
Li-ion ဘက်ထရီများတွင် ပုံမှန်အားဖြင့် Wh/kg 150 မှ 200 ခန့်ရှိသော စွမ်းအင်သိပ်သည်းဆရှိပြီး 48V စနစ်များတွင် နေရာအကန့်အသတ်ဖြင့် အသုံးပြုရာတွင် ဤဘက်ထရီများကို ရွေးချယ်သင့်စေပါသည်။ နောက်တစ်ဖက်တွင် လီသီယမ် သံဓာတ်ဖော့စဖိတ် (LiFePO4) သည် အားသွင်းခြင်းစက်ဝန်းများအတွင်း သက်တမ်းပိုရှည်သည့်အတွက် ထင်ရှားပါသည်။ ပြီးခဲ့သောနှစ်က EV လီသီယမ် သုတေသနအရ Li-ion ဘက်ထရီများတွင် 800 မှ 1200 အားသွင်းခြင်းစက်ဝန်းသာရှိသည်နှင့်မျှ LiFePO4 ဘက်ထရီများတွင် 2000 ကျော်အထိ ရှိပါသည်။ LiFePO4 ၏ အစဦးအစားစားဈေးနှုန်းမှာ ပုံမှန်လီသီယမ်-အိုင်းယွန်းများထက် 10 မှ 20 ရာခိုင်နှုန်းခန့် ပိုမိုမြင့်မားပါသည်။ သို့သော် လူအများက မကြာခဏ လွဲမှားစွာ မှတ်ယူထားသည်မှာ ဤအပိုရင်းနှီးမြှုပ်နှံမှုသည် အချိန်ကြာလာသည်နှင့်အမျှ အကျိုးအမြတ်ရှိလာပါသည်။ ဘက်ထရီများကို ပုံမှန်အားဖြင့် အသစ်လဲလှယ်ရန် လိုအပ်ခြင်းမရှိတော့သောကြောင့် ဖြစ်ပါသည်။ အချိန်ကြာလာသည်နှင့်အမျှ Li-ion ဘက်ထရီအသစ်များကို အကြိမ်ကြိမ်ဝယ်ယူရသည့်အစား LiFePO4 ဘက်ထရီများကို အသုံးပြုခြင်းဖြင့် တစ်ကြိမ်အသုံးပြုမှုအလိုက် ဈေးနှုန်းအရ 40 ရာခိုင်နှုန်းခန့် ခွဲဝေခြုံးထားနိုင်ပါသည်။
LiFePO4 ဘက်ထရီများတွင် သံဖော့စဖိတ် ကက်သုိဒ်သည် အပူချိန် 270 ဒီဂရီ စင်တီဂရိတ်ခန့်အထိ ရောက်လာပါကပါ တည်ငြိမ်မှုရှိနေဆဲဖြစ်ပြီး အန္တရာယ်ရှိသော အပူပိုလျော်မှု အခြေအနေများ ဖြစ်ပေါ်လာနိုင်ခြေကို လျော့နည်းစေပါသည်။ သို့ရာတွင် ပုံမှန် လီသီယမ် အိုင်းယွန်း ဘက်ထရီများမှာ မတူညီသော ဇာတ်လမ်းကို ပြောပြနေပါသည်။ မကြာသေးမီက Vatrer Power မှ ထုတ်ဝေခဲ့သော သုတေသနအရ ဤဓာတုဗေဒ ပုံစံ ရိုးရာများသည် 60 ဒီဂရီ စင်တီဂရိတ်အထက်သို့ ရောက်လာပါက ပျက်စီးလာစတော့မည်ဖြစ်ပါသည်။ ထိုသို့ဖြင့် ပတ်ဝန်းကျင် ပူပြင်းသော နေရာများတွင် အလွန်အန္တရာယ်များသော ဘက်ထရီ အပူလွန်ကဲမှု ပြဿနာများကို ဖြစ်ပေါ်စေပါသည်။ ဤကဲ့သို့ သဘာဝအားဖြင့် တည်ငြိမ်မှုရှိမှုကြောင့် ပြင်းထန်သော အသုံးပြုမှု စက်ကိရိယာများတွင် အသုံးပြုသည့် 48 ဗို့ စနစ်များအတွက် LiFePO4 ကို ထုတ်လုပ်သူများစွာက အသုံးပြုလာကြပါသည်။ စက်ရုံများ သို့မဟုတ် တည်ဆောက်ရေး နေရာများကဲ့သို့ စက်များသည် အချိန်ပိုင်းမရှိဘဲ အလုပ်လုပ်ပြီး ပတ်ဝန်းကျင် အပူချိန်များသည် ပုံမှန်အားဖြင့် 50 ဒီဂရီကျော်သွားသည့်နေရာများကို စဉ်းစားကြည့်ပါ။ ဘက်ထရီသည် အပူလွန်ခြင်း ပြဿနာမရှိဘဲ ဆက်လက်အလုပ်လုပ်နေပါသည်။
