باتری های لیتیوم-یون

  • از

در حالت کلی باتری­ های به دو دسته کلی: باتری ­های با قابلیت شارژ و باتری­ های بدون قابلیت شارژ طبقه ­بندی می­شوند. با توجه به اهمیت ذخیره­ سازی انرژی، تکنولوژی باتری­ ها به خصوص باتری­ های با قابلیت شارژ مجدد، رشد قابل توجهی داشته است. با توجه به کاربرد، ابعاد، میزان انرژی ذخیره شده و … باتری­ ­های­ مختلفی با مواد و ابعاد مختلف طراحی شده است. آلکالاین، سرب اسید، باتری ­های لیتیوم، باتری جیوه، نیکل کادمیوم و نیکل متال هیدرید از جمله پر کاربردترین باتری ­ها هستند. در این بین باتری ­های لیتیومی، به دلیل ویژگی­ هایی نظیر چگالی انرژی و توان بالا، خوددشارژی پایین، بدون حافظه بودن و انعطاف پذیری در ابعاد و…  بسیار مورد توجه قرار گرفته­ اند. در شکل 1 مقایسه­ چگالی توان و انرژی باتری ­های مختلف نشان داده شده است. بر طبق این شکل، باتری­ های لیتیوم-یون نسبت به دیگر باتری ­ها، چگالی انرژی و توان بالاتر دارند. البته باتری­ ها دیگری نیز بر پایه لیتیوم معرفی شده که سطح توان و انرژی بالاتر از باتری­های لیتیوم-یون را دارند اما به دلیل  قیمت بالا و مشکلات حفاظتی در حال حاضر در صنعت استفاده نمی ­شوند. از معایب باتری ­های لیتیوم-یون، می­ توان به قیمت بالا، نیاز به مدارات حفاظتی و …. اشاره کرد.

شکل 1- مقایسه چگالی توان در مقابل چگالی انرژی در باتری های مختلف

سیستم مدیریت باتری (BMS)

سیستم مدیریت باتری (Battery Management System) یک سیستم الکترونیکی است که یک سلول یا مجموعه­ ای از باتری‌های قابل شارژ را مدیریت می ­کند. وظیفه آن، محافظت از باتری در برابر کارکرد خارج از ناحیه‌ی امن عملیاتی آن می­ باشد. از وظایف آن در حیطه‌ی نظارت بر باتری، ارزیابی و کنترل پارامترهای کلیدی عملیاتی در طول شارژ و دشارژ مانند نظارت بر ولتاژ، جریان، دما و … است. سیستم مدیریت باتری با تخمین برخی از پارامتر­ها همچون، میزان شارژ و سلامت باتری و همچنین کنترل میزان جریان شارژ، جریان دشارژ و متعادل­ سازی در زمان شارژ و دشارژ سبب افزایش طول عمر باتری، افزایش قابلیت اطمینان مجموعه و هم­چنین افزایش بازده و جلوگیری از افزایش دما  می­ شود. البته با توجه به کاربرد و هزینه، برخی از این قابلیت­ ها در سیستم مدیریت قرار داده می ­شود. بنابراین سیستم ­های مدیریت باتری از سطح ساده و ارزان قیمت تا مدل ­های پیشرفته با قابلیت­ های تخمین سلامت باتری طراحی می­ شوند. در شکل 2 یک سیستم مدیریت باتری در حالت کلی نشان داده شده است. این سیستم شامل بخش ­های اندازه ­گیری ولتاژ و جریان باتری، سیستم کنترل، مدارات حفاظتی و نظارتی است. حفاظت می ­تواند شامل کلیدی جهت قطع کردن جریان قدرت به منظور حفاظت از باتری باشد.  

شکل2- سیستم مدیریت باتری در حالت کلی

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *