Xulashada Qaab-dhismeedka Baytariga ee Xaaladaha Dalacsiinta iyo Daadinta Heerka Sare: Is dulsaarid mise rogid?

Waxaa la aasaasay 2002, oo ku takhasustay soo saarista qalabka isgaarsiinta iyo isku-darka kaydinta tamarta, waana lammaane la aamini karo oo ka tirsan afarta shirkadood ee isgaarsiinta ugu waaweyn ee Shiinaha.

Marka nidaamka kaydinta tamarta ay tahay inuu si isku mid ah u bixiyo wax soo saar koronto oo sarreeya, jawaab celin heer milise labaad ah, iyo hawlgal xasilloon oo muddo dheer ah, naqshadeynta qaab-dhismeedka baytarigu mar dambe ma aha oo keliya arrin habka wax soo saarka ah. Taa beddelkeeda, waxay noqotaa halbeeg nidaam oo aasaasi ah oo go'aamiya xakamaynta iska caabbinta gudaha, hufnaanta maaraynta kulaylka, iyo cimriga wareegga. Gaar ahaan xaaladaha dallacaadda/daadinta 3C–10C iyo wixii ka sareeya, qaab-dhismeedka unugyada gudaha ayaa si toos ah u saameeya qaybinta iska caabbinta, kala-soocidda elektiroonigga ah, waddooyinka faafinta kulaylka, iyo maaraynta cadaadiska farsamada.

Injineerada ku hawlan xulashada nidaamka kaydinta tamarta, fahamka faraqa aasaasiga ah ee u dhexeeya baytariyada lithium ee is dulsaaran iyo unugyada nabarka xaaladaha hawlgalka ee heerka sare ah ayaa lagama maarmaan u ah gaaritaanka naqshadaynta nidaamka lagu kalsoonaan karo.

Maqaalkani si nidaamsan ayuu u falanqeynayaa waxqabadka farsamo ee kala duwan qaab-dhismeedka baytariga codsiyada heerka sare ah ee ka imanaya dhinacyo badan, oo ay ku jiraan wadada hadda jirta, iska caabinta korantada, dhaqanka thermodynamic, walbahaarka qaab-dhismeedka, iyo iswaafajinta is-dhexgalka nidaamka. Waxay sidoo kale sahaminaysaa qiimahooda injineernimo ee wax ku oolka ah ee naqshadeynta alaabada kaydinta tamarta adduunka dhabta ah.

1. Hababka Isku-xidhka Korontada-Dhismeedka ee Xaaladaha Heerka Sare leh

Xaaladaha heerka hooseeya (≤1C), luminta danabka baytariga ayaa inta badan ka timaadda iska caabbinta gudaha ee agabka iyo iska caabbinta gaadiidka ionic ee elektrolytka, halka saameynta kala duwanaanshaha qaab-dhismeedka ay tahay mid xaddidan.
Si kastaba ha ahaatee, marka heerka uu dhaafo 3Ciska caabbinta ohmic (Rₒ), iska caabbinta wareejinta dallacaadda (Rct), iyo kala-soocidda xoogga ayaa si degdeg ah u kordheysa, dhibaatada qaybinta aan sinnayn ee hadda gudaha unugga ayaa bilaabata inay soo baxdo.

Danabka terminal-ka ee batteriga waxaa lagu tilmaami karaa sidan:

halkaas oo Rₒ aad ayuu ugu xiran yahay dhererka wadada hadda jirta ee ku jira ururinta hadda ee elektroodka.

Qaab-dhismeedka nabarka, hadda waxaa lagu gudbiyaa dhererka xaashida elektiroonigga, taasoo keenta waddo gaadiid elektiroonigga ah oo dheer. Taas bedelkeeda, qaab-dhismeed is dulsaaran wuxuu adeegsadaa tabsyo badan oo isku xiran si ay u kala qaybiyaan hadda, taasoo u oggolaanaysa inay dhex marto elektiroonigga jihada dhumucda, taasoo si weyn u gaabinaysa masaafada gaadiidka elektiroonigga. Marka la eego dheecaanka garaaca wadnaha oo heer sare ah, farqigan ku jira waddada hadda jirta wuxuu si toos ah uga muuqdaa hoos u dhaca danabka iyo xoogga dhalinta kulaylka.

