရောက်ပါက အန္တရာယ်ရှိသည့်ဖြစ်ရပ်တစ်ခုဖြစ်ပေါ်လာပြီး အနိုက်ဒ်မျက်နှာပြင်များပေါ်တွင် သတ္တုများစုပုံလာမည်ဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် ကျွန်ုပ်တို့အားလုံးရှောင်လွဲလိုသော အတွင်းပိုင်းတိုက်ရိုက်ချိတ်ဆက်မှုများ (internal shorts) ဖြစ်နိုင်ခြေကို မြှင့်တင်ပေးသည်။ ခေတ်မီဘက်ထရီစီမံခန့်ခွဲမှုစနစ်အများစုသည် သုံးဆင့်အားသွင်းခြင်းဟုခေါ်သော နည်းလမ်းဖြင့် ဤပြဿနာကို ကိုင်တွယ်ဖြေရှင်းပါသည် - ပထမဆုံးအဆင့်ဖြစ်သည့် bulk phase တွင် စီးဆင်းမှုကို တည်ငြိမ်စွာထားပြီး၊ နောက်လာမည့် absorption အဆင့်တွင် စီးဆင်းမှုကို တဖြည်းဖြည်းလျော့ချပေးကာ၊ နောက်ဆုံးတွင် ဗို့အားကို တည်ငြိမ်စွာထိန်းသိမ်းပေးသည့် float mode အဆင့်သို့ရောက်ရှိပါသည်။ လွတ်လပ်စွာစမ်းသပ်မှုများအရ သင့်တော်သော BMS စနစ်များကို အသုံးပြုခြင်းဖြင့် အားသွင်းခြင်းအလွန်အကျူးဖြစ်နိုင်သည့် အန္တရာယ်ကို အသိအမှတ်မပြုသော စျေးပေါသည့် ရွေးချယ်မှုများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ၉၈ ရာခိုင်နှုန်းခန့် လျော့ကျစေသည်ဟု တွေ့ရှိရပါသည်။ ၄၈ ဗို့စနစ်ကဲ့သို့ ပိုကြီးမားသောစနစ်များအတွက် UL 1642 လုံခြုံရေးစံချိန်စံညွှန်းများအရ ထုတ်လုပ်သူများသည် ကာကွယ်မှုအဆင့်များစွာ ထည့်သွင်းရန် လိုအပ်ပါသည်။ ၎င်းတို့တွင် redox shuttles ဟုသိကြသော ဓာတုဖြည့်စွက်ပစ္စည်းများအပြင် လျှပ်စစ်ဓာတ်အား ရုတ်တရက်မြင့်တက်မှုများကို ဘေးကင်းစွာစီမံနိုင်ရန် ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသော ဗို့အားထိန်းချုပ်မှုဆိုင်ရာ စက်ကွင်းများ ပါဝင်ပါသည်။
အပိုင်းအားဖြင့် အားသွင်းခြင်းဖြင့် လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများကို သိုလှောင်ခြင်းသည် သက်တမ်းကို အများအပြားတိုးတက်စေပါသည်။ သုတေသနများအရ 48V လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်းစနစ်များကို အားပြည့်သွင်းထားသောအခြေအနေနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ၄၀–၈၀% အားသွင်းမှုအတွင်း ထားရှိပါက အီလက်ထရိုလိုက် ဖွဲ့စည်းပုံပျက်စီးမှုကို ၆၀% လျော့ကျစေကြောင်း တွေ့ရှိရပါသည် (Jauch 2023)။ ဤအဆင့်သည် ကက်သိုဒ်ပစ္စည်းများပေါ်တွင် ဖိအားအနည်းငယ်သာဖြစ်စေပြီး အိုင်းယွန်းများ၏ လှုပ်ရှားမှုကို ဟန်ချက်ညီစေပါသည်။ ကာလရှည်သိုလှောင်ရန်အတွက်-
