რა არის ზედმეტი ძაბვა?
გასულ სამშაბათს დამირეკეს პაკეტის ინტეგრატორი ოჰაიოში. მათ ჰქონდათ 14S LFP პაკეტი, რომელიც დაბრუნდა მზის დამონტაჟებიდან ორი უჯრედით, რომლებიც კითხულობენ 3,91 ვოლტს. LFP. 3.65 ვ-ზე მეტი ვერასოდეს უნდა დაინახოს ნორმალურ გამოყენებაში. უჯრედები კარგად ჩანდა გარედან, მაგრამ როდესაც ერთი გავხსენით, კათოდური კილიტა კიდეებზე ყავისფერი გახდა. კლასიკური გადატვირთვის დაზიანება.
აღმოჩნდა, რომ ისინი იყენებდნენ ტყვიის-მჟავას დამტენს. მომხმარებელმა ის შეცვალა, რადგან ორიგინალი გარდაიცვალა. ტყვიის-მჟავა 48 ვ დამტენი გამოყოფს 58.4 ვ ძაბვას. 14S LFP პაკეტზე, რომელიც მუშაობს 4,17 ვ-მდე თითო უჯრედზე. არ არის პრობლემა ტყვიის{10} მჟავისთვის. დიდი პრობლემა LFP-სთვის.
ასეთი რამ იმაზე მეტად ხდება, ვიდრე ხალხი აღიარებს.
ჭარბი ძაბვა ნიშნავს უჯრედის გადატანას მისი მაქსიმალური ნომინალური დამუხტვის ძაბვის მიღმა. რაოდენობა დამოკიდებულია ქიმიაზე. NMC და NCA ამოდის 4.20 ვ. ზოგიერთი მაღალი-ენერგეტიკული NMC ვარიანტები შეფასებულია 4.35 ვ-მდე, მაგრამ ეს არის სპეციალიზებული უჯრედები და თქვენ უნდა იცოდეთ რას აკეთებთ მათთან. LFP ქიმიას აქვს 3.65 ვ ჭერი. LTO არის დაახლოებით 2.85 ვ. ეს რიცხვები მომდინარეობს უჯრედის გამყიდველის მონაცემთა ცხრილიდან. უგულებელყოთ ისინი და პრობლემები შეგექმნებათ.
უჯრედების შიდა დეგრადაცია
ის, რაც ხდება უჯრედის შიგნით გადაჭარბებული ძაბვის დროს, არ არის რთული. კათოდურ მასალას სურს ჟანგბადის დათმობა, როდესაც ძალზე დიდი რაოდენობით ლითიუმს ამოიღებთ. ეს ჟანგბადი რეაგირებს ელექტროლიტთან. ამასობაში ლითიუმის ლითონი იწყებს ანოდის ზედაპირზე დაფარვას, რადგან გრაფიტი საკმარისად სწრაფად ვერ შთანთქავს იონებს. მოპირკეთება ცუდია ორი მიზეზის გამო. ეს არის შეუქცევადი სიმძლავრის დაკარგვა და ის ქმნის დენდრიტებს, რომლებსაც შეუძლიათ უჯრედის შიდა დამოკლება.
ბევრი ფიქრობს, რომ 4.20 ვ სპექტაკლში ჩაშენებულია ზღვარი. არ არსებობს.
უჯრედების მწარმოებლები ადგენენ ამ ზღვარს იმ წერტილში, სადაც დეგრადაცია მიუღებელი ხდება. ერთხელ 4.25 ვ-ზე გადასვლა ალბათ კარგია. იქ წასვლა ყოველი ციკლი მოკლავს უჯრედს რამდენიმე ასეულ ციკლში რამდენიმე ათასის ნაცვლად. 4.30 ვ-ზე მაღლა ასვლა და შეიძლება რამდენიმე ასეული ციკლი არ მიიღოთ. მე მინახავს უჯრედების შეშუპება 4.35 ვ-ზე ერთი დატენვის შემდეგ. უჯრედზეა დამოკიდებული.
BMS-ის როლი
BMS უნდა დაიჭიროს ეს. შეფუთვის თითოეულ უჯრედს აქვს საკუთარი გრძნობის მავთული. AFE ჩიპი კითხულობს უჯრედის ყველა ძაბვას და ადარებს ზღურბლს. თუ რომელიმე უჯრედი გადადის, დატენვა ჩერდება. საკმაოდ მარტივი.
გარდა იმისა, რომ BMS შეიძლება ჩავარდეს. მე მინახავს BMS დაფები ცივი შედუღების სახსრებით სენსორული მავთულის კონექტორებზე. ერთი უჯრედი წყვეტს მოხსენებას და პროგრამული უზრუნველყოფა ნაგულისხმევად ნულის ტოლფასია იმის ნაცვლად, რომ შეცდომის მონიშვნა. მე მინახავს AFE ჩიპები, რომლებიც ცვალებად კალორიებს ტემპერატურაზე. TI-ს BQ76940 ზოგადად მყარია, მაგრამ ძველ BQ76925-ს ჰქონდა პრობლემები შიდა მითითების შეცვლასთან დაკავშირებით. იაფი ჩინური AFE ჩიპები შეიძლება ყველგან იყოს.