Imtixaanada injineernimada badanaa waxay muujiyaan marka heerka ka-saarista uu ka kordho 1C ilaa 5C,
qalooca heerkulka kor u kaca ee unugyada nabarku wuxuu leeyahay jiirada si la dareemi karo uga sarreysa tan unugyada is dulsaaran, taasoo muujinaysa
Isu-ururin aad u cad oo ah cufnaanta hadda gudaha. Saamayntan uruurintu ma aha oo kaliya inay saamayso isla markiiba
hufnaan, laakiin sidoo kale waxay dardar gelisaa burburka filimka SEI, taasoo yareynaysa cimriga wareegga.

2. Astaamaha Farsamada iyo Xaddidaadaha Heerka Sare ee Qaab-dhismeedka Nabarka

Habka wareegidda waa waddada tiknoolajiyadeed ee ugu bislaaday warshadaha baytariyada lithium-ka, waxayna si gaar ah ugu habboon tahay unugyada dhululubada iyo qaar ka mid ah unugyada prismatic-ka ah. Astaamaheeda asaasiga ah ayaa ah in katoodka, kala-sooca, iyo anode-ku ay si joogto ah ugu dhacaan taxanaha Katoode-kala-sooceliye-anode-kala-sooceliye si loo sameeyo qaab-dhismeed jelly-roll ah.

Naqshadani waxay bixisaa faa'iidooyin dhowr ah, oo ay ku jiraan hufnaan sare oo wax soo saar ah, qalab qaangaar ah, kharash la xakamayn karo, iyo isku dheelitirnaan wanaagsan.

Si kastaba ha ahaatee, marka la isticmaalo heer sare, qaab-dhismeedka nabarrada waxay la kulmaan dhowr xaddidaad jireed oo ay adag tahay in laga fogaado.

First, naqshado hal-tab ah ama tab xaddidan waxay keeni kartaa isku-urursiga hadda jira. Marka qulqulka sare uu dhex maro unugga, qulqulka wuxuu u janjeeraa inuu si doorbid leh ugu qulqulo gobollada u dhow tabs-ka, isagoo abuuraya meelo kulul oo ku yaal deegaanka.

Marka labaad, joogitaanka a xudunta dhexe ee godan waxay yareysaa isticmaalka mugga, taasoo xaddideysa booska loogu talagalay horumarinta dheeraadka ah ee cufnaanta tamarta.

Saddexaad, foorarsiga xaashiyaha elektroodka inta lagu jiro habka wareegga ayaa soo bandhigaya walbahaarka farsamada ee haray, taas oo ka dhigaysa daadinta walxaha firfircoon inay u badan tahay inta lagu jiro wareegga xawaaraha sare ee soo noqnoqda.

In kasta oo tiknoolajiyada rogrogmada badan iyo kuwa hore u foorarsiga ay yareyn karaan qaar ka mid ah arrimahan, qaab-dhismeedka asalka ah wali wuxuu keenaa waddooyin gaadiid elektaroonik ah oo dheer wuxuuna adkeynayaa in si weyn loo yareeyo iska caabinta gudaha. Sidaa darteed, codsiyada halkaas oo waxqabadka heerka sare uu yahay yoolka koowaad, qaab-dhismeedka nabarku si tartiib tartiib ah ayuu ugu sii deynayaa qaab-dhismeedyada is dulsaaran.

3. Faa'iidooyinka Dhismaha iyo Aasaaska Jireed ee Baytariyada Litiyamka ee Dusha Sare

Baytariyada lithium ee is dulsaaran waxaa lagu sameeyaa iyadoo la isku darayo katoodhyada, kala-soocayaasha, iyo anodes-ka mid mid. Faa'iidooyinkooda ugu muhiimsan waxay ku jiraan Waddooyinka hadda jira ee la hagaajiyay iyo qaybinta cadaadiska oo siman oo dheeraad ah.

Marka hore, marka laga eego aragtida qaybinta hadda jirta, qaab-dhismeedka is dulsaaran ayaa badanaa isticmaala tabs badan oo is barbar socda, taasoo suurtogalinaysa qaybinta hadda oo isku mid ah oo ka gudubta diyaaradda elektroodka. Haddaynu dhex marno lakabyada elektroodka jihada dhumucda, si weyn ayay u gaabinaysaa waddada sidaas darteedna waxay yareynaysaa iska caabbinta ohmic. Xaaladaha sii deynta ee kor ku xusan 5C, horumarka ka dhasha hoos u dhaca danabka ayaa si gaar ah u muuqda.

Marka labaad, marka la eego maaraynta kulaylka, habaynta lakabka leh ee qaab-dhismeedka la isku dhejiyay waxay u oggolaanaysaa soo saarista kulaylka inay noqoto mid isku mid ah, iyadoo sidoo kale meesha ka saaraysa aagga ururinta kulaylka ee ay keento xudunta godan ee unugyada nabarka. Qaybintan kulaylka ee isku midka ah waxay yareysaa khatarta kulaylka maxalliga ah waxayna bixisaa aasaas goob kuleyl oo wanaagsan oo loogu talagalay qaboojinta dareeraha heerka module-ka ama naqshadeynta nidaamka qaboojinta hawada.

Saddexaad, marka laga hadlayo xasilloonida farsamada, qaab-dhismeedka is dulsaaran wuxuu ka fogaadaa foorarsiga elektroodka wuxuuna bixiyaa qaybinta cadaadiska oo siman.
Inta lagu jiro wareegga xawaaraha sare leh, inta jeer ee fiditaanka elektiroodhka iyo isku-soo-ururinta ayaa kordha. Naqshadaynta is dulsaaran waxay yarayn kartaa khatarta isbeddelka kala-soocidda iyo wareegyada yaryar-gaaban ee ay keento fiirsashada walbahaarka. Xogta tijaabada ah waxay muujinaysaa in, isla nidaamka walxaha, unugyada is dulsaaran ay caadi ahaan muujiyaan heerka haynta awoodda oo ka badan 10% ka sarreeya marka loo eego unugyada nabarka ee tijaabada wareegga heerka sare ah.

4. Muhiimadda Heerka Nidaamka ee Cufnaanta Tamarta iyo Isticmaalka Hawada Sare

Naqshadeynta nidaamka kaydinta tamarta, cufnaanta tamarta ma saamayso oo keliya xuduudaha hal unug, laakiin sidoo kale naqshadeynta guud ee golaha wasiirada iyo dhaqaalaha mashruuca. Xudunta dhexe ee godan ee unugyada nabarka ayaa si lama huraan ah u yareysa isticmaalka mugga, halka qaab-dhismeedka is dulsaaran uu hagaajiyo hufnaanta buuxinta booska iyada oo loo marayo is dulsaaridda lakabka siman.

Aragtida iyo adeegsiga wax ku oolka ahba waxay muujinayaan in qaab-dhismeedka is dulsaaran uu gaari karo qiyaastii qiyaastii Cufnaanta tamarta mugga sare ee 5% –10%.

Nidaamyada kaydinta tamarta ganacsiga iyo warshadaha, horumarintani waxay tarjumeysaa:

• Heer sare kWh/m³
• Naqshadeynta golaha kaydinta oo is haysta oo dheeraad ah
• Shuruudaha booska qolka qalabka hoose
• Qaab-dhismeedka kharashka gaadiidka iyo rakibidda oo wanaagsan

Marka miisaanka nidaamku gaaro Heerka MWh, horumarinta isticmaalka booska oo ay keento kala duwanaanshaha qaab-dhismeedka waxaa loo rogi karaa faa'iidooyin kharash oo muhiim ah oo injineernimo.

5. Caqabadaha Farsamada ee Geedi socodka Is-ururinta iyo Isbeddellada Warshadaha

Habka is dulsaaridda wuxuu u baahan yahay saxnaan sare oo qalabka ah, wuxuu leeyahay waqti shaqo oo wax soo saar ah oo ka gaabis badan kan is beddelidda, wuxuuna ku lug leeyahay maalgelin qalab bilow ah oo sare. Si kastaba ha ahaatee, marka la gaaro qaan-gaarnimada Mashiinnada is dulsaarka xawaaraha sare leh, nidaamyada is-waafajinta aragga, iyo qalabka isku dhafan ee jarista iyo is-rakibidda, waxtarkeeda ayaa si weyn u soo hagaagay. Qaar ka mid ah qalabka horumarsan ayaa horey u keenay hufnaanta is-ururinta oo u dhow tan hababka is-rogidda.

Intaa waxaa dheer, soo ifbaxa tiknoolajiyada elektroodka qalalan iyo Tiknoolajiyada isku dhafan ee isku-dhafan ee isku-dhafan-dabaysha waxay awood u siineysaa qaab-dhismeedyada is dulsaaran inay ilaaliyaan faa'iidooyinka waxqabadka iyadoo si tartiib tartiib ah u yareyneysa farqiga kharashka.