ဤဗျူဟာသည် စွမ်းဆောင်ရည်နှင့် ဘေးကင်းရေးအတွက် နယ်နိမိတ်နှစ်ခုလုံးကို ထိန်းသိမ်းပေးပါသည်။
အားပြည့်တစ်ခါတည်း သွင်းခြင်းများက ကက်သိုဒ်ပေါက်ကွဲမှုကို အရှိန်မြှင့်ပေးပြီး အပြည့်အဝ ကုန်သွားခြင်းများ (<၁၀% စွမ်းရည်) သည် အနိုဒ်များပေါ်တွင် လစ်သီယမ်များ ဖုံးအုပ်မှုကို အားပေးပါသည်။ စက်မှုဘက်ထရီဘဏ်များမှ စုဆောင်းထားသော အချက်အလက်များအရ-
ဖြုတ်သုံးမှုအနက်ကို ကန့်သတ်ခြင်းဖြင့် ဝန်ဆောင်မှုသက်တမ်းကို ရှည်စေပြီး အတွင်းပိုင်းပျက်စီးနိုင်ခြေကို လျော့နည်းစေပါသည်
၎င်း ၂၀၂၄ ဘက်ထရီဓာတုတည်ငြိမ်မှုအစီရင်ခံစာ လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်း လည်ပတ်မှုအတွက် ၁၅–၂၅°C ကို အကောင်းဆုံးအပူချိန်အပေါ်အောက်အဖြစ် ဖော်ပြထားပါသည်။ ဤအပူချိန်အတွင်း:
ဤစံနှုန်းများအတွင်း လည်ပတ်ခြင်းဖြင့် ဘေးကင်းမှုနှင့် သက်တမ်းနှစ်ခုစလုံးကို အမြင့်ဆုံးရရှိစေပါသည်
| အခြေအနေ | သက်ရောက်မှု | အလုပ်လုပ်မှု အကျိုးသက်ရောက်မှု |
|---|---|---|
| >45°C သိုလှောင်ခြင်း | အီလက်ထရိုလိုက် အငွေ့ပြောင်းခြင်း | 100 စက်ကွင်းလျှင် 22% စွမ်းရည်ကျဆင်းမှု |
| 0°C အောက်တွင် အားသွင်းခြင်း | လီသိယမ် မက်တယ်ပေါ်တက်ခြင်း | မတော်တဆ ဆက်သွယ်မှုဖြစ်နိုင်ခြေ ၃ ဆ တိုးများခြင်း |
| -20°C တွင် အသုံးပြုခြင်း | အိုင်းယွန်းများ ရွေ့လျားနိုင်မှု ကျဆင်းခြင်း | စွမ်းအင်ထုတ်လုပ်မှု 67% ကျဆင်းခြင်း |
အပူချိန်အလွန်အမင်းရှိသော ပတ်ဝန်းကျင်တွင် ကြာရှည်စွာ ထားရှိပါက အစိတ်အပိုင်းများ ပျက်စီးလွယ်ပြီး ပျက်စီးနိုင်ခြေ မြင့်တက်လာကာ ရာသီဥတုနှင့်ကိုက်ညီသော ကိုင်တွယ်မှုကို လိုအပ်ကြောင်း ဖော်ပြနေပါသည်။
၂၀၂၃ ခုနှစ် ဆန်းစစ်ချက်အရ နွေရာသီနှင့် သက်ဆိုင်သော 48V ဘက်ထရီ ပျက်စီးမှုများ၏ ၈၂% သည် 45°C ကျော်သော အပူကာမဲ့ ဂိုဒေါင်များတွင် ဖြစ်ပွားခဲ့သည်။ မှတ်တမ်းတင်ထားသော ကိစ္စတစ်ခုတွင်-
