Battery Discharge Curve ကို ဘယ်လိုဖတ်မလဲ။

Battery Discharge Curve ကို ဘယ်လိုဖတ်မလဲ။

ဘက်ထရီများသည် ရှုပ်ထွေးသော လျှပ်စစ်ဓာတုနှင့် သာမိုဒိုင်းနမစ်စနစ်များဖြစ်ပြီး အကြောင်းရင်းများစွာသည် ၎င်းတို့၏စွမ်းဆောင်ရည်ကို ထိခိုက်စေပါသည်။ ဘက်ထရီ ဓာတုဗေဒသည် အရေးကြီးဆုံးအချက်ဖြစ်သည်။ သို့ရာတွင်၊ သီးခြားအပလီကေးရှင်းတစ်ခုအတွက် မည်သည့်ဘက်ထရီအမျိုးအစားသည် အသင့်တော်ဆုံးဖြစ်သည်ကို နားလည်သောအခါ၊ အားသွင်းနှုန်း၊ လည်ပတ်မှုအပူချိန်၊ သိုလှောင်မှုအခြေအနေများနှင့် ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာဖွဲ့စည်းပုံအသေးစိတ်များကဲ့သို့သော အချက်များကိုလည်း ထည့်သွင်းစဉ်းစားရန် လိုအပ်ပါသည်။ ပထမဦးစွာ၊ ဝေါဟာရများစွာကို သတ်မှတ်ရန် လိုအပ်သည်-

★ Open circuit voltage (Voc) သည် ဘက်ထရီပေါ်တွင် load မရှိသောအခါတွင် ဘက်ထရီ terminals များအကြား ဗို့အားဖြစ်သည်။

★ Terminal voltage (Vt) သည် ဘက်ထရီအား ဝန်အားသက်ရောက်သောအခါတွင် ဘက်ထရီ terminal များအကြား ဗို့အားဖြစ်သည်။ များသောအားဖြင့် Voc ထက်နိမ့်သည်။

ဖြတ်တောက်ထားသောဗို့အား (Vco) သည် သတ်မှတ်ထားသည့်အတိုင်း ဘက်ထရီအား အပြည့်အ၀ ထုတ်လွှတ်သည့် ဗို့အားဖြစ်သည်။ ပုံမှန်အားဖြင့် ဘက်ထရီပါဝါ ကျန်ရှိနေသော်လည်း Vco အောက်ဗို့အားဖြင့် လုပ်ဆောင်ခြင်းသည် ဘက်ထရီကို ပျက်စီးစေနိုင်သည်။

★ စွမ်းရည်သည် Vt မှ Vco မရောက်မချင်း ဘက်ထရီတစ်လုံးအားအပြည့်သွင်းနိုင်သည့် စုစုပေါင်း ampere နာရီ (AH) ကို တိုင်းတာသည်။

အားသွင်းနှုန်း (C-Rate) သည် ၎င်း၏ အဆင့်သတ်မှတ်ထားသော စွမ်းဆောင်ရည်နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ဘက်ထရီအား အားသွင်းခြင်း သို့မဟုတ် အားသွင်းသည့်နှုန်းဖြစ်သည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ 1C နှုန်းသည် 1 နာရီအတွင်းဘက်ထရီအားအပြည့်သွင်းမည် သို့မဟုတ် အားအပြည့်သွင်းပါမည်။ အားသွင်းနှုန်း 0.5C တွင်၊ ဘက်ထရီသည် 2 နာရီအတွင်း အားအပြည့်သွင်းမည်ဖြစ်သည်။ မြင့်မားသော C-Rate ကိုအသုံးပြုခြင်းသည် အများအားဖြင့် ရရှိနိုင်သော ဘက်ထရီပမာဏကို လျော့နည်းစေပြီး ဘက်ထရီကို ပျက်စီးစေနိုင်သည်။

