اعداد و شمار کے مراکز میں UPS (بلاتعطل بجلی کی فراہمی) اور گرڈ فریکوینسی ریگولیشن جیسے منظرناموں میں ، ریک لگے ہوئے لتیم بیٹریاں ہر دن درجنوں یا سینکڑوں اعلی تعدد چارجنگ اور ڈسچارجنگ سائیکلوں کا مقابلہ کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ روایتی ڈیزائن آسانی سے سیل پولرائزیشن میں اضافہ اور زندگی کو مختصر کرنے کا باعث بن سکتے ہیں۔ عالمی مینوفیکچررز نے بیٹری سیل کے ڈھانچے کو بہتر بنایا ہے ، بی ایم ایس الگورتھم کو بہتر بنایا ہے ، اور کولنگ سسٹم کو اپ گریڈ کیا ہے تاکہ یہ یقینی بنایا جاسکے کہ ریک لگے ہوئے لتیم بیٹریاں لمبی عمر اور اعلی وشوسنییتا کو اعلی تعدد سائیکلنگ کے تحت بھی برقرار رکھتی ہیں ، اور "تیز رفتار ردعمل اور بار بار چارجنگ اور ڈسچارجنگ کی سخت ضروریات کو پورا کرتے ہیں۔
1 سیل ڈھانچہ: نیچے پرت کا ڈیزائن اعلی تعدد سائیکلنگ کے مطابق ڈھال لیا
جنوبی کوریا کا "پتلی الیکٹروڈ+ہائی کنڈکٹیویٹی نیٹ ورک" حل۔ سیمسنگ نے گرڈ فریکوینسی ریگولیشن کے منظرناموں کے لئے 21700 ٹیرنری بیٹری سیل تیار کیے ہیں ، جو "پتلی مثبت الیکٹروڈ کوٹنگ" (موٹائی 120 μ میٹر سے کم ہوکر 80 μ میٹر سے کم ہوجاتے ہیں) استعمال کرتے ہیں تاکہ لتیم آئن منتقلی کے راستے کو مختصر کیا جاسکے (ہجرت کا فاصلہ 33 ٪ سے کم ہو) اور ہائی فریکنسی چارجنگ کے دوران پولرائزیشن وولٹی کو کم کریں۔ ایک ہی وقت میں ، کاربن نانوٹوبس (CNT ، مواد 2 ٪) کو الیکٹروڈ میں شامل کیا گیا تاکہ تین جہتی کوندکٹو نیٹ ورک کی تعمیر کی جاسکے ، جس سے الیکٹران کی ترسیل کی شرح میں 50 ٪ اضافہ ہوا۔ 10C چارج اور خارج ہونے والے مادہ کے دوران صلاحیت برقرار رکھنے کی شرح 90 ٪ تک پہنچ گئی ، جو روایتی بیٹری خلیوں سے 20 ٪ زیادہ تھی۔ ایک مخصوص پاور گرڈ فریکوینسی ریگولیشن پروجیکٹ کے ٹیسٹ سے پتہ چلتا ہے کہ بیٹری سیل 1C چارج کے 5000 چکروں کے بعد 80 ٪ کی صلاحیت برقرار رکھنے کی شرح برقرار رکھتا ہے اور دن میں 100 بار خارج ہوتا ہے ، جس سے پاور گرڈ فریکوینسی ریگولیشن کی 5 سالہ خدمت زندگی کی ضرورت کو پورا کیا جاتا ہے۔
چین کی "پری لیتھیشن+دوہری الیکٹرولائٹ" ٹکنالوجی۔ ایک خاص انٹرپرائز ، ڈیٹا سینٹر یو پی ایس کی اعلی تعدد فلوٹ چارجنگ ڈیمانڈ کے جواب میں ، لتیم آئرن فاسفیٹ بیٹریاں (پہلے سائیکل کے نقصان کی تلافی) پر "منفی الیکٹروڈ پری لیتھیشن" کا علاج کرتا ہے ، جس میں 98 فیصد کی پہلی چارج خارج ہونے والی کارکردگی کو حاصل کیا جاتا ہے اور اعلی فریکوئینسی فارمیشن کے خطرے کو کم کرتے ہیں۔ ایک ہی وقت میں ، "کاربونیٹ+کاربو آکسیلیٹ" ڈوئل الیکٹرولائٹ سسٹم (حجم تناسب 7: 3) آئن چالکتا (15 ملی میٹر/سینٹی میٹر ، روایتی الیکٹرویلیٹ سے 30 ٪ زیادہ) اور الیکٹرویلیٹ کی آکسیکرن مزاحمت کو بہتر بنانے کے لئے استعمال ہوتا ہے۔ اعلی درجہ حرارت اور اعلی تعدد فلوٹ چارجنگ (0.1C) کے تحت 50 ڈگری پر ، بیٹری سیل کی گنجائش 10000 سائیکل کے بعد صرف 10 ٪ کم ہوتی ہے ، جو روایتی حل سے 50 ٪ کم ہے۔ شینزین میں ایک سپر کمپیوٹر سنٹر کے اطلاق سے پتہ چلتا ہے کہ اس بیٹری سیل کا استعمال کرتے ہوئے ریک نے UPS کو لگایا ہے جس کی اوسط تعداد 3 سے کم ہو کر 0.5 ہوگئی ہے ، جس کی دستیابی 99.999 ٪ ہے۔
2 بی ایم ایس الگورتھم: اعلی تعدد اتار چڑھاو کے ساتھ متحرک طور پر ایڈجسٹ کریں
The "pulse equalization" algorithm in the United States. To address the issue of battery imbalance caused by high-frequency charging and discharging, a "pulse balancing" strategy has been developed: when a voltage difference of over 50mV is detected in the battery cells, a 10% duty cycle pulse current (0.5C) is used to recharge the low-voltage cells while discharging the high-voltage cells. The balancing time is shortened by 80% compared to traditional passive balancing. This algorithm can also dynamically adjust the balance threshold based on the charging and discharging frequency - during high-frequency cycles (>روزانہ 50 بار) ، عدم توازن کو پہلے سے خراب ہونے سے روکنے کے لئے دہلیز 30mV پر گرتی ہے۔ جب کم تعدد پر سائیکلنگ کریں (<10 times per day), the threshold is raised to 80mV to reduce balanced energy consumption. The actual measurement of a frequency regulation energy storage project in a power grid in Texas shows that the algorithm controls the capacity difference between cells within 3% and extends the system life by 20% under high-frequency cycling.
Germany's "temperature power" dynamic matching algorithm. BMS monitors the temperature of each battery cell in real-time (sampling frequency 1kHz) and dynamically adjusts the charging and discharging power according to the temperature: when the battery cell temperature is less than 10 ℃, the power is limited to 0.5C to avoid irreversible damage caused by low-temperature and high-frequency charging and discharging; When the temperature is between 10 ℃ and 45 ℃, it is allowed to operate at full power (1C); >45 ڈگری پر ، گرمی کی کھپت کو بڑھاتے ہوئے (ہر 5 ڈگری میں اضافے کے لئے 10 ٪ ڈیرٹنگ) کا آغاز کریں۔ یہ الگورتھم چارجنگ اور خارج ہونے والے قواعد کو بھی سیکھ سکتا ہے ، جیسے "دن کے وقت اعلی تعدد خارج ہونے والے مادہ اور رات کے وقت کم تعدد چارج کرنے" کی نشاندہی کرنا "ڈیٹا سینٹر اپس کے موڈ ، بیٹری کے خلیوں کو پہلے سے پہلے سے گرم کرنا یا ٹھنڈا کرنا ، اس بات کو یقینی بنانا کہ دن کے دوران اعلی تعدد آپریشن کے دوران درجہ حرارت زیادہ سے زیادہ حد (25-35 ڈگری) میں ہے۔ میونخ میں ڈیٹا سینٹر میں درخواست سے پتہ چلتا ہے کہ الگورتھم بیٹری خلیوں کے اوسط درجہ حرارت کے اتار چڑھاو کو ± 8 ڈگری سے ± 3 ڈگری تک کم کرتا ہے ، اور اعلی تعدد سائیکل زندگی میں 15 فیصد اضافہ کرتا ہے۔
3 کولنگ سسٹم: اعلی تعدد حرارتی نظام کو دبانے کے لئے تیز رفتار کولنگ
چین کا "مائکرو چینل مائع ٹھنڈا" ڈیزائن۔ اعلی تعدد چارجنگ اور ڈسچارجنگ (1C چارجنگ اور 50W/L کی گرمی پیدا کرنے والی طاقت کو خارج کرنے) کی وجہ سے گرمی کی اعلی پیداوار کے جواب میں ، ریک ماونٹڈ لتیم بیٹریاں "مائکرو چینل ایلومینیم ٹیوبیں" (2 ملی میٹر کا اندرونی قطر ، 5 ملی میٹر کا اندرونی قطر) بیٹری کے کلسٹرز کے درمیان ایمبیڈڈ ، ایتھیلین کے درمیان گرم ، 5L/منٹ)۔ گرمی کی کھپت کی کارکردگی روایتی ہوا کولنگ سے تین گنا زیادہ ہے۔ مائکرو چینل ایلومینیم ٹیوب بیٹری سیل (90 ٪ تک کے رابطے کے علاقے کے ساتھ) کے ساتھ براہ راست رابطے میں ہے ، جو بیٹری سیل سے سطح کی گرمی کو جلدی سے دور کرسکتی ہے۔ 1C اعلی تعدد چارجنگ اور ڈسچارجنگ کے دوران ، بیٹری سیل کے درجہ حرارت کے فرق کو 3 ڈگری کے اندر کنٹرول کیا جاتا ہے ، جو ایئر کولڈ حل سے 60 ٪ کم ہے۔ بیجنگ کے ایک مالیاتی ڈیٹا سینٹر میں ٹیسٹ سے یہ ظاہر ہوا ہے کہ کولنگ سسٹم ریک سے سوار لتیم بیٹریاں کو 50 1 c چارجز اور ڈسچارجز کے بعد زیادہ سے زیادہ 40 ڈگری سے زیادہ درجہ حرارت برقرار رکھنے کے قابل بناتا ہے ، جس میں ایئر کول کے حل کے مقابلے میں 25 ٪ لمبی سائیکل زندگی ہے۔
یورپ میں "فیز چینج+قدرتی نقل و حمل" کی جامع گرمی کی کھپت۔ کم کثافت والے اعلی تعدد منظرناموں (جیسے چھوٹے مواصلات بیس اسٹیشنوں) کے لئے ، "فیز چینج میٹریل (پی سی ایم)+قدرتی کنویکشن" گرمی کی کھپت کو اپنایا جاتا ہے: پیرافین پر مبنی پی سی ایم (پگھلنے والا نقطہ 38 ڈگری) اعلی فریکوینسی چارجنگ اور ڈسچارجنگ (دیر سے حرارت 180 جے/جی) کے ذریعہ پیدا ہونے والی گرمی کو جذب کرنے کے لئے سیل کے فرق میں پُر ہوتا ہے۔ جب پی سی ایم پگھل جاتا ہے تو ، قدرتی نقل و حمل کی گرمی کی کھپت ریک کے اوپری حصے میں وینٹیلیشن سوراخوں کے ذریعے کی جاتی ہے (بغیر کسی مداح کی ضرورت کے)۔ اس ڈیزائن میں کوئی متحرک حصے نہیں ہیں ، مائع کولنگ کے مقابلے میں ناکامی کی شرح میں 90 ٪ کمی ، اور توانائی کی کھپت صفر ہے۔ برلن میں مواصلاتی بیس اسٹیشن کے اطلاق سے پتہ چلتا ہے کہ روزانہ 0.5C چارجنگ اور ڈسچارجنگ کے 30 سائیکل سے کم ، کولنگ سسٹم 42 ڈگری کے اندر بیٹری خلیوں کے درجہ حرارت کو مستحکم کرتا ہے ، جس سے بیس اسٹیشن کی قابل اعتماد ضروریات کو مکمل طور پر پورا کیا جاتا ہے اور ہر سال 1200 کلو واٹ بجلی کی بچت ہوتی ہے۔
ریک ماونٹڈ لتیم بیٹریاں کی اعلی تعدد چارجنگ اور خارج ہونے والی اصلاح "فاسٹ رسپانس انرجی اسٹوریج" کے میدان میں ان کی درخواست کو بڑھا رہی ہے۔ مستقبل میں ، ٹھوس ریاست کی بیٹریوں کے انضمام کے ساتھ (اعلی تعدد سائیکل زندگی کے ساتھ 100000 بار سے زیادہ) اور اے آئی تھرمل مینجمنٹ (پیش گوئی کی گرمی کی کھپت) ، "اعلی تعدد ، اعلی زندگی ، اور اعلی حفاظت" کی ایک ٹرپل پیشرفت ، جس سے اعداد و شمار کے ذخیرہ اندوزی کے مرکز کے طور پر زیادہ موثر اور قابل اعتماد حل فراہم کیے جائیں گے۔