လီသိယမ် အိုင်းယွန်ဘက်ထရီများသည် 30–50% အစိုဓာတ်ပါဝင်မှုရှိသော ပတ်ဝန်းကျင်တွင် အကောင်းဆုံးအလုပ်လုပ်နိုင်ပါသည်။ ပိုမိုမြင့်မားသော အစိုဓာတ်ပမာဏများသည် အီလက်ထရိုလိုက်စုပ်ယူမှုနှင့် ပေါ်လီမာပျက်စီးမှုကြောင့် တာမီနယ်များတွင် ချေးတက်ခြင်းကို မြင့်တက်စေပြီး အစိုဓာတ်နည်းပါးခြင်း (<30%) သည် စတက်တစ်လွဲဖြစ်ပွားနိုင်ခြေကို မြင့်တက်စေပါသည်။ RH 40% ကိုထိန်းသိမ်းထားသော စက်ရုံများတွင် ထိန်းချုပ်မှုမရှိသော နေရာများတွင် အသုံးပြုသည့် ဘက်ထရီများထက် ဘက်ထရီပျက်စီးမှု 33% နည်းပါးကြောင်း (Agricultural Storage Institute, 2023) တွေ့ရှိခဲ့ရပါသည်။
တက်တင့်လေစီးကြောင်းသည် အပူစုန်းများနှင့် ရေခဲတက်ခြင်းကို ကာကွယ်ပေးပြီး အတွင်းပိုင်းတွင် တိုက်ရိုက်ဆက်သွယ်မှုများကို ကာကွယ်ပေးပါသည်။ စက်မှုလုပ်ငန်းဆိုင်ရာ လေ့လာမှုများအရ နာရီစဉ်လေလှည့်ပတ်မှု 16–20 ကြိမ်သည် ဆဲလ်များအား အသက်ကြီးလာသည့်အခါ ထွက်လာသော အငွေ့များကို ထိရောက်စွာ ဖယ်ရှားပေးနိုင်ပါသည်။ အီလက်ထရိုလိုက် အငွေ့ပျံခြင်းကို အနည်းဆုံးဖြစ်စေရန်အတွက် လေစီးကို ဆဲလ်ကိုယ်ထည်များပေါ်သို့ တိုက်ရိုက်မဟုတ်ဘဲ တာမီနယ်များကို ဖြတ်သန်းသွားရန် ညွှန်ကြားသင့်ပါသည်။
ကွန်ကရစ်ကြမ်းပြင် (သို့) သံမဏိစင်များသည် မီးဒဏ်ခံအောင်နေရာများဖြစ်ပြီး၊ ဆဲရမစ်အလွှာဖြင့် ပြုလုပ်ထားသော သတ္တုအကာများက ဆဲလ်ပျက်စီးမှုအတွင်း အပူပြန့်ကျဲမှုကို ထိန်းချုပ်ရာတွင် အထောက်အကူပြုသည်။ NFPA 855 အရ လီသီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီစင်များနှင့် သစ်သား (သို့) စက္ကူပုံးကဲ့သို့သော လောင်စာပစ္စည်းများကြားတွင် မီးပျံ့နှံ့မှုကို ကန့်သတ်ရန် လက္ခ် ၁၈ လက်မ အကွာအဝေး ရှိရန် လိုအပ်သည်။