Tartanka mustaqbalka mar dambe ma noqon doono arrin isku-dhafan iyo mid isku-dhafan, laakiin waa raadinta isku-dheellitirka ugu habboon ee u dhexeeya hufnaanta wax soo saarka iyo waxqabadka.

6. Laga bilaabo Qaab-dhismeedka Unugga ilaa Is-dhexgalka Injineernimada Heerka Nidaamka

Codsiyada kaydinta tamarta, doorashada qaab-dhismeedka unugyada waa in la tixgeliyaa iyadoo la raacayo naqshadeynta heerka nidaamka.

Unugyada is dul saaran ee iska caabin yar leh waxay si fiican u shaqeeyaan xaaladaha ballaarinta isbarbar socda, iyagoo bixiya isku dheelitirnaan danab oo wanaagsan waxayna u sahlaysaa BMS inay qabato Qiimaynta SOC iyo xakamaynta dheelitirkaIsla mar ahaantaana, astaamahooda qaybinta kulaylka ayaa si fiican ugu habboon baahida dallacaadda/sii deynta degdegga ah ee nidaamyada korantada ee awoodda sare leh.

Naqshadeynta nidaamka kaydinta tamarta ee modular-ka ah, waxaan qaadannaa xalka baytariga lithium-ion ee la is dulsaari karo kaas oo isku daraya qaab-dhismeedka unugyada waxqabadka sare leh iyo BMS caqli badan si loo gaaro ballaarinta awoodda dabacsan iyo wax soo saar heer sare ah oo deggan. Nidaamku wuxuu taageeraa dallac degdeg ah iyo sii deyn, wuxuu leeyahay cimri wareeg dheer iyo dayactir hooseeya, wuxuuna ku habboon yahay Kaydinta tamarta ganacsiga iyo warshadaha, isdhexgalka kaydinta PV, iyo codsiyada tamarta kaydka awoodda sare leh.

Naqshadeynta qaabaysan ma aha oo kaliya inay yareyso cadaadiska maalgashiga ee hore, laakiin sidoo kale waxay ka dhigaysaa ballaarinta awoodda mustaqbalka mid aad u habboon.

7. Go'aanka Injineerinka ee Xulashada Qaab-dhismeedka

Dhaqanka injineernimada, xulashada qaab-dhismeedka waa in si buuxda loo qiimeeyaa iyadoo lagu saleynayo cabbirrada soo socda:

• Haddii codsigu uu ugu horreyn yahay qiimo hoose iyo kharash-xasaasi ah, qaab-dhismeedka nabarku wuxuu bixiyaa faa'iidooyinka bisaylka iyo kharash-oolnimada.
• Haddii nidaamku u baahan yahay garaaca joogtada ah ee joogtada ah, awoodda dallacaadda/sii deynta degdegga ah, ama cimri dherer, qaab-dhismeedka la isku dhejiyay wuxuu bixiyaa faa'iidooyin farsamo oo xooggan.
• Haddii mashruucu uu sii socdo cufnaanta awoodda sare iyo naqshad aad u yar, qaab-dhismeedka la isku dhejiyay ayaa ka sarreeya isticmaalka booska iyo maaraynta kulaylka labadaba.

Nuxurka codsiyada heerka sare ah waa mudnaanta awoodda halkii mudnaanta awoodda.
Marka yoolka nidaamku ka wareego kaydinta tamarta fudud una wareego taageerada korontada iyo jawaabta firfircoon, doorashada qaab-dhismeedka baytariga waa inay u dhaqaaqaan dhanka iska caabinta gudaha oo hooseysa iyo isku midnimo sare.

Qaab-dhismeedku waa tartan xilligii heerka sare ahaa

Iyadoo ay waddooyinka hadda socda ee gaagaaban, qaybinta kulaylka oo isku mid ah, iyo xasillooni farsamo oo wanaagsan, ka baytariga lithium ee is dulsaaran waxaa si aad ah loogu qaadanayaa codsiyada heerka sare ah.

Shirkadaha qorsheynaya nidaamyada kaydinta tamarta ama casriyeynta alaabadooda, doorashada qaab-dhismeedka baytariga saxda ah ma aha oo kaliya arrin farsamo, laakiin sidoo kale waa arrin ku saabsan isku halaynta muddada dheer iyo soo celinta mashruuca maalgashiga.