დაბალანსება იმაზე მეტია, ვიდრე ხალხი ფიქრობს. ათი უჯრედის სერიით შეფუთვას გარკვეული გავრცელება ექნება. ერთი უჯრედი სრულ დამუხტვას აწვება სხვებზე ადრე. თუ დაბალანსება ძალიან ნელია, მაღალი ელემენტი დგას 4.20 ვ-ზე, ხოლო დენი კვლავ მიედინება პაკეტში. ამ უჯრედზე ძაბვა იზრდება. პასიური დაბალანსებით თქვენ შემოიფარგლებათ იმით, თუ რამდენი სითბო შეგიძლიათ გადაყაროთ სისხლდენის რეზისტორებში. დიზაინის უმეტესობა მუშაობს 50mA-დან 100mA-მდე ბალანსის დენამდე. თუ თქვენი უჯრედები რამდენიმე პროცენტზე მეტს არ ემთხვევა, ეს შეიძლება არ იყოს საკმარისი.
აქტიური დაბალანსება გადააქვს მუხტს მაღალი უჯრედებიდან დაბალ უჯრედებზე დაწვის ნაცვლად. უფრო ძვირი. უფრო რთული. ლოგიკურია დიდი შეფუთვებისთვის, სადაც დახარჯული ენერგია ემატება, ან იმ აპლიკაციებისთვის, სადაც ვერ მოითმენთ სიმძლავრის გავრცელებას.
დამტენის დიზაინი განტოლების მეორე ნახევარია. გადართვის გადამყვანი უკუკავშირის დაუდევარი რეგულირებით გადაჭარბდება მსუბუქი დატვირთვისას. მე მაქვს გაზომილი დამტენები, რომლებიც გამორთავენ 42,5 ვოლტს, როდესაც პაკეტი 100 mA-ზე ნაკლებს ატარებს დამუხტვის ბოლოს. ეს დამატებითი ნახევარი ვოლტი, რომელიც ნაწილდება ათ უჯრედზე, არის 50 მვ. არ არის კატასტროფა, მაგრამ ის ემატება სხვა ტოლერანტობას.
ასევე მნიშვნელოვანია დამტენში ტემპერატურის კომპენსაცია. ლითიუმის უჯრედები უნდა დაიტენოს დაბალ ძაბვაზე, როცა ცხელდება. ზოგიერთი დამტენი არეგულირებს CV დაყენების წერტილს თერმისტორზე დაყრდნობით. ყველაზე იაფები არა. 45C ტემპერატურაზე მზეზე მჯდომი პაკეტი, რომელიც იტენება ნორმალურ 4.20 ვ-მდე თითო უჯრედზე, ეფექტურად იტენება.
ორი დამცავი ფენა ერთზე უკეთესია. BMS უყურებს უჯრედის ძაბვას. მეორადი დაცვის IC-ს შეუძლია უყუროს შეფუთვის ძაბვას და შეწყვიტოს FET, თუ რამე არასწორედ მოხდება. ოჰაიოს პაკეტისთვის, რომელმაც დაიწყო მთელი ეს დისკუსია, არცერთი არ არსებობდა. მათ ჰქონდათ მუნჯი BMS, რომელიც მხოლოდ ბალანსირებას აკეთებდა. არანაირი დაცვა. მომხმარებელმა ჩათვალა, რომ დამტენი გაუმკლავდებოდა მას. ცუდი ვარაუდი.
დიზაინის ჩამონათვალი
თუ თქვენ ქმნით პაკეტებს, ჩამონათვალი საკმაოდ მოკლეა.
- გამოიყენეთ BMS რეალური უჯრედის- დონის OVP-ით.
- დააყენეთ ბარიერი გარკვეული ზღვრით, შესაძლოა 4.18 ვ NMC-სთვის.
- დარწმუნდით, რომ დაბალანსება შეიძლება შეინარჩუნოს თქვენი უჯრედის გავრცელება.
- დააფასეთ დამტენი ოპერაციულ კონვერტში და არა მხოლოდ სკამზე ოთახის ტემპერატურაზე.
- დაამატეთ მეორადი დაცვის გზა, თუ აპლიკაცია ამართლებს მას.
Ohio-ს პაკეტი ხელახლა აშენდება სათანადო BMS-ით და LFP-სთვის განკუთვნილი დამტენის სპეციფიკაციებით. ძვირადღირებული გაკვეთილი. უარესი შეიძლებოდა ყოფილიყო. არავინ დაშავებულა და არც არაფერი გაუჩნდა. ეს ისტორიები ყოველთვის ასე არ მთავრდება.