အိုင်းယွန်းဓာတ်အားသုံး မီးခိုးအာရုံခံကိရိယာများထက် လီသီယမ်မီးလောင်မှုကို ၃၀% ပိုမြန်စွာ ခံစားသိရှိနိုင်သော အိုင်းလက်ထရိုနစ်မီးခိုးအာရုံခံကိရိယာများကို သိုလှောင်ရာနေရာများမှ ပေ ၁၅ အတွင်း တပ်ဆင်သင့်ပြီး CO− မီးငြိမ်းသတ်ကိရိယာများနှင့်အတူ တပ်ဆင်ပါ။ ဟိုက်ဒရိုဂျင်ဓာတ်ငွေ့ စုဝေးနိုင်သော အောက်ခြေထပ်များတွင် ဘက်ထရီများကို မထားရန် ရှောင်ကြဉ်ပါ။ အပူပိုလုပ်မှုဖြစ်စဉ် ၆၇% သည် လေဝင်လေထွက်မကောင်းသော အောက်ခြေနေရာများတွင် ဖြစ်ပွားသည် (NFPA 2024)
ဘက်ထရီထုတ်လုပ်သူမှ အတည်ပြုထားသော၊ သင့်၏ 48V စနစ်အတွက် အထူးရည်ရွယ်ထားသည့် အားသွင်းကိရိယာများကို အမြဲအသုံးပြုပါ။ ဤကိရိယာများသည် ယေဘုယျအားသွင်းကိရိယာများတွင် မကြာခဏ မရှိသော တိကျသော ဗို့အားဖြတ်တောက်မှု (ပုံမှန်အားဖြင့် 54.6V ±0.5V) နှင့် စီးဆင်းမှုကန့်သတ်ချက်များကို အကြံပြုပေးပါသည်။ 2024 ခုနှစ် ပျက်ကွက်မှု ဆန်းစစ်ချက်တစ်ခုအရ အားသွင်းခြင်းနှင့် သက်ဆိုင်သော ဖြစ်ရပ်များ၏ 62% သည် 55.2V ထက် ပိုမိုမြင့်မားသော မကိုက်ညီသည့် အားသွင်းကိရိယာများကို အသုံးပြုခဲ့ခြင်းဖြစ်သည်။
ဘက်ထရီစီမံခန့်ခွဲမှုစနစ်များသည် ±0.02V တိကျမှုဖြင့် တစ်ခုချင်းဆီလျှင် ဆဲလ်ဗို့အားများကို စောင့်ကြည့်ပြီး ဆဲလ်တစ်ခုခုသည် 4.25V ကိုကျော်လွန်လာပါက ဆားကစ်ကို ဖြတ်တောက်ပေးပါသည်။ အချိန်နှင့်တစ်ပြေးညီ အပူချိန်စောင့်ကြည့်ခြင်းနှင့် အလိုအလျောက် ဟန်ချက်ညီမှုပေးခြင်းများမှတစ်ဆင့် BMS နည်းပညာသည် ကာကွယ်မှုမရှိသော စနစ်များနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက အပူပိုလွန်ခြင်းအန္တရာယ်ကို 83% လျှော့ချပေးနိုင်ပါသည်။ ၎င်းသည် ဆဲလ်တန်ဖိုးများကို 0.05V အောက်တွင် ထိန်းသိမ်းပေးပြီး မညီမျှမှုကြောင့် အလွန်အမင်း ပျက်စီးခြင်းကို ကာကွယ်ပေးပါသည်။
OEM မော်ဒယ်များနှင့် နှိုင်းယှဥ်ပါက အားသွင်းကိရိယာများသည် 40–60% ပိုမိုစျေးပေါနိုင်သော်လည်း စမ်းသပ်မှုများက အရေးကြီးသော အားနည်းချက်များကို ဖော်ထုတ်ပြသပါသည်။
BMS နှင့် အားသွင်းကိရိယာကြား သင့်တော်သော ဆက်သွယ်မှုသည် အဆင့်ဆင့် ပျက်စီးမှု၏ 91% ကို ကာကွယ်ပေးပြီး သဟဇာတဖြစ်သော ပစ္စည်းများတွင် ရင်းနှီးမြှုပ်နှံမှုကို ထောက်ခံပေးပါသည်