လေးဆယ်ရှစ် ဗို့ စနစ်များတွင် ပြင်းထန်သော ဝန်အောက်တွင် ဖြစ်ပေါ်လာသော အပူဓာတ်သည် အဓိကအားဖြင့် အောက်ပါအရင်းမြစ် (၃) ခုမှ ဆင်းသက်လာခြင်းဖြစ်သည်- ဘက်ထရီကို အားသွင်း/အားထုတ်လုပ်စဉ် အတွင်းပိုင်း ခုခံမှု၊ လျှပ်စီးကြောင်းများ ရုတ်တရက်မြင့်တက်လာစဉ် ဂျူးလ်အပူဖြစ်ပေါ်မှုနှင့် နက်ရှိုင်းစွာ အားထုတ်လုပ်နေစဉ် ဖြစ်ပေါ်လာသော အပူဓာတ်ထုတ်လုပ်မှု ဓာတ်ပြုမှုများ ဖြစ်ကြသည်။ ၂၀၂၃ ခုနှစ်တွင် MDPI မှ ထုတ်ဝေသော သုတေသနအရ ဘက်ထရီများသည် 3C အားထုတ်နှုန်းဖြင့် အလုပ်လုပ်နေစဉ် တက်တက်ကြွကြွ အအေးပေးမှုမရှိပါက ၎င်းတို့၏ မျက်နှာပြင်များသည် အများအားဖြင့် ဒီဂရီ စင်တီဂရိတ် ၅၄ ကျော်အထိ ရောက်ရှိလေ့ရှိသည်။ လျှပ်စစ်ကားများ၏ အကူအညီစနစ်များကဲ့သို့ ပြင်းထန်သော စွမ်းအင်လိုအပ်ချက်ရှိသည့် အသုံးချမှုများအတွက် ဤကဲ့သို့သော ထိန်းချုပ်မှုမရှိသော အပူတိုးတက်မှုများသည် ဘက်ထရီပက်ကို အန္တရာယ်ရှိသော အပူစက်ဝိုင်းများ ဖြစ်ပေါ်စေသည်။ ဤကဲ့သို့သော အပူပိုင်းများသည် သင့်တော်သော အပူစီမံခန့်ခွဲမှုရှိသော ဘက်ထရီပက်များတွင် ဖြစ်ပေါ်လေ့ရှိသည့် အရာများထက် ဘက်ထရီဆဲလ်များကို အလျင်အမြန်ပိုမိုပျက်စီးစေပြီး အသက်တာကို အနည်းဆုံး ၄၀ ရာခိုင်နှုန်းခန့် သို့မဟုတ် ထို့ထက်ပို၍ပင် တိုတောင်းစေနိုင်သည်။
ယနေ့ခေတ်ကားများတွင် အသုံးများလာသော 48 ဗို့စနစ်များတွင် စွမ်းဆောင်ရည်နှင့် ဘေးကင်းလုံခြုံမှုနှစ်ခုလုံးကို ရရှိရန် အလုံးစုံဆုံးနည်းလမ်းတစ်ခုဖြစ်သည့် အပူပြောင်းပစ္စည်း (PCMs) နှင့် အပူဖြန့်ကျက်ခြင်းနည်းလမ်းကို အသုံးပြုထားသော အင်္ဂါရပ်များပေါင်းစပ်ထားသည့် အပူထိန်းချုပ်မှုစနစ်များ ပေါ်ပေါက်လာနေပါသည်။ 2025 ခုနှစ်တွင် Power Sources ဂျာနယ်တွင် ထုတ်ဝေခဲ့သော သုတေသနတစ်ခုအရ အရည်ဖြင့်အအေးပေးသည့်စနစ်နှင့် PCMs တို့ကို တစ်ပေါင်းတည်းအသုံးပြုသော စနစ်များကို စမ်းသပ်စဉ် ပတ်ဝန်းကျင်အပူချိန် 35 ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်ရှိသော ကားဘက်ထရီများတွင် အမြင့်ဆုံးအပူချိန်များ 18 ရာခိုင်နှုန်းခန့် ကျဆင်းသွားကြောင်း တွေ့ရှိခဲ့ပါသည်။ အလွန်စိတ်ဝင်စားဖွယ်ကောင်းပါသည်။ ခေတ်မီသော အပူထိန်းချုပ်မှုစနစ်များသည် ပိုမိုဉာဏ်ရည်မြင့်လာပါသည်။ ယင်းတို့သည် လက်ရှိဖြစ်ပျက်နေသောအခြေအနေပေါ် အခြေခံ၍ အအေးပေးအရည်စီးဆင်းမှုကို ချိန်ညှိနိုင်ပါသည်။ ဤပြောင်းလဲချိန်ညှိမှုသည် ဆဲလ်များကြားရှိ အပူချိန်ကွာခြားမှုကို စင်တီဂရိတ် 1.5 ဒီဂရီအတွင်း ထိန်းသိမ်းပေးရန် အဟောင်းဖြစ်သော အမြဲတမ်းအမြန်နှုန်းရှိ စနစ်များနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက စွမ်းအင်ကို 70 ရာခိုင်နှုန်းခန့် ခြွေတာပေးနိုင်ပါသည်။ သင်တွေးကြည့်ပါက အဓိပ္ပာယ်ရှိပါသည်။
အပူဒီဇိုင်းများကို လည်ပတ်မှုဆိုင်ရာ ပတ်ဝန်းကျင်များနှင့် ကိုက်ညီအောင် ပြုလုပ်ရမည်ဖြစ်သည်။
မော်ဒျူလာ အရည်ပူချိန်ထိန်းပြားများသည် စံနှုန်းတစ်ခုအဖြစ် ပေါ်လာပြီး အဓိက အပူဒီဇိုင်းပစ္စည်းများကို ပြန်လည်ဒီဇိုင်းမဆွဲဘဲ 5kWh အိမ်သုံးယူနစ်များမှ 1MWh လျှပ်စစ်ဓာတ်အားလိုင်းအဆင့်စနစ်များအထိ အဆင့်မြှင့်တင်ရန် ခွင့်ပြုသည်။
Applied Thermal Engineering မှ သုတေသီများသည် 2025 ခုနှစ်တွင် အပူချိန် 45 ဒီဂရီဆဲလ်စီယပ်ကျော်သော ဂိုဒေါင်များအတွင်းရှိ 48 ဗို့ ဖောက်လစ်ဘက်ထရီများနှင့်အတူ အထူး multi-layer PCM အရည်စနစ်၏ အလုပ်လုပ်ပုံကို စမ်းသပ်မှုများ ပြုလုပ်ခဲ့ကြသည်။ သူတို့တွေ့ရှိချက်မှာ အတော်လေး ထိတ်တိုက်ဖွယ်ကောင်းပါသည်။ ဤဘက်ထရီများသည် အပူချိန်ကို ထိန်းသိမ်းနိုင်ခဲ့ပြီး ရက်ရှည် 8 နာရီ အလုပ်လုပ်နေစဉ်အတွင်း အများဆုံးအပူချိန် 29.2 ဒီဂရီဆဲလ်စီယပ်တွင် တည်ငြိမ်စွာ ရှိနေခဲ့သည်။ ၎င်းမှာ အအေးပေးစနစ်မရှိသော ပုံမှန်ဘက်ထရီများထက် 7.3 ဒီဂရီ ပို၍ အေးမြနေခြင်းဖြစ်သည်။ ထို့အပြင် နှစ်စဉ် ဘက်ထရီစွမ်းအား ဆုံးရှုံးမှုသည် 15 ရာခိုင်နှုန်းမှ 2.1 ရာခိုင်နှုန်းသို့ သိသိသာသာ ကျဆင်းသွားခဲ့သည်။ လက်တွေ့အခြေအနေများတွင် စမ်းသပ်စဉ် 150 amp အမြန်အားသွင်းမှုများကို ဖြတ်သန်းစဉ်တွင်ပင် 96 ခုလုံးသော ဆဲလ်များတွင် 2 ဒီဂရီအောက်သာ အပူချိန်ကွာခြားမှုကို ဤစနစ်များက ပြသခဲ့သည်။ ပြင်းထန်သော ဘက်ထရီလုပ်ငန်းများကို ကိုင်တွယ်နေသူတိုင်းအတွက် အထူးသိသာထင်ရှားသော အရာဖြစ်ပါသည်။
