Deodning ishlamay qolishi batareya tsiklining hayotiga ta'sir qiladimi?

一, batareya tizimlarida diodlar va nosozlik xavfi
Diodning yadro funksiyasi
Diodlar asosan batareya tizimidagi uchta funktsiyani bajaradi:

Tekshiruvdan himoya qilish: batareyani himoya qilishning tashqi tanguarlariga zaryadsizlangan holatlarga qaytarishning oldini oladi, batareyaning buzilishidan qochib ketadi. Masalan, fotovoltaik Energiya Sumpektsiyalari, teskari zaryadlash diodlari Fotoalboltaik panellar orqali tungi batareyani teskari oqimini to'sib qo'yishi mumkin.
Batareyaning paketini muvozanatlash: Batareya paketida muvozanat, diodlar noto'g'ri hujayralarni izolyatsiyalash va paketning umumiy ishlashiga ta'sir qilishdan tashqari zaryadlangan yoki haddan tashqari zaryadlashning oldini olish uchun ishlatiladi. Masalan, Tesla Modelning SJ batareyasi hujayralar darajasini muvozanatlash uchun diodlardan foydalanadi.
Coltlife Clpamp himoyasi: BMS va Diodlar bilan batareya kuchlanishining tebranishlarini cheklash uchun kuchlanishli va diodlar bilan hamkorlik qiladi va haddan tashqari ko'payish yoki kamsitilish natijasida yuzaga keladigan batareya hujayralariga zarar etkazilishini oldini oladi.
Dioddagi kamchiliklarning odatiy rejimlari
Diodning uchta asosiy turlari mavjud:

Unitachilik o'tkazuvchanlik etishmovchiligi: oldinga yo'nalishda yoki teskari oqishni amalga oshirishga qodir emasligi, natijada tuman funktsiyasini yo'qotadi. Masalan, teskari zaryadlash zaryadlash uchastkasi oldinga yo'naltirilgan yo'nalishda ochiq bo'lganda, batareya zaryadlanmaydi; Transm-teskari o'zgarish yuzaga kelganda batareya tashlashni davom ettiradi.
Parametrni kesish: oldinga yo'naltirilgan kuchlanishni (VF) yoki ortiqcha teskari oqish oqimi (IR) tizim samaradorligining pasayishiga olib kelishi mumkin. Masalan, Sxotsk Diod VF 0,3v dan 0,6v gacha oshganda, muvozanatni muvozanatlashning kuch sarflashi.
Termal Runaway: Haddan tashqari yoki haddan tashqari oshish diadning narigi haroratiga 150 darajadan oshib ketishiga olib kelishi mumkin, bu esa 150 darajadan oshadi yoki qadoqlash materialini eritishga olib keladi. Masalan, ma'lum energiya saqlash tizimi qo'shni hujayralarning haddan tashqari qizib ketishi tufayli qo'shni hujayralarning termal qochqinlarini boshdan kechirdi.
2, batareyaning tsiklidagi hayotda diod etishmovchiligi
Ortiqcha zaryadlash / ortiqcha zarar
Teskari zaryadlash zaryadlanmagan diod o'zgarmasa batareya ortiqcha o'chirish kuchlanishi yoki BMS boshqaruvining xatolari tufayli batareya haddan tashqari oshirilishi mumkin. Masalan:

Zarardan ortiqcha: litiy - batareyalar haddan tashqari ko'p bo'lsa, ortiqcha elektrodli moddalar tuzilsa, elektrolitlar gaz ishlab chiqaradi va elektrolitlar gaz ishlab chiqaradi. Tajribalar shuni ko'rsatdiki, 4.5V ga zaryadlanganda, Ternary Lityum batareyalarining o'lchami normal zaryadlashdan uch baravar tezroq.
Overdand to'lash: Batareya 2.5V dan past bo'lganida, musbat elektrodda salbiy elektrod va omonatlarni musbat elektrod va omonatlarni hosil qiladi, mis dendritlarni hosil qiladi va ichki qisqa tutunlarni keltirib chiqaradi. Elektr transport vositasini o'rganish shuni ko'rsatdiki, batareya to'plamining tsikli o'zgarishi 1000 martadan 300 martagacha pasaydi.
Balans etishmovchiligi tufayli salohiyatni kuchaytirish
Batareya paketida diod etishmovchiligi muvozanatni bartaraf etishga olib kelishi mumkin, "barrel effekti":

To'liq hujayradan haddan tashqari hujayra: Agar kamonni ochiq diod tufayli muvozanatlashda qatnasha olmasa, uning kuchlanish butun guruhning o'rtacha qiymatidan chetga tushishi mumkin. Masalan, energiya saqlash tizimida, balans diodining ishlamayotganligi sababli, bitta hujayra 4,3V ga zaryadlangan va 2000 yildan keyin guruhning butun salohiyati 20% ga kamaydi.
Butun guruhning butun jamoa nomutanosibligi: uzoq muddatli muvozanat etishmovchiligi hujayralarning o'zgaruvchanligining ko'payishiga olib kelishi mumkin. Tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, batareya hujayralarining standart og'ishi 0,5% dan 2% gacha ko'tarilganda, guruhning umumiy tilaklari 40% ga qisqaradi.
Issiq boshqaruv etishmovchiligi tufayli qarish tezlashishi
Diod etishmovchiligi mahalliy qizib ketishiga olib kelishi mumkin va batareya qaruvchisini tezlashtirishi mumkin:

Termal qochish zanjiri reaktsiyasi: qiziy issiqliklarni qizdirish, issiqlik, Sei filmlari parchalanish va elektrolit parchalanishiga olib keladigan qo'shni hujayralarga o'tkaziladi. Masalan, fotooltatik energiya tejash tizimida, qizg'in issiqlik tufayli qo'shni hujayralarning harorati 80 darajaga ko'tarilib, hajmli hujayralar normal hujayralarga qaraganda 5 baravar tezroq edi.
Issiqlik stressining shikastlanishi: takroriy termal zarbalar hujayra yorliqlari va diafragma qisqarishini keltirib chiqarishi mumkin. Tajribalar shuni ko'rsatdiki, 10 darajadan 25 darajagacha bo'lgan 10 darajadan keyin 25 darajadan keyin batareya hujayralari salohiyatini pasayishi 15% ga oshadi.
3, sanoat amaliyoti va ma'lumotlarni qo'llab-quvvatlash
1. Elektr transport maydoni: Tesla Model S batkada paketli etishmovchiligi
2018 yilda Tesla, BM tomonidan teskari zararli derazalarda yashirin kamchiliklar tufayli modellarning modellari modellari modellarini eslab qoldi. Nosozlik sabablari:

Overdis garovi: transport vositalarining 12 foizi Batareyani haddan tashqari oshirib yuborish, batareyani haddan tashqari oshirib yuboradi, bu esa boshlang'ich qiymatining 60 foizini pasaytirishga olib keladi.
Termal qochish xavfi: transport vositalarining 3% batareya quvvati tufayli batareya quvvati tufayli batareya hujayralarining termaltakiyasini termal oqishni boshdan kechiradi.
Tesla ishlamay qolish stavkasini 0,2% dan past darajada kamaytirdi (1000Vtrda 1000 qavatli bo'lgan 1000a bilan almashtirilganda, oqim dizaynini optimallashtirish) va issiqlik tarqalishini optimallashtirish.
2. Energetni saqlash tizimi maydoni: fotovoltaik elektr stantsiyasini erta qarish
2023 yilda, EAR Batkintining "Sharqiy Xitoy" fotovoltaik elektr stantsiyasining Litiyasida 20 foizi, 10 yil davomida ishlab chiqarish quvvati 80 foizni pasaytirdi. Tergov paytida, bu aniqlandi:

Muvozanatli diod oqarazi: ba'zi diodlar 1 ga 100 mg gacha teskari oqim oqimini boshdan kechiradi (standart qiymat)<1 μ A), resulting in continuous power consumption of the balancing circuit.
Issiq boshqaruv etishmovchiligi: diodning haddan tashqari qizishi qo'shni hujayralarning harorati 55 darajaga ko'tarilishiga olib keladi, bu Sei filmining qalinlashishini tezlashtiradi.
Leftaze dyodini (Bas70 seriyasini) almashtirish orqali va havo kemalarini ishlab chiqarishni optimallashtirish, tizim salohiyatining pasayishi yiliga 5% miqdorida kamaytirildi.
3. Iste'moliy elektronika maydoni: ABNORMALAL RTC Batareya
Ayrim sanoat nazorati bo'yicha CR2025 batareyalarida 5 yil ichida ishlab chiqilgan šanti bilan CR2025 batareyasi, ammo u 6 oy haqiqiy foydalanishdan so'ng almashtirishni talab qiladi. Anketani aniqlash:

Diodning teskari oqishi: teskari zaryadlash diodining teskari zaryadlash oqimi 5 m m m m metrga etadi<0.1 μ A), causing the battery to discharge continuously.
RTC chip mantiqiy xato: RTCning mahalliy ishlab chiqarilayotgan RTC Nol ish rejimida 100 mk AR quvvatlanadigan ish rejimida ish rejimiga kirdi.
Lefty Deod dozaini (1N4148) almashtirish orqali va "RTC" chipini tanlashda batareya quvvati dizayn qiymatiga tiklandi.
4, muhandislik amaliyotidagi optimallashtirish sxemalari
1. Selektsiya optimallashtirish
Voltaj va joriy qarshilik parametrlari: diodning yuqori darajadagi kuchlanishi maksimal tizim kuchlanishidan 1,5 baravar katta yoki teng bo'lishi kerak, bu esa maksimal operatsion oqimning maksimal 2 baravar ko'p bo'lishi kerak. Masalan, 48V batareya tizimi 100V kuchlanishga chidamliligi va 20aning hozirgi qarshiliki bo'lgan diodlardan foydalanishi kerak.
Neftning past xususiyatlari: Tekshirish oqimi bilan sxotky Diodlarni tanlash<0.1 μ A (such as SB5100) or ultrafast recovery diodes (such as UF4007).
Issiqlik qarshilikni boshqarish: termal qarshilik bilan qadoqlash shaklini tanlang<5 ℃/W (such as DO-214AA), and match it with a heat sink.
2. Issiqlikni tarqatish dizayni
Majburiy havo sovutish: Muxlislarni zich diodlar bilan o'rnating, shamol tezligi, shamol tezligi va 2 m / s dan katta yoki 85 darajadan past bo'lgan korpus haroratini boshqaring.
Thermal conductive material: Fill the gap between the diode and the heat sink with thermal conductive silicone grease (thermal conductivity>Issiq qarshilikni kamaytirish uchun 2w / m).
Mashg'ulotni optimallashtirish: diod va batareya hujayrasi orasidagi masofa issiqlik nuri ta'siridan qochish uchun 10 mm dan yuqori bo'lishi kerak.
3. Monitoring va himoya
Online detection: Monitor the voltage and temperature at both ends of the diode through BMS, and trigger an alarm when VF deviation>10% or temperature>100 daraja.
Ortiqcha dizayni: ikki baravar donia - bu ishonchlilikni oshirish uchun tanqidiy yo'l bilan taqqoslanadi. Masalan, Tesla PowerWall Danod dovoni teskari zaryadlash sxemasini qabul qiladi.
Regular maintenance: Check diode parameters every six months and replace components with VF deviation>15% or IR>5 μ A.