2023 ခုနှစ်တွင် ဂိုဒေါင်မီးဘေးဖြစ်ရာ 48V လီသိယမ်ဘက်ထရီသို့ 56.4V ပို့ပေးခဲ့သည့် $79 တန် တတိယပါတီထုတ် အားသွင်းကိရိယာကြောင့် ဖြစ်ပွားခဲ့ခြင်းဖြစ်ပါသည်။ ၎င်း၏ ချို့ယွင်းသော ထိန်းညှိကိရိယာနှင့် အပူချိန်စောင့်ကြည့်ကိရိယာ မရှိမှုတို့ကြောင့် ဆဲလ်အပူချိန်သည် အပူပြဿနာ (thermal runaway) ဖြစ်မတိုင်မီ 148°C အထိ ရောက်ရှိခဲ့ပါသည်။ 2020 ခုနှစ်မှစ၍ ဤကဲ့သို့သော ဖြစ်ရပ်များကြောင့် အာမခံတောင်းခံမှုများသည် 210% တိုးတက်လာခဲ့ပြီး ပျမ်းမျှ ပျက်စီးနှုန်းမှာ $740k ကျော်လွန်ခဲ့ပါသည် (NFPA 2024)
သိုလှောင်မည့်အချိန်တွင် 60% အထိသာ အားသွင်းခြင်းဖြင့် အီလက်ထရိုလိုက်ပျက်စီးမှုနှင့် အနုတ်ဝင်ရိုးတွင်ဖိအားပေးမှုကို အနည်းဆုံးဖြစ်စေပါသည်။ အပြည့်အားသွင်း၍ သိုလှောင်ထားသောဘက်ထရီများသည် 60% တွင်ထားသောဘက်ထရီများထက် ခြောက်လအတွင်းတွင် 20% ပိုမိုဆုံးရှုံးလေ့ရှိပါသည် (Battery Safety Institute 2023)။ ဤအဆင့်သည် ရေရှည်အသုံးမပြုသည့်ကာလအတွင်း အားပြန်သွင်းမှုနိမ့်ကျခြင်းကိုလည်း ကာကွယ်ပေးပါသည်။
လီသီယမ်ဘက်ထရီများသည် လစဉ် 2–5% အလိုအလျောက်အားကုန်ခြင်းဖြစ်ပါသည်။ 90–180 ရက်တစ်ကြိမ် 60% အထိ အားပြန်သွင်းခြင်းဖြင့် ဆဲလ်တစ်ခုလျှင် 3.0V အောက်သို့ ဗို့အားကျဆင်းမှုကို ကာကွယ်နိုင်ပြီး ကြေးနီပျော်ဝင်မှုကြောင့် အမြဲတမ်းပျက်စီးမှုကို ရှောင်ရှားနိုင်ပါသည်။ တည်ငြိမ်သောပတ်ဝန်းကျင် (>15°C) တွင် အားဖြည့်ခြင်းကို ပိုမိုကြာချိန်များအတွက် ခွင့်ပြုပါသည်။
လစဉ် မျက်စိဖြင့်ကြည့်၍ စစ်ဆေးမှုများတွင် အောက်ပါတို့ကို စစ်ဆေးသင့်ပါသည်။
2022 ခုနှစ်က လေ့လာမှုတစ်ခုအရ ဘက်ထရီမီးလောင်မှုများ၏ 63% သည် မသိရှိရသော ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ ချို့ယွင်းချက်များရှိသည့် ယူနစ်များမှ စတင်ခဲ့ကြောင်း တွေ့ရှိခဲ့ပါသည်။
ယနေ့ခေတ် BMS ပလက်ဖောင်းများသည် IoT ဆင်ဆာများကို ပေါင်းစပ်၍ စောင့်ကြည့်လျက်ရှိပါသည်:
ဤစနစ်များသည် လက်တွေ့စစ်ဆေးမှုများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက သိုလှောင်မှုနှင့် ဆိုင်သော ပျက်စီးမှုများကို 78% လျှော့ချပေးပြီး ဆက်တိုက် စမ်းသပ်ချက်များဖြင့် ကြိုတင်ကာကွယ်မှုကို ပေးစွမ်းနိုင်သည်။