★ ဘက်ထရီအားသွင်းသည့်အခြေအနေ (SoC) သည် အမြင့်ဆုံးစွမ်းရည်၏ ရာခိုင်နှုန်းအဖြစ် ကျန်ရှိသောဘက်ထရီစွမ်းရည်ကို တွက်ချက်သည်။ SoC သည် သုညသို့ရောက်ရှိပြီး Vt သည် Vco သို့ရောက်ရှိသောအခါ၊ ဘက်ထရီထဲတွင် ကျန်ရှိနေသောဘက်ထရီပါဝါရှိနေနိုင်သော်လည်း ဘက်ထရီကိုမထိခိုက်စေဘဲ အနာဂတ်စွမ်းရည်ကိုမထိခိုက်စေဘဲ၊ ဘက်ထရီအားထပ်မံထုတ်လွှတ်နိုင်မည်မဟုတ်ပေ။

★ Discharge depth (DoD) သည် အားကုန်သွားသော ဘက်ထရီပမာဏ ရာခိုင်နှုန်းကို တိုင်းတာသည့် SoC ၏ ဖြည့်စွက်ချက်တစ်ခုဖြစ်သည်။ DoD=100- SoC။

① သံသရာသက်တမ်းသည် ဘက်ထရီ၏ ဝန်ဆောင်မှုသက်တမ်းမကုန်ဆုံးမီ ရရှိနိုင်သော စက်ဝန်းအရေအတွက်ဖြစ်သည်။

ဘက်ထရီသက်တမ်းကုန်ဆုံးခြင်း (EoL) သည် ကြိုတင်သတ်မှတ်ထားသော အနိမ့်ဆုံးသတ်မှတ်ချက်များအတိုင်း ဘက်ထရီလည်ပတ်နိုင်စွမ်းမရှိခြင်းကို ရည်ညွှန်းသည်။ EoL ကို နည်းအမျိုးမျိုးဖြင့် တိုင်းတာနိုင်သည်။

① စွမ်းဆောင်ရည် ယိုယွင်းမှုသည် သတ်မှတ်ထားသော အခြေအနေအောက်တွင် အဆင့်သတ်မှတ်ထားသည့် စွမ်းရည်နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ပေးထားသည့် ဘက်ထရီ စွမ်းဆောင်ရည် ရာခိုင်နှုန်း ကျဆင်းမှုအပေါ် အခြေခံသည်။

② ပါဝါလျော့ချခြင်းသည် သတ်မှတ်ထားသော အခြေအနေအောက်တွင် အဆင့်သတ်မှတ်ထားသည့် ပါဝါနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက သတ်မှတ်ရာခိုင်နှုန်းဖြင့် ဘက်ထရီ၏ အမြင့်ဆုံးပါဝါကို အခြေခံထားသည်။

③ စွမ်းအင်ထုတ်လွှတ်မှုသည် တိကျသောလည်ပတ်မှုအခြေအနေများအပေါ်အခြေခံ၍ ၎င်း၏သက်တမ်းအတွင်း 30MWh ကဲ့သို့သော ဘက်ထရီတစ်လုံးမှ လုပ်ဆောင်ရန်မျှော်လင့်ထားသည့် စုစုပေါင်းစွမ်းအင်ပမာဏကို တွက်ချက်သည်။

★ ဘက်ထရီ၏ကျန်းမာရေးအခြေအနေ (SoH) သည် EoL မရောက်မီ ကျန်ရှိနေသော အသုံးဝင်သောသက်တမ်းရာခိုင်နှုန်းကို တိုင်းတာသည်။

Polarization မျဉ်းကွေး

ဘက်ထရီထုတ်လွှတ်မှုမျဉ်းကွေးကို အားသွင်းခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း ဖြစ်ပေါ်သည့် ဘက်ထရီ၏ polarization အကျိုးသက်ရောက်မှုအပေါ် အခြေခံ၍ ဖွဲ့စည်းထားသည်။ C-rate နှင့် လည်ပတ်အပူချိန်ကဲ့သို့ မတူညီသော လည်ပတ်မှုအခြေအနေများအောက်တွင် ဘက်ထရီတစ်လုံးပေးစွမ်းနိုင်သော စွမ်းအင်ပမာဏသည် discharge curve အောက်ရှိ ဧရိယာနှင့် နီးကပ်စွာ ဆက်စပ်နေသည်။ ထုတ်လွှတ်သည့်လုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း ဘက်ထရီ၏ Vt လျော့နည်းသွားမည်ဖြစ်သည်။ Vt ကျဆင်းမှုသည် အဓိကအကြောင်းရင်းများစွာနှင့် ဆက်စပ်နေပါသည်။