48V စနစ်များတွင် စွမ်းအင်ဆုံးရှုံးမှု၏ အဓိကရင်းမြစ်များတွင် 3 မှ 8 ရာခိုင်နှုန်းကြားအတွင်း အတွင်းခံနိုင်ရည်ရှိခြင်း၊ အားသွင်းစက်ဝန်းတစ်ခုစီတွင် 2 မှ 5 ရာခိုင်နှုန်းအထိ အပူငွေ့ပျံ့လွင့်ဆုံးရှုံးမှုများ ပါဝင်သည်။ အားသွင်းခြင်းကို ကောင်းစွာမလုပ်ဆောင်ပါက၊ Ohmic ဆုံးရှုံးမှုသည် လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်းအား အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင် အကောင်းဆုံးအားသွင်းနည်းကို ရှာဖွေနေသည့် လတ်တလောလေ့လာမှုအချို့အရ ကောင်းစွာဟန်ချက်ညီသော အားသွင်းနည်းလမ်းများဖြင့် ဖြစ်ပျက်နေသည်ထက် 12% ပိုများနိုင်သည်။ လျှပ်စစ်ကားမောင်းရထားများကဲ့သို့ ပါဝါမြင့်မားသော အသုံးချပလီကေးရှင်းများဖြင့် လုပ်ကိုင်နေသူတိုင်းအတွက်၊ အဆက်မပြတ်အမြန်စက်ဘီးစီးခြင်းသည် အချိန်ကြာလာသည်နှင့်အမျှ အရာဝတ္ထုများ ပိုမိုမြန်ဆန်လာသောကြောင့် ယင်းဆုံးရှုံးမှုများသည် အမှန်တကယ်အရေးကြီးပါသည်။
ယနေ့ခေတ်ဘက်ထရီစီမံခန့်ခွဲမှုစနစ်များသည် လျှပ်စီးကို ဉာဏ်ရည်ဖြင့် ချိန်ညှိပေးခြင်းဖြင့် ပိုမိုကောင်းမွန်စွာ အလုပ်လုပ်နိုင်စေပါသည်။ ဤသို့ပြုလုပ်ခြင်းဖြင့် အဆိုးဝါးဆုံးအချိန်များတွင် အနှောင့်အယှက်ဖြစ်စေသော အားခုခံမှုဆုံးရှုံးမှုများကို ၁၈ မှ ၂၂ ရာခိုင်နှုန်းအထိ လျော့နည်းစေပါသည်။ ထို့အပြင် ဆဲလ်များကို အလွန်တိကျစွာ ဟန်ချက်ညီအောင် ထားပေးပြီး ဆဲလ်အားလုံးတွင် ဗို့အားကွာခြားမှုကို ၁.၅% အတွင်းသာ ထားရှိပေးပါသည်။ ပြင်ပအပူချိန် အေးခဲလာပါက လီသီယမ်ပလိတ်တင်မှု (lithium plating) ပြဿနာများ မဖြစ်ပေါ်စေရန် အားသွင်းစဉ်အတွင်း အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုများကို စနစ်များက အလိုအလျောက် ပြင်ဆင်ပေးပါသည်။ သုတေသီများ၏ တွေ့ရှိချက်များကို ကြည့်လျှင် ဤနှစ်ဆင့် စဉ်အားသွင်းနည်းစနစ်ကို အသုံးပြုသော ဘက်ထရီများသည် အချိန်ကြာလာသည်နှင့်အမျှ ပိုမိုနည်းပါးသော စွမ်းအားဆုံးရှုံးမှုကို ခံစားရပါသည်။ 48V LiFePO4 စနစ်များတွင် ပြုလုပ်သော စမ်းသပ်မှုများအရ ရှေးဟောင်း အားသွင်းထိန်းချုပ်မှုနည်းလမ်းများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ၁၆.၅% ခန့် ပိုမိုနည်းပါးသော စွမ်းဆောင်ရည်ကျဆင်းမှုကို တွေ့ရှိရပါသည်။ ထို့ကြောင့် ပိုမိုကြာရှည်သော စွမ်းအင်ဖြေရှင်းချက်များအတွက် ပိုမိုတိုးတက်သော စနစ်များသို့ ကုမ္ပဏီများ ပြောင်းလဲအသုံးပြုလာကြခြင်း ဖြစ်ရပ်ကို နားလည်နိုင်ပါသည်။
ရိုဘော့(တစ်)နှင့် ပြန်လည်ဖြည့်သွင်းနိုင်သော မိုက်ခရိုဂရစ်(တစ်)များတွင် ကွဲပြားသော အသုံးပြုမှုများသည် စွမ်းဆောင်ရည် စိန်ခေါ်မှုများကို မိတ်ဆက်ပေးပါသည်။
| အသုံးပြုမှု ဂုဏ်သတ္တိ | ထိရောက်မှုသက်ရောက်မှု | လျော့နည်းစေရန် အစီအစဉ် |
|---|---|---|
| လျှပ်စီးကြီးများ (≥3C) | 8–12% ဗို့အားကျဆင်းမှု | အလွန်နိမ့်သော ESR ကondenser များ |
| ဖရီးကွင်စီ တုန်ခါမှုများ (10–100Hz) | 6% ripple losses | Active harmonic filtering |
| အကြားကြား အနားယူချိန်များ | 3% ကိုယ်ပိုင်စွန့်ထုတ်မှု/နာရီ | နက်ရှိုင်းစွာ အိပ်စက်သော BMS ếode များ |
ဆက်သွယ်ရေး ဘက်အားစနစ် ဒေတာများအရ 48V လီသီယမ်ဘက်ထရီများတွင် ဝန်အားညှိခြင်းသည် သွား-ပြန် စွမ်းဆောင်ရည်ကို 87% မှ 93% အထိ မြှင့်တင်ပေးပြီး အပူစီမံခန့်ခွဲမှုအတွက် စွမ်းအင်လိုအပ်ချက်ကို 40% လျှော့ချပေးသည်။
48V ဘက်ထရီစနစ်များတွင် စွမ်းအားဆုံးရှုံးမှုသည် အဓိကအားဖြင့် အီလက်ထရိုလိုက်အလွှာ တိုးပွားလာခြင်း၊ အီလက်ထရိုဒ်များပေါ်တွင် လီသိယမ်ဓာတ်များ စုပုံလာခြင်းနှင့် အားသွင်းစက်ဝိုင်းများအတွင်း ပစ္စည်းများ တစ်ခါတစ်ရံ ချဲ့ထွင်ခြင်းနှင့် ကျဉ်းလာခြင်းကြောင့် ဖြစ်ပေါ်သည့် ရူပဗေဒဖိအားများကြောင့် ဖြစ်ပါသည်။ အပူချိန်များ မြင့်တက်လာပါက ဤမလိုလားအပ်သော ဓာတုတုံ့ပြန်မှုများသည် အလွန်အမင်း မြန်ဆန်လာပါသည်။ ပြီးခဲ့သည့်နှစ်က ထုတ်ဝေခဲ့သော သုတေသနအရ 30 ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်ကျော်လွန်၍ အပူချိန် 10 ဒီဂရီစင်တီဂရိတ် တက်လာပါက ဘက်ထရီပျက်စီးသည့်အထိ အားသွင်းနိုင်သည့် အကြိမ်ရေမှာ တစ်ဝက်ခန့် ကျဆင်းသွားပါသည်။ လမ်းပေါ်တွင် ယာဉ်များသည် ဘက်ထရီများကို တုန်ခါမှုများနှင့် တစ်ခါတစ်ရံ ဝန်အားများ ပြောင်းလဲမှုများကို ခံစားနေရသည့်အတွက် လက်တွေ့ မောင်းနှင်မှုအခြေအနေများကို ရင်ဆိုင်နေရသည့် ကားထုတ်လုပ်သူများအတွက် ဤယာဉ်ယိုယွင်းမှုများသည် အချိန်ကြာလာသည်နှင့်အမျှ ပို၍ဆိုးရွားလာပါသည်။
