የባትሪ ሞጁሎች ምንድን ናቸው?

የባትሪ ሞጁሎች ከፍተኛ የቮልቴጅ እና የአቅም ውጤቶችን ለማግኘት በርካታ የባትሪ ሴሎችን በተከታታይ ወይም በትይዩ አወቃቀሮች የሚያጣምሩ መካከለኛ ስብሰባዎች ናቸው። እነዚህ ክፍሎች በተለምዶ ሴሎቹን እራሳቸው፣ እንደ አውቶቡሶች ያሉ የኤሌክትሪክ ግንኙነቶችን፣ የባትሪ አስተዳደር ሲስተም (BMS)፣ የሙቀት አስተዳደር ክፍሎችን እና መከላከያ ቤቶችን ያካትታሉ።

በባትሪ ስርዓቶች ተዋረድ፣ ሞጁሎች በግለሰብ ሴሎች እና በተሟሉ የባትሪ ጥቅሎች መካከል እንደ ወሳኝ ድልድይ ሆነው ያገለግላሉ። ነጠላ ሊቲየም{1}አዮን ሴል በተለምዶ ከ3.2 እስከ 3.7 ቮልት ያመርታል፣ ነገር ግን እንደ ኤሌክትሪክ ተሽከርካሪዎች ያሉ አፕሊኬሽኖች ከ400 እስከ 800 ቮልት ያስፈልጋቸዋል። ሞጁሎች የሚተዳደረውን መጠን እና አገልግሎት እየጠበቁ ሴሎችን በስትራቴጂ በማገናኘት ይህንን የቮልቴጅ ክፍተት ይፈታሉ።

የባትሪ ሞጁሎች ደህንነቱ የተጠበቀ እና ቀልጣፋ የኃይል አቅርቦትን ለማረጋገጥ አብረው የሚሰሩ በርካታ የተዋሃዱ አካላትን ይይዛሉ።

መሰረቱ በተወሰኑ ቅጦች የተደረደሩ የባትሪ ሴሎችን ያካትታል. እነዚህ ሴሎች ሲሊንደሪክ (እንደ 18650 ወይም 21700 ቅርፀቶች)፣ ፕሪዝማቲክ (አራት ማዕዘን ብሎኮች) ወይም ቦርሳ (ተለዋዋጭ ጠፍጣፋ ማሸጊያ) ሊሆኑ ይችላሉ። ምርጫው በሃይል ጥግግት መስፈርቶች, በሙቀት ባህሪያት እና በተሽከርካሪ ዲዛይን ገደቦች ላይ የተመሰረተ ነው. በ2024 የፕሪስማቲክ ህዋሶች 48.4% የኤሌክትሪክ ተሸከርካሪ ገበያን ተቆጣጠሩ በቦታ{7} ቀልጣፋ የመደራረብ ችሎታ እና የተሻሻሉ የሙቀት አስተዳደር ባህሪያት።

የኤሌክትሪክ ግንኙነቶች የሞጁሎችን የደም ዝውውር ሥርዓት ይመሰርታሉ. ከመዳብ ወይም ከአሉሚኒየም ማያያዣ ሕዋስ ተርሚናሎች የተሠሩ አውቶቡሶች በተሰላ ተከታታይ{1}ትይዩ ውቅሮች። ተከታታይ ግንኙነቶች ቮልቴጅን ያባዛሉ, ትይዩ ግንኙነቶች ደግሞ አቅም ይጨምራሉ. አንድ የተለመደ የኢቪ ሞጁል ወደ 44 ቮልት ለመድረስ በተከታታይ 12 ሴሎችን (1P12S ውቅር) ሊያገናኝ ይችላል፣ ብዙ ሞጁሎች ከዚያም በጥቅሉ ውስጥ ይጣመራሉ።

የባትሪ አስተዳደር ስርዓት የማሰብ ችሎታ ንብርብርን ይወክላል። ቢኤምኤስ ሃርድዌር በእያንዳንዱ ሴሎች ውስጥ ያለውን ቮልቴጅ ይቆጣጠራል፣ የሙቀት መጠኑን በበርካታ ነጥቦች ይከታተላል፣ የአሁኑን ፍሰት ይለካል እና የክፍያ ሁኔታ ያሰላል። ዘመናዊ የቢኤምኤስ ክፍሎች በCAN አውቶቡስ ፕሮቶኮሎች ይገናኛሉ፣ ይህም ከተሽከርካሪ ቁጥጥር ስርዓቶች ጋር የእውነተኛ ጊዜ የውሂብ ልውውጥን ያስችላል። ስርዓቱ በሚሞሉበት ጊዜ ሴሎችን በንቃት ያስተካክላል እና በክፍል መካከል ያለውን የቮልቴጅ መንቀጥቀጥ ለመከላከል ይህ ካልሆነ ግን የጥቅል ዕድሜን ከ20-30% ሊቀንስ ይችላል።