✔ IR ကျဆင်းခြင်း - ဘက်ထရီ၏အတွင်းပိုင်းခံနိုင်ရည်ဖြတ်သန်းစီးဆင်းမှုကြောင့်ဖြစ်ပေါ်လာသောဘက်ထရီဗို့အားကျဆင်းခြင်း။ ဤအချက်သည် အဆက်မပြတ် အပူချိန်ဖြင့် အတော်လေးမြင့်မားသော ထုတ်လွှတ်နှုန်းဖြင့် မျဉ်းသားစွာ တိုးလာသည်။

✔ Activation polarization - သည် electrode နှင့် electrolytes များကြားတွင် ion များ ဖြတ်ကျော်ရမည့် လုပ်ငန်းဆောင်တာ ကဲ့သို့သော electrochemical တုံ့ပြန်မှု kinetics နှင့် သက်ဆိုင်သော အမျိုးမျိုးသော အရှိန်လျော့ခြင်းအချက်များကို ရည်ညွှန်းသည်။

✔ Concentration polarization - ဤအချက်သည် လျှပ်ကူးပစ္စည်းတစ်ခုမှ အခြားတစ်ခုသို့ အစုလိုက်အပြုံလိုက် လွှဲပြောင်းခြင်း (ပျံ့နှံ့မှု) တွင် အိုင်းယွန်းများ ရင်ဆိုင်ရသည့် ခံနိုင်ရည်အား ထည့်သွင်းစဉ်းစားသည်။ လီသီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများ အပြည့်အ၀ထွက်သည့်အခါတွင် ဤအချက်က လွှမ်းမိုးနေပြီး မျဉ်းကွေး၏ လျှောစောက်သည် အလွန်မတ်စောက်သည်။

ဘက်ထရီ၏ polarization မျဉ်းကွေး (discharge curve) သည် IR ကျဆင်းမှု၊ activation polarization နှင့် Vt (ဘက်ထရီအလားအလာ) ၏ စုစည်းသက်ရောက်မှုများကို ပြသသည်။ (ဓာတ်ပုံ- BioLogic)

Discharge curve ထည့်သွင်းစဉ်းစားပါ။

ဘက်ထရီများသည် ကျယ်ပြန့်သော applications များအတွက် ဒီဇိုင်းထုတ်ထားပြီး အမျိုးမျိုးသော စွမ်းဆောင်ရည် လက္ခဏာများကို ပေးဆောင်ပါသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ အနည်းဆုံး အခြေခံ လစ်သီယမ် အိုင်းယွန်း ဓာတုဗေဒ စနစ် ခြောက်ခု ရှိပြီး တစ်ခုစီတွင် ၎င်း၏ ထူးခြားသော အင်္ဂါရပ်များ ပါဝင်သည်။ Discharge curve ကို အများအားဖြင့် Y-axis တွင် Vt ဖြင့် ပုံဖော်ထားပြီး SoC (သို့မဟုတ် DoD) ကို X-axis တွင် ပုံဖော်ထားသည်။ ဘက်ထရီစွမ်းဆောင်ရည်နှင့် C-နှုန်းနှင့် လည်ပတ်မှုအပူချိန်ကဲ့သို့သော အမျိုးမျိုးသော ကန့်သတ်ဘောင်များကြား ဆက်စပ်မှုကြောင့်၊ ဘက်ထရီဓာတုစနစ်တစ်ခုစီတွင် သီးခြားလုပ်ဆောင်မှုအတိုင်းအတာ ပေါင်းစပ်မှုများအပေါ် အခြေခံ၍ လျှပ်စီးလမ်းကြောင်းများ ဆက်တိုက်ရှိသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ အောက်ပါပုံသည် အခန်းအပူချိန်နှင့် 0.2C ထုတ်လွှတ်မှုနှုန်းတွင် ဘုံလီသီယမ်-အိုင်းယွန်းဓာတုစနစ်နှစ်ခုနှင့် ခဲ-အက်ဆစ်ဘက်ထရီများ၏ စွန့်ထုတ်နိုင်စွမ်းကို နှိုင်းယှဉ်ထားသည်။ Discharge curve ပုံသဏ္ဍာန်သည် ဒီဇိုင်နာများအတွက် အလွန်အရေးကြီးပါသည်။

ဘက်ထရီဗို့အားသည် ထုတ်လွှတ်သည့်စက်ဝန်းတစ်ခုလုံးတွင် အတော်အတန်တည်ငြိမ်နေသောကြောင့် ပြားချပ်သောအထုတ်အသွင်းမျဉ်းကွေးသည် အချို့သောအပလီကေးရှင်းဒီဇိုင်းများကို ရိုးရှင်းစေနိုင်သည်။ အခြားတစ်ဖက်တွင်၊ လျှောစောက်မျဉ်းကွေးသည် ဘက်ထရီဗို့အားသည် ဘက်ထရီအတွင်းကျန်ရှိသောအားသွင်းမှုနှင့် နီးကပ်စွာဆက်စပ်နေသောကြောင့် ကျန်ရှိသောအားသွင်းမှု၏ခန့်မှန်းချက်ကို ရိုးရှင်းစေနိုင်သည်။ သို့သော်၊ ပြားချပ်ချပ်အဆက်အစပ်ရှိသော လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများအတွက်၊ ကျန်ရှိသောအားသွင်းမှုကို ခန့်မှန်းရာတွင် ဘက်ထရီ၏အထွက်လက်ရှိကိုတိုင်းတာပြီး ကျန်အားကိုခန့်မှန်းရန် အချိန်နှင့်အမျှ ပေါင်းစပ်ထားသည့် Coulomb ရေတွက်ခြင်းကဲ့သို့သော ရှုပ်ထွေးသောနည်းလမ်းများ လိုအပ်ပါသည်။

ထို့အပြင်၊ အောက်ဘက်လျှောလျှောလျှောလျှပ်ထွက်လမ်းကွေ့များရှိသည့်ဘက်ထရီများသည် discharge cycle တစ်ခုလုံးတွင် ပါဝါလျော့နည်းသွားသည်ကို ကြုံတွေ့ရသည်။ ထုတ်လွှတ်သည့်စက်ဝန်းအဆုံးတွင် 'ပိုလျှံသောအရွယ်အစား' ဘက်ထရီလိုအပ်နိုင်သည်။ မတ်စောက်သော ထုတ်လွှတ်မှုမျဥ်းများပါရှိသော ဘက်ထရီများကို အသုံးပြု၍ အရေးကြီးသော စက်ပစ္စည်းများနှင့် စနစ်များကို ပါဝါတိုးမြှင့်ရန်အတွက် ဗို့အားထိန်းညှိကိရိယာကို အသုံးပြုရန် လိုအပ်ပါသည်။

အောက်ဖော်ပြပါသည် လီသီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီ၏ ထုတ်လွှတ်မှုမျဉ်းကွေးဖြစ်ပြီး၊ ဘက်ထရီသည် အလွန်မြင့်မားသောနှုန်းဖြင့် အားသွင်းပါက (သို့မဟုတ် အပြန်အလှန်အားဖြင့်၊ နိမ့်သောနှုန်းဖြင့်) ထိရောက်မှုစွမ်းရည် ကျဆင်းမည် (သို့မဟုတ်) တိုးလာမည်ကို ပြသသည်။ ၎င်းကို စွမ်းရည်ပြောင်းလဲခြင်းဟုခေါ်ပြီး ဤအကျိုးသက်ရောက်မှုသည် ဘက်ထရီဓာတုဗေဒစနစ်အများစုတွင် အဖြစ်များသည်။