SOC အဆင့် 20% မှ 80% အတွင်းတွင် 48V ဘက်ထရီများကို အသုံးပြုခြင်းသည် အပြည့်အ၀ အသုံးပြုမှုနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက SEI ဖွဲ့စည်းမှုကို 43% လျော့နည်းစေသည်။ NREL ၏ 2023 ခုနှစ် ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုအရ 0.5C အားသွင်းနှုန်း (၃ နာရီအားသွင်း) သည် 800 ကြိမ်အားသွင်းပြီးနောက် မူရင်းအင်အား၏ 98% ကို ထိန်းသိမ်းပေးပြီး 1C တွင် 89% သာ ကျန်ရှိသည်။
| လေပိုင်းမှုအဆင့် | အင်အား 80% အထိ အားသွင်းကြိမ်ရေ | နှစ်စဉ် အင်အား ဆုံးရှုံးမှု |
|---|---|---|
| 0.3C | 2,100 | 4.2% |
| 0.5c | 1,700 | 5.8% |
| ၁.၀C | 1,200 | 8.3% |
ဇယား- 48V လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်း ဘက်ထရီ၏ သက်တမ်းကို အားသွင်းနှုန်းက သက်ရောက်မှု (NREL 2023)
1C တွင် အမြန်အားသွင်းခြင်းသည် စောင့်ဆိုင်းချိန်ကို လျှော့ချနိုင်သော်လည်း အားနည်းချက်တစ်ခုပါရှိသည်- နှေးကွေးသော 0.5C နှုန်းနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက အတွင်းဘက်ထရီများသည် 55 မှ 70 ရာခိုင်နှုန်းအထိ ပိုပူတတ်သည်။ 2024 မှ စီးပွားဖြစ် စွမ်းအင်သိုလှောင်မှုကို မကြာသေးမီက ကြည့်ပါက စိတ်ဝင်စားစရာ တစ်ခုခုကို ပြသနေပါသည်။ ၎င်းတို့သည် 70% အားပြည့်သည်အထိ အရှိန်အပြည့် (1C) အားသွင်းသည့်ချဉ်းကပ်နည်းကို စမ်းကြည့်ပြီးနောက် 0.3C သာ နှေးကွေးသွားသည်။ အားသွင်းမှု 1,200 လည်ပတ်ပြီးနောက် ဤနည်းလမ်းသည် မူလစွမ်းရည်၏ 85% နီးပါးကို ထိန်းထားနိုင်သည်၊ ၎င်းသည် အလွန်သတိထားရသော အနှေးအားသွင်းနည်းလမ်းများနှင့် အမှန်တကယ်နီးစပ်ပါသည်။ အကယ်၍ ဤစနစ်များသည် အပူချိန်ကို အနည်းဆုံး 30% လျှော့ချနိုင်သည့် အပူစီမံခန့်ခွဲမှု ကောင်းကောင်းရရှိပါက တစ်စိတ်တစ်ပိုင်း အမြန်အားသွင်းခြင်းသည် အမြန်အားသွင်းလိုခြင်းနှင့် ဘက်ထရီကြာရှည်ခံကြောင်း သေချာစေခြင်းကြားတွင် စမတ်ကျသော အလယ်အလတ်ကွင်းတစ်ခုကဲ့သို့ ဖြစ်နေပါသည်။