የሙቀት አስተዳደር መሠረተ ልማት የሙቀት መጠን ይቆጣጠራል. አብዛኛዎቹ ሞጁሎች ፈሳሽ ማቀዝቀዣ ሳህኖችን ወይም የአየር ማሰራጫዎችን ያካትታሉ። ፈሳሽ የማቀዝቀዝ ስርዓቶች ግላይኮልን{2}የተመሰረተ coolant በአሉሚኒየም ሳህኖች ውስጥ በቀጥታ ከሴሎች ጋር በሚገናኙበት የሙቀት መጠን ያሰራጫሉ፣በሞጁሉ ውስጥ ከ2-3 ዲግሪ ባለው የሙቀት መጠን ተመሳሳይነት ይጠብቃሉ። ይህ ትክክለኛነት የሙቀት መበላሸትን የሚቀሰቅሱ አካባቢያዊ ትኩስ ቦታዎችን ይከላከላል ወይም በጣም በከፋ ሁኔታ የሙቀት አማቂ ክስተቶችን ይከላከላል።

ሞጁል መኖሪያው የሜካኒካል መከላከያ እና የኤሌክትሪክ ማግለል ያቀርባል. አምራቾች በተለምዶ ነበልባል{1}እንደ ፖሊፕሮፒሊን ወይም ፖሊካርቦኔት ድብልቆች ያሉ ፖሊመሮችን ይጠቀማሉ። መከለያው ግንኙነቶችን ሊበላሽ የሚችል እርጥበት እንዳይገባ ለመከላከል ንዝረትን ፣በአደጋ ጊዜ ተፅእኖ የሚያስከትሉ ኃይሎችን እና የአካባቢ ተጋላጭነትን መቋቋም አለበት።

Battery Modules

ሴሎች በሞጁሎች ውስጥ የሚገናኙበት መንገድ የአፈጻጸም ባህሪያትን በመሠረታዊነት ይቀርፃል።

የተከታታይ ውቅር የአንድን ሴል አወንታዊ ተርሚናል ከሚቀጥለው አሉታዊ ጋር በማገናኘት ቮልቴጅን ይጨምራል። አራት 3.2V ሊቲየም ብረት ፎስፌት ሴሎች በተከታታይ ሲገናኙ ሞጁሉ ነጠላውን{3}}የሴል አቅም ደረጃ ሲይዝ 12.8V ያወጣል። የኤሌክትሪክ ተሽከርካሪዎች ተከታታይ ግንኙነቶችን በስፋት ይጠቀማሉ ምክንያቱም ከፍተኛ ቮልቴጅ በተቀነሰ የአሁኑ እና አነስተኛ የሽቦ መለኪያዎች አማካኝነት ቀልጣፋ የኃይል አቅርቦት እንዲኖር ያስችላል.

ትይዩ ውቅር ሁሉንም አዎንታዊ ተርሚናሎች አንድ ላይ እና ሁሉንም አሉታዊ ተርሚናሎች አንድ ላይ በማጣመር አቅምን ያሳድጋል። ሶስት 50Ah ህዋሶች በትይዩ ከተገናኙ፣ ሞጁሉ በነጠላ -የሴል ቮልቴጅ 150Ah ይሰጣል። ትይዩ ዝግጅቶች እንደ ተንቀሳቃሽ የኢነርጂ ማከማቻ ወይም የመጠባበቂያ ሃይል ሲስተሞች ያሉ ዝቅተኛ የቮልቴጅ ላይ የተራዘመ የስራ ጊዜ ለሚፈልጉ መተግበሪያዎች ያሟላሉ።

ተከታታይ{0}ትይዩ ውህዶች ሁለቱንም ቮልቴጅ እና አቅም ያሻሽላሉ። 2P12S ሞጁል ሁለት ሴሎችን በትይዩ ያገናኛል፣ከዚያም እነዚህን ትይዩ ጥንዶች አስራ ሁለት በተከታታይ ያገናኛል። ይህ የአንድ ሕዋስ አቅም ሁለት ጊዜ በቮልቴጅ አሥራ ሁለት እጥፍ ያመጣል. የተከታታይ ትይዩ ንድፍ ተለዋዋጭነት አምራቾች የባትሪ ስርዓቶችን ከመተግበሪያ መስፈርቶች ጋር እንዲመኙ ያስችላቸዋል።

በ2024 አምራቾቹ ተለዋዋጭ እና ሊለኩ የሚችሉ መፍትሄዎችን ሲፈልጉ የሞዱላር አርክቴክቸር እድገት ከፍተኛ ደረጃ ላይ ደርሷል። የኢንዱስትሪ መረጃ እንደሚያመለክተው ተከታታይ{2}ትይዩ ዲዛይኖች ታዋቂነት ያደጉት በሁለት ቁልፍ ምክንያቶች ነው፡- የአቪዬሽን ደንቦች በባትሪ ላይ እስከ 100 ዋት{5}ሰአት ድረስ ማጓጓዝን ይገድባሉ፣ ሞጁላር ፓኬጆችን ከስዋፕable አሃዶች ጋር የበለጠ ተግባራዊ በማድረግ እና የውጪ መሳሪያዎች መተግበሪያዎች የስራ ጊዜን የሚቀንሱ{6}ተለዋጭ ሞጁሎች በመስክ ተጠቃሚ ይሆናሉ።