C နှုန်း တိုးလာသည်နှင့်အမျှ လီသီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများ၏ ဗို့အားနှင့် စွမ်းဆောင်ရည် ကျဆင်းသွားသည်။ (ပုံ- Richtek)

အလုပ်အပူချိန်သည် ဘက်ထရီစွမ်းဆောင်ရည်အပေါ် သက်ရောက်မှုရှိသော အရေးကြီးသော ကန့်သတ်ဘောင်တစ်ခုဖြစ်သည်။ အလွန်နိမ့်သော အပူချိန်တွင်၊ ရေအခြေခံ အီလက်ထရွန်းဓာတ်ပါသော ဘက်ထရီများ အေးခဲသွားကာ ၎င်းတို့၏ လည်ပတ်မှု အပူချိန် အကွာအဝေး၏ အောက်ကန့်သတ်ချက်ကို ကန့်သတ်ထားသည်။ လစ်သီယမ်အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများသည် အပူချိန်နိမ့်ချိန်တွင် လစ်သီယမ်အနုတ်လက္ခဏာဆောင်သည့်လျှပ်ကူးပစ္စည်းကို ခံစားရနိုင်ပြီး စွမ်းရည်ကို အပြီးတိုင်လျှော့ချနိုင်သည်။ မြင့်မားသောအပူချိန်တွင် ဓာတုပစ္စည်းများ ပြိုကွဲနိုင်ပြီး ဘက်ထရီ အလုပ်မလုပ်တော့ပါ။ အေးခဲခြင်းနှင့် ဓာတုပျက်စီးခြင်းကြားတွင်၊ ဘက်ထရီစွမ်းဆောင်ရည်သည် အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုနှင့်အတူ သိသိသာသာကွဲပြားပါသည်။

အောက်ဖော်ပြပါပုံသည် လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်း ဘက်ထရီများ၏ စွမ်းဆောင်ရည်အပေါ် မတူညီသော အပူချိန်များ၏ သက်ရောက်မှုကို ပြသထားသည်။ အလွန်နိမ့်သော အပူချိန်တွင်၊ စွမ်းဆောင်ရည် သိသိသာသာ ကျဆင်းသွားနိုင်သည်။ သို့သော်လည်း ဘက်ထရီအားထုတ်လွှတ်မှုမျဉ်းကွေးသည် ဘက်ထရီစွမ်းဆောင်ရည်၏ အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုသာဖြစ်သည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ လီသီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများ၏ လည်ပတ်မှုအပူချိန်နှင့် အခန်းအပူချိန် (မြင့်မားသော သို့မဟုတ် နိမ့်သောအပူချိန်တွင်ဖြစ်စေ) လစ်သီယမ်-အိုင်းယွန်းဘက်ထရီများ၏ လည်ပတ်မှုအပူချိန်အကြား သွေဖည်မှု ပိုများလေလေ လည်ပတ်မှုသက်တမ်း လျော့နည်းလေဖြစ်သည်။ တိကျသောအပလီကေးရှင်းများအတွက်၊ အမျိုးမျိုးသောဘက်ထရီဓာတုစနစ်များအသုံးပြုမှုအပေါ်သက်ရောက်သည့်အချက်များအားလုံး၏ ပြီးပြည့်စုံသောခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းသည် ဤဆောင်းပါး၏ဘက်ထရီထုတ်လွှတ်မှုမျဉ်းကွေး၏နယ်ပယ်ထက်ကျော်လွန်ပါသည်။ မတူညီသောဘက်ထရီများ၏စွမ်းဆောင်ရည်ကိုခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာရန်အခြားနည်းလမ်းများ၏ဥပမာတစ်ခုမှာ Lagone ကြံစည်မှုဖြစ်သည်။

ဘက်ထရီဗို့အားနှင့် စွမ်းရည်သည် အပူချိန်ပေါ် မူတည်ပါသည်။ (ပုံ- Richtek)

ရေကန်မြေကွက်များ

Lagoon diagram သည် မတူညီသော စွမ်းအင်သိုလှောင်မှုနည်းပညာများ၏ သီးခြားပါဝါနှင့် သီးခြားစွမ်းအင်ကို နှိုင်းယှဉ်ထားသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ လျှပ်စစ်ကားဘက်ထရီများကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားသောအခါတွင် တိကျသောစွမ်းအင်သည် အကွာအဝေးနှင့် သက်ဆိုင်ပြီး တိကျသောပါဝါသည် အရှိန်အရှိန်နှင့် သက်ဆိုင်ပါသည်။

နည်းပညာအမျိုးမျိုး၏ သီးခြားစွမ်းအင်နှင့် သီးခြားစွမ်းအားများကြား ဆက်နွယ်မှုကို နှိုင်းယှဉ်သည့် Ragon diagram။ (ဓာတ်ပုံ- သုသေသနဂိတ်)

Lagoon diagram သည် ဒြပ်မဲ့စွမ်းအင်သိပ်သည်းဆနှင့် ပါဝါသိပ်သည်းဆအပေါ် အခြေခံထားပြီး ထုထည်ကန့်သတ်ချက်များနှင့် ပတ်သက်သည့် မည်သည့်အချက်အလက်မှ မပါဝင်ပါ။ သတ္တုဗေဒပညာရှင် David V. Lagone သည် အမျိုးမျိုးသောဘက်ထရီ ဓာတုဗေဒဆိုင်ရာ စွမ်းဆောင်ရည်ကို နှိုင်းယှဉ်ရန် ဤဇယားများကို တီထွင်ခဲ့သော်လည်း Lagone ဇယားသည် အင်ဂျင်များ၊ ဓာတ်ငွေ့တာဘိုင်များနှင့် လောင်စာဆဲလ်များကဲ့သို့သော စွမ်းအင်သိုလှောင်မှုနှင့် စွမ်းအင်ဆိုင်ရာ ကိရိယာအစုံတို့ကို နှိုင်းယှဉ်ရန်အတွက်လည်း သင့်လျော်ပါသည်။

Y-ဝင်ရိုးရှိ သတ်မှတ်ထားသော စွမ်းအင်နှင့် X-ဝင်ရိုးရှိ သီးခြားပါဝါအကြား အချိုးသည် အဆင့်သတ်မှတ်ပါဝါဖြင့် စက်လည်ပတ်သည့် နာရီအရေအတွက်ဖြစ်သည်။ ပိုကြီးသော စက်များသည် ပါဝါနှင့် စွမ်းအင်ပမာဏ အချိုးကျ ပိုမိုမြင့်မားနေမည်ဖြစ်သောကြောင့် စက်ပစ္စည်း၏ အရွယ်အစားသည် ဤဆက်ဆံရေးကို ထိခိုက်မည်မဟုတ်ပါ။ Lagoon diagram ပေါ်ရှိ အဆက်မပြတ်လည်ပတ်ချိန်ကို ကိုယ်စားပြုသော isochronous မျဉ်းကွေးသည် မျဉ်းဖြောင့်ဖြစ်သည်။

အကျဉ်းချုပ်

ဘက်ထရီ၏ စွန့်ထုတ်မျဉ်းကွေးနှင့် သီးခြားဘက်ထရီ ဓာတုဗေဒနှင့် သက်ဆိုင်သည့် စွန့်ထုတ်မျဉ်းကွေး မိသားစုကို ပေါင်းစပ်ထားသည့် အမျိုးမျိုးသော ဘောင်များကို နားလည်ရန် အရေးကြီးသည်။ ရှုပ်ထွေးသော လျှပ်စစ်ဓာတုဗေဒနှင့် သာမိုဒိုင်းနမစ်စနစ်များကြောင့် ဘက်ထရီများ၏ ထုတ်လွှတ်မှုမျဉ်းကွေးများသည်လည်း ရှုပ်ထွေးသော်လည်း ၎င်းတို့သည် အမျိုးမျိုးသော ဘက်ထရီ ဓာတုဗေဒနှင့် တည်ဆောက်ပုံများကြား စွမ်းဆောင်ရည် အပေးအယူများကို နားလည်ရန် နည်းလမ်းတစ်ခုသာဖြစ်သည်။