የተለያዩ ሊቲየም{0}}አዮን ኬሚስትሪ የተለየ የአፈጻጸም መገለጫዎች ያላቸው ሞጁሎችን ይፈጥራሉ።

የኒኬል ማንጋኒዝ ኮባልት (ኤንኤምሲ) ሞጁሎች ከፍተኛ የኢነርጂ እፍጋታ ይሰጣሉ፣ በተለይም 150{6}}220 ዋ/ኪግ በሞጁል ደረጃ። ይህ ለተሳፋሪ ኤሌክትሪክ ተሽከርካሪዎች ተስማሚ ያደርጋቸዋል, ይህም በክፍል ክብደት ያለው ክልል የሸማቾችን ተቀባይነት የሚገፋፋ ነው. የኤንኤምሲ ህዋሶች ከ1,000-2,000 ሙሉ የኃይል መሙያ ዑደቶችን ምክንያታዊ የዑደት ህይወት ሲጠብቁ ለማፋጠን ጠንካራ የኃይል ውፅዓት ይሰጣሉ። ሆኖም ግን, ከሌሎች ኬሚካሎች ጋር ሲነጻጸር ዝቅተኛ የሙቀት መረጋጋት ምክንያት ጥንቃቄ የተሞላበት የሙቀት አስተዳደር ያስፈልጋቸዋል.

የሊቲየም ብረት ፎስፌት (ኤልኤፍፒ) ሞጁሎች ለደህንነት እና ረጅም ጊዜ ቅድሚያ ይሰጣሉ. የኢነርጂ እፍጋቱ በ90{9}}140 ዋ/ኪግ ዝቅተኛ ነው፣ ነገር ግን የኤልኤፍፒ ሞጁሎች 80% አቅም ከመድረሱ በፊት 3,000{10}}5,000 ዑደቶችን ይቋቋማሉ። የእነሱ ልዩ የሙቀት መረጋጋት በንግድ ተሽከርካሪዎች፣ አውቶቡሶች እና የማይንቀሳቀስ የኃይል ማከማቻ ውስጥ ታዋቂ ያደርጋቸዋል። የኤልኤፍፒ ሞጁሎች በ2024 የቻይንኛ ኢቪ ምርትን ተቆጣጥረው ነበር፣ የምዕራባውያን አምራቾች ደግሞ ለመግቢያ ደረጃ እና መካከለኛ ክልል ሞዴሎች እየጨመሩ ወስደዋቸዋል።

ሶዲየም{0}አዮን ሞጁሎች በ2024 እንደ አማራጭ ቴክኖሎጂ ብቅ አሉ። እንደ ቢአይዲ ያሉ ኩባንያዎች በ30 GWh ሶዲየም{4}}ion ማምረቻ ተቋማት 30 ቢሊዮን ዶላር ኢንቨስት አድርገዋል። እነዚህ ሞጁሎች ከሊቲየም ይልቅ የተትረፈረፈ ሶዲየም ይጠቀማሉ፣ የጥሬ ዕቃ ወጪዎችን እና የአቅርቦት ሰንሰለት ተጋላጭነትን ይቀንሳሉ። ሶዲየም{7}}አዮን ሴሎች በቀዝቃዛ የሙቀት መጠን ጥሩ ይሰራሉ፣ 80% አቅም በ{10}}20 ዲግሪ ከሊቲየም{13}}አዮን 50{14}}60% ማቆየት። የንግድ ማመልከቻዎች በሁለት እና ባለ ሶስት ጎማ ተሽከርካሪዎች ውስጥ መታየት ጀመሩ.

የሊቲየም ቲታኔት ኦክሳይድ (ኤል.ቲ.ኦ) ሞጁሎች እጅግ በጣም ረጅም የዑደት ዕድሜን በሚጠይቁ አፕሊኬሽኖች የተሻሉ ናቸው። LTO ሴሎች ከ 20,000-30,000 ዑደቶችን ይቋቋማሉ, ይህም ለከተማ አውቶቡሶች እና ለባቡር ትራንስፖርት ቆጣቢ ያደርጋቸዋል, ምንም እንኳን የኃይል ጥንካሬ ከ60-80 Wh/kg ብቻ ነው. ፈጣን የመሙላት ችሎታ LTO ሞጁሎች ከ10-15 ደቂቃዎች ውስጥ ሳይበላሽ 80% ክፍያ እንዲደርሱ ያስችላቸዋል።

የባትሪ ሞጁል ማምረት ትክክለኛ ምህንድስና እና ጥብቅ የደህንነት ፕሮቶኮሎችን ያጣምራል።

ሂደቱ የሚጀምረው በመጪው ሕዋስ ምርመራ ነው. ሴሎች ከአቅራቢዎች በመከላከያ ማሸጊያ ውስጥ ይደርሳሉ እና የቮልቴጅ፣ የአቅም እና የውስጥ የመቋቋም ሙከራ ያደርጋሉ። አምራቾች እነዚህን መለኪያዎች ይለካሉ ተዛማጅ ባህሪያት ያላቸውን ህዋሶች -ቮልቴጅ በ5 ሚሊቮልት እና በ 1% የዒላማ እሴቶች ውስጥ ያለውን አቅም ለመለየት። ከስፔሲፊኬሽን መቻቻል ውጪ የሚወድቁ ህዋሶች ውድቅ ይደረጋሉ፣ ምክንያቱም ያልተጣመሩ ህዋሶች የሞጁሉን የህይወት ዘመን የሚቀንስ ሚዛናዊ ያልሆነ ክፍያ ስለሚያስከትሉ ነው።

የገጽታ ዝግጅት ፍተሻን ይከተላል። ሌዘር ማጽዳት ከሴል ተርሚናሎች ውስጥ የኦክሳይድ ንብርብሮችን እና ብክለትን ያስወግዳል. ይህ እርምጃ የብየዳ ጥራት ወሳኝ ያረጋግጣል; በመበየድ ወለል መካከል ጥቃቅን ቅንጣቶች እንኳን ከፍተኛ{2}}በሚሰሩበት ወቅት ሙቀትን የሚፈጥሩ መገጣጠሚያዎችን ሊፈጥሩ ይችላሉ።

የሕዋስ መደራረብ ብቁ ሕዋሶችን በተሰየመ ውቅር ያዘጋጃል። አውቶማቲክ ሲስተሞች ተርሚናል አካባቢዎችን የሚያውቁ የሲሲዲ እይታ ሲስተሞችን በመጠቀም ህዋሶችን ከንዑስ{1}ሚሊሜትር ትክክለኛነት ያስቀምጣሉ። በሴሎች መካከል ያሉ ክፍተቶች ለማቀዝቀዝ የአየር ክፍተቶችን ይፈጥራሉ ወይም ሙቀትን ወደ ማቀዝቀዣ ሰሌዳዎች የሚወስዱ የሙቀት በይነገጽ ቁሳቁሶችን ያስተናግዳሉ።

የባስባር ብየዳ ሴሎቹን በኤሌክትሪክ ያገናኛል። ዘመናዊ የማምረቻ መስመሮች ከመቋቋም ወይም ከአልትራሳውንድ ዘዴዎች ይልቅ ሌዘር ብየዳ ይጠቀማሉ. ሌዘር ብየዳ ሴሎችን ሊጎዳ የሚችል ከፍተኛ ሙቀት ሳይኖር ለመገጣጠሚያው ትክክለኛ ኃይል ይሰጣል። ሂደቱ ከ 0.1 ሚሊሆም በታች የኤሌክትሪክ መከላከያ ያላቸው ብየዳዎችን ይፈጥራል. የጥራት ቁጥጥር ስርዓቶች የዌልድ ጂኦሜትሪ የሚያረጋግጡ የጨረር ዳሳሾችን እና የውስጥ ጉድለቶችን የሚያሳዩ የራጅ ፍተሻን በመጠቀም እውነተኛ{5}ጊዜ ክትትልን ያከናውናሉ።

የቢኤምኤስ ውህደት ከሜካኒካዊ ስብስብ በኋላ ይከሰታል. ቴክኒሻኖች ወይም ሮቦቶች የቮልቴጅ ስሜት ገመዶችን በእያንዳንዱ ሕዋስ ላይ ያያይዙ, የሙቀት ዳሳሾችን በስትራቴጂካዊ ቦታዎች ላይ ይጫኑ እና የቢኤምኤስ ወረዳ ቦርድን ያገናኙ. ስርዓቱ ሁሉንም መለኪያዎች በትክክል የሚከታተል እና የጥበቃ ተግባራትን የሚፈጽም መሆኑን የሚያረጋግጡ የማስመሰል እና የመልቀቂያ ዑደቶች በሚያረጋግጡበት ጊዜ ተግባራዊ ሙከራዎችን ያደርጋል።

ሞጁል የቤቶች ስብስብ ክፍሎቹን ያጠቃልላል. ብዙውን ጊዜ የመቀዝቀዣ ቻናሎችን የያዘው የመሠረት ሰሌዳው የሙቀት በይነገጽ ቁሳቁስ መተግበሪያን ይቀበላል። ሰራተኞች ወይም አውቶማቲክ ማከፋፈያዎች በትክክል በሚለካ የሙቀት መጠን መለጠፍ ወይም ማጣበቂያ በእውቂያ ቦታዎች ላይ ይተገብራሉ። የሴሉ ቁልል በዚህ ጠፍጣፋ ላይ ይጫናል, እና የቤቱ ሽፋን ስብሰባውን ይዘጋዋል.

የመጨረሻ የሙከራ ርእሶች ወደ ኤሌክትሪክ፣ ሙቀት እና ሜካኒካል ማረጋገጫ ሞጁሎችን አጠናቀዋል። ሙከራዎች በጭነት ውስጥ ያለውን ቮልቴጅ ይለካሉ, የማቀዝቀዝ ስርዓቱን ውጤታማነት ያረጋግጡ, የጋዝ ወይም የኩላንት ፍሳሾችን ይፈትሹ እና ግንኙነቶች ንዝረትን እንደሚቋቋሙ ያረጋግጡ. ሁሉንም መመዘኛዎች የሚያልፉ ሞጁሎች ብቻ ለጥቅል ስብሰባ ይሁንታ ያገኛሉ።

የሙቀት መጠንን መቆጣጠር በባትሪ ሞጁሎች ውስጥ በጣም ወሳኝ የደህንነት ተግባር ሆኖ ይቆማል.

ሊቲየም{0}}አዮን ሴሎች በ20{7}}40 ዲግሪ መካከል በጥሩ ሁኔታ ይሰራሉ። ከ 60 ዲግሪ በላይ ያለው አሠራር የአቅም መጥፋትን ያፋጥናል፣ በእያንዳንዱ የ10 ዲግሪ ሙቀት መጨመር የመጥፋት መጠን በእጥፍ ይጨምራል። ከ 80{8}90 ዲግሪ በላይ ያለው የሙቀት መጠን የሙቀት መሸሻን አደጋ ላይ ይጥላል-የሴል መበስበስ የሙቀት መጠንን ከማቀዝቀዝ ስርዓቶች ሊያጠፋው ከሚችለው በላይ ፈጣን የሆነ ምላሽ የሚሰጥ ነው።

አየር ማቀዝቀዝ በጣም ቀላል የሆነውን የሙቀት አስተዳደር ዘዴን ይወክላል. አድናቂዎች አየርን በሴሎች መካከል ባለው ሰርጦች ውስጥ ያስገድዳሉ, ሙቀትን በኮንቬክሽን ያስወግዳሉ. Honda Insight እና Toyota Prius የባትሪ ስርዓቶች ንቁ የአየር ማቀዝቀዣ ይጠቀማሉ. ቆጣቢ ሆኖ የአየር ማቀዝቀዝ የሙቀት መጠንን አንድነት ለመጠበቅ ይታገላል, በሞጁሎች መግቢያ እና መውጫ ጎኖች መካከል ከ10-15 ዲግሪ ልዩነት አለው. ይህ ያልተስተካከለ ቅዝቃዜ በተለያየ የሙቀት መጠን ውስጥ ያሉ ሴሎች በተለያየ ፍጥነት ወደ እርጅና እንዲሄዱ ያደርጋል.

ፈሳሽ ማቀዝቀዝ የላቀ አፈፃፀም ያስገኛል. ማቀዝቀዣ በአሉሚኒየም ሳህኖች ውስጥ በሴል ሽፋኖች መካከል ሳንድዊች ወይም በሞጁል ጎኖች ላይ ባሉ ሰርጦች ውስጥ ይፈስሳል። የአሉሚኒየም ከፍተኛ የሙቀት መቆጣጠሪያ እና የፈሳሽ ማቀዝቀዣዎች ትልቅ የሙቀት መጠን ጥብቅ የሙቀት መቆጣጠሪያን ያነቃል። የቴስላ ባትሪዎች ከ 5 ዲግሪ በታች የሴል ሙቀት ልዩነትን የሚይዙ የእባብ ማቀዝቀዣ ቻናሎችን ይጠቀማሉ። ፈሳሽ ሲስተሞች ውስብስብነት፣ክብደት እና የመፍሰሻ ነጥቦችን ይጨምራሉ፣ነገር ግን እነዚህ ግብይቶች ለከፍተኛ አፈጻጸም-አዋጭ ናቸው።

የደረጃ ለውጥ ቁሳቁሶች ተገብሮ የሙቀት አስተዳደርን ያቀርባሉ። ፒሲኤምዎች በሚቀልጡበት ጊዜ ሙቀትን ይቀበላሉ, በክፍል ሽግግር ወቅት የማያቋርጥ ሙቀትን ይጠብቃሉ. የባትሪው ስርዓት ሲቀዘቅዝ PCM ያጠናክራል እና የተከማቸ ሙቀትን ይለቃል. እ.ኤ.አ. በ2024 የተደረገ ጥናት እንደሚያሳየው PCM{4}የተመሰረቱ ሞጁሎች የሙቀት መጠኑን ተመሳሳይነት እየጠበቁ በፍጥነት በሚለቀቁበት ጊዜ ከፍተኛውን የሙቀት መጠን በ15-20 ዲግሪ ቀንሰዋል። ነገር ግን ፒሲኤም ቁሱ ሙሉ በሙሉ ከቀለጠ በኋላ ለሁለተኛ ደረጃ ማቀዝቀዣ የሚሆን በቂ ሙቀት መሟጠጥን ለማረጋገጥ ጥንቃቄ የተሞላበት የሙቀት ንድፍ ያስፈልጋቸዋል።

ከሙቀት መቆጣጠሪያ ውጭ ያሉ የደህንነት ዘዴዎች በስህተት ወቅት ከመጠን በላይ መጨናነቅን የሚከላከሉ የወቅቱን መገደብ ወረዳዎች፣ ከአስተማማኝ ገደቦች በላይ የሆኑ ሞጁሎችን የሚያቋርጡ የቮልቴጅ ቁጥጥር እና ከግፊት በፊት ጋዞችን የሚፈነዱ የፍንዳታ መከላከያ ፍንዳታዎችን ያካትታሉ። ቢኤምኤስ እነዚህን ጥበቃዎች ያቀናጃል፣ ብዙ ጊዜ የሚደጋገሙ ዳሳሾችን እና ነጠላ{2}ነጥብ አለመሳካቶችን ለመከላከል ባለሁለት{1}የመንገድ መዝጊያ አመክንዮ ተግባራዊ ያደርጋል።

የባትሪ ሞጁሎች የኤሌክትሪክ ተሽከርካሪ ኃይል ማከማቻ መሰረታዊ የግንባታ ብሎኮች ሆነው ያገለግላሉ።

የኤሌክትሪክ ተሽከርካሪዎች ሞጁሎችን በሜካኒካል እና በኤሌትሪክ መገጣጠሚያ አማካኝነት ወደ ፓኬጆች ያዋህዳሉ። የተለመደው የኢቪ ባትሪ ጥቅል እንደ ተሽከርካሪ መጠን እና ክልል ዒላማዎች 6{4}}12 ሞጁሎችን ይይዛል። የታመቀ ኢቪዎች በድምሩ ከ40-50 ኪ.ወ. በሰዓት ስድስት ሞጁሎችን ሊጠቀሙ ይችላሉ፣ የረጅም ርቀት የቅንጦት ኢቪዎች ደግሞ ከ100 ኪሎዋት በሰአት በላይ አስራ ሁለት ወይም ከዚያ በላይ ሞጁሎችን ያካተቱ ናቸው።

የሞጁል ደረጃ አሰጣጥ ማምረት እና አገልግሎትን ቀላል ያደርገዋል. አምራቾች ሞጁሎችን በወጥነት መጠን እና በኤሌትሪክ መገናኛዎች ሲነድፉ፣ የጋራ ጥቅል ሃርድዌር ሲጠቀሙ የተለያዩ የሕዋስ ኬሚስትሪዎችን ወይም አቅም በሞዴል መስመሮች ላይ ማደባለቅ ይችላሉ። ይህ ሞዱላሪቲ የመሳሪያ ወጪዎችን እና የእቃዎችን ውስብስብነት ይቀንሳል። አንድ ሞጁል በአገልግሎት ላይ ካልተሳካ፣ ቴክኒሻኖች ያንን ነጠላ ሞጁል ከጥቅሉ ይልቅ መተካት ይችላሉ፣ ይህም የጥገና ወጪዎችን በእጅጉ ይቀንሳል።

የሞዱል ስትራቴጂው ደህንነትን በክፍልፋይነት ይመለከታል። ዘመናዊ የኢቪ ባትሪ ጥቅሎች በሞጁሎች መካከል እሳትን{1}የሚቋቋሙ እንቅፋቶችን ይጠቀማሉ። በአንድ ሕዋስ ውስጥ የሙቀት መሸሽ ከተከሰተ፣ ማገጃዎቹ ወደ ሞጁሉ ክስተት ይዘዋል፣ ይህም በማሸጊያው ላይ የተከሰቱ አለመሳካቶችን ይከላከላል። ጄኔራል ሞተርስ ሞጁሎችን በተናጥል የሚቆጣጠሩ እና ያልተሳኩ ክፍሎችን የሚለዩ የሙቀት ስርጭት አስተዳደር ስርዓቶችን ፈጥሯል አጎራባች ሞጁሎች አደገኛ የሙቀት መጠን ከመድረሱ በፊት።

የተሽከርካሪ ውህደት የሞጁሉን አቀማመጥ በጥንቃቄ መመርመርን ይጠይቃል። አብዛኛዎቹ ኢቪዎች የባትሪውን ጥቅል ወለሉ ላይ በዊልስ መካከል ይጭናሉ፣ ይህም አያያዝን የሚያሻሽል ዝቅተኛ የስበት ማእከል ይፈጥራሉ። በዚህ ኤንቨሎፕ ውስጥ፣ ሞጁሎች በአሽከርካሪ ሞተሮች፣ በተንጠለጠሉ ክፍሎች እና በብልሽት መዋቅሮች ዙሪያ መገጣጠም አለባቸው። የኒሳን ሁለንተናዊ ቁልል መዋቅር የሞዱል ልኬቶችን{3}የተለያዩ የሕዋስ ብዛት እና አደረጃጀትን{4} በተለያዩ የተሸከርካሪ መድረኮች ላይ ያለውን የቦታ አጠቃቀምን ለማመቻቸት ያስችላል።

የኃይል መሙያ መሠረተ ልማት ከሞጁሎች ጋር በጥቅሉ{0}}ደረጃ BMS በኩል ይገናኛል። በዲሲ ፈጣን ኃይል መሙላት ወቅት በአንዳንድ ሲስተሞች ከ250 ኪሎ ዋት በሚበልጥ ፍጥነት ወደ ማሸጊያው ይፈስሳል። የቮልቴጅ አለመመጣጠን እና የሙቀት መጨመርን በሚከታተልበት ጊዜ ቢኤምኤስ ይህንን ኃይል በሞጁሎች ውስጥ ያሰራጫል። የሕዋስ{5}ደረጃ BMS አሃዶች በእያንዳንዱ ሞጁል ውስጥ ያለውን ሁኔታ ለዋናው BMS ሪፖርት ያደርጋሉ፣ ይህም የመሙያ መጠንን ያስተካክላል ወይም ጉዳትን ለመከላከል የአሁኑን አቅጣጫ ያዞራል።

የላቀ ሞጁል ዲዛይኖች መሻሻልን ይቀጥላሉ. የሕዋስ {{1}ወደ{2}}ጥቅል (ሲቲፒ) ቴክኖሎጂ ህዋሶችን በቀጥታ ወደ ጥቅል መኖሪያ ቤት በመጫን ተለምዷዊ ሞጁል አወቃቀሮችን ያስወግዳል። CATL እና BYD በተቀነሰ የማሸጊያ ወጪ በ10{6}}15% የሚጨምሩ የCTP ንድፎችን አቅኚ ሆነዋል። ሴል {{7}ወደ{9} ቻሲስ (ሲቲሲ) ሴሎችን ከተሽከርካሪ መዋቅራዊ ክፍሎች ጋር በማዋሃድ ይህንን የበለጠ ይወስዳል። እነዚህ ፈጠራዎች በሞጁሎች እና በጥቅሎች መካከል ያለውን መስመር ያደበዝዛሉ፣ነገር ግን መሰረታዊ ተግባራቶቹ{10}የኤሌክትሪክ ግንኙነት፣ የሙቀት አስተዳደር እና ክትትል-ልዩ ሞጁል ቤት በሚጠፋበት ጊዜም አስፈላጊ ናቸው።

Battery Modules

የባትሪ ሞጁሎች የተለያዩ የአፈጻጸም መስፈርቶች ያሏቸው የተለያዩ ኢንዱስትሪዎችን ያገለግላሉ።

ፍርግርግ{0}የመጠን የኃይል ማከማቻ ስርዓቶች ታዳሽ የኃይል ምርትን ለመጠበቅ ሞጁሎችን ይጠቀማሉ። የፀሐይ እና የንፋስ ኃይል ማመንጫዎች ያለማቋረጥ ኃይል ያመነጫሉ፣ የአቅርቦትን{2}ፍላጎት አለመመጣጠን ይፈጥራሉ። የባትሪ ሞጁሎች ከፍተኛ ምርት በሚሰጡበት ጊዜ ከመጠን በላይ ኃይል ያከማቻሉ እና በፍላጎት ጊዜ በሚለቁበት ጊዜ። የተለመደው የፍጆታ{5}መጠን ጭነት በድምሩ በርካታ ሜጋዋት{6}ሰአታት የሆኑ በመቶዎች የሚቆጠሩ ሞጁሎችን ሊያሰማራ ይችላል። እ.ኤ.አ. በ 2024 የዩኤስ የባትሪ ማከማቻ 9.2 ጊጋዋት ደርሷል ፣ ሞዱል አርክቴክቸር የኃይል ፍላጎት እያደገ ሲሄድ የመጨመር አቅምን ያመቻቻል።

እንደ ፎርክሊፍቶች ያሉ የቁሳቁስ አያያዝ መሳሪያዎች ከጊዜ ወደ ጊዜ ሊቲየም{0}አዮን ሞጁሎችን ይጠቀማሉ። ኮማቱሱ በ2024 የሶዲየም{2}አዮን ሞጁሎችን በ1.5-ቶን ክፍል ፎርክሊፍቶች በመሞከር አማራጭ ኬሚስትሪ የኢንዱስትሪ መተግበሪያዎችን እንደሚያገለግል አሳይቷል። ሞዱላር የባትሪ አሠራሮች የበረራ ኦፕሬተሮች ለፈጣን መለዋወጥ ተጨማሪ ቻርጅ የተደረገባቸውን ሞጁሎች እንዲይዙ ያስችላቸዋል፣ይህም የመሣሪያዎች ቆይታ ጊዜን በመቀነሱ የሰዓታት ባትሪ መሙላት ከሚያስፈልጋቸው እርሳስ-አሲድ ባትሪዎች ጋር ነው።

ከባድ{0}የግንባታ መሳሪያዎች በተለይ አስቸጋሪ የስራ ሁኔታዎች ያጋጥሟቸዋል። Moog ኮንስትራክሽን በ2024 የZQuip Modular Battery System አስተዋወቀ፣ ተለዋዋጭ 70 kWh እና 140 kWh ሞጁሎችን አሳይቷል። ይህ ተለዋዋጭነት ኦፕሬተሮች አቅምን ወደ ተግባር መስፈርቶች እንዲያዋቅሩ ያስችላቸዋል{6}አነስ ያሉ ሞጁሎችን ለቀላል ግዴታ የተሽከርካሪ ክብደትን እና ትላልቅ ሞጁሎችን ለተራዘመ ስራ እንዲቀንሱ ያደርጋል። የባትሪ መለዋወጥ የተሟጠጡ ሞጁሎችን ያለ ተሽከርካሪ ማቆሚያ ጊዜ ለተሞሉ አሃዶች በመለዋወጥ ቀጣይነት ያለው ስራን ያስችላል።

ተንቀሳቃሽ ኤሌክትሮኒክስ እና የኃይል መሳሪያዎች አነስተኛ ሞጁል ቅርጸቶችን ይጠቀማሉ. ፕሮፌሽናል{1}ደረጃ ሃይል መሳሪያዎች 5{3}}10 ሊቲየም{7}}አዮን ህዋሶችን በመጠቀም ሞጁሎችን በ2-5 Ah አቅም 18-36V ውፅዓት ይሰጣሉ። ሞዱል አቀራረቡ የአንድ ሞጁል ዲዛይን በአምራች ምርት መስመር ውስጥ በርካታ የመሳሪያ አይነቶችን የሚፈጥርበት የመድረክ-መድረክ የባትሪ ተኳሃኝነትን ያስችላል።

የማይቋረጥ የኃይል አቅርቦት (UPS) ስርዓቶች ወሳኝ መሠረተ ልማቶችን ከኃይል መቆራረጦች ይከላከላሉ. የውሂብ ማዕከሎች እና ሆስፒታሎች በሚቋረጥበት ጊዜ የመጠባበቂያ ሃይል የሚሰጡ እና በፍርግርግ ረብሻዎች ጊዜ ቮልቴጅን የሚያረጋጉ የሊቲየም{1}አዮን ሞጁል ድርድር ያሰማራሉ። ሞዱል አርክቴክቸር የአቅም ልኬቱን ከተጠበቁ የጭነት መስፈርቶች ጋር ለማዛመድ ያስችላል እና ጥገናን በሞጁል -ከባትሪ ይልቅ በደረጃ መተካት{4}ሰፊ አገልግሎትን ያቃልላል።

የኤሮስፔስ መተግበሪያዎች ለክብደት እና አስተማማኝነት የተመቻቹ ሞጁሎችን ይፈልጋሉ። የኤሌክትሪክ አውሮፕላኖች እና የድሮን ስርዓቶች ከፍታ ላይ በሚያጋጥሟቸው ከፍተኛ የሙቀት ወሰኖች ውስጥ ለተከታታይ አፈጻጸም በተለየ ሁኔታ የተመረጡ ሴሎች ያሏቸው ሞጁሎችን ይጠቀማሉ። ተደጋጋሚ የቢኤምኤስ መንገዶች እና ወግ አጥባቂ የሙቀት ህዳጎች የባትሪ አለመሳካት አስከፊ መዘዝን በሚያስከትልባቸው መተግበሪያዎች ውስጥ ደህንነትን ያረጋግጣሉ።

ጠንከር ያለ ሙከራ በሞጁል አስተማማኝነት በሁሉም የስራ ጊዜዎች ያረጋግጣል።

የኤሌክትሪክ ሙከራ የቮልቴጅ, የአቅም እና የውስጥ መከላከያን ያረጋግጣል. የቮልቴጅ ኩርባዎችን በሚከታተሉበት ጊዜ ሞጁሎች በተቆጣጠሩት ሞጁሎች ላይ{1}የመልቀቅ ብስክሌት ይከፍላሉ። የአቅም መለኪያዎች ከስም ደረጃ አሰጣጦች ከ2-3% ውስጥ መውደቅ አለባቸው። በተለያዩ የሃይል ግዛቶች ውስጥ ያለው የውስጥ ተቃውሞ ሙከራ አስተማማኝ ችግሮችን ሊፈጥሩ የሚችሉ ደካማ የተጣጣሙ ግንኙነቶችን ይለያል።

የሙቀት መሞከሪያ ሞጁሎችን ወደ የሙቀት ጽንፎች ይገዛል። የቻምበርስ ዑደት ሞጁሎች ከ -40 ዲግሪ እስከ +60 ዲግሪ ክልሎች፣ ከአርክቲክ ክረምት እስከ በረሃ በጋ ባለው የአየር ንብረት ላይ የአካባቢ ተጋላጭነትን በማስመሰል። የሙቀት ድንጋጤ ፍተሻዎች በፍጥነት በሙቀት ጽንፎች መካከል ስለሚሸጋገሩ የተለያዩ ቁሳቁሶች የማስፋፊያ ቅንጅቶች መካኒካል ውድቀቶችን አያመጡም።

የንዝረት ሙከራ የመጓጓዣ እና የአሠራር ጭንቀቶችን ይደግማል። ሞጁሎች ከመንገድ ንዝረት፣ ከማሽን አሠራር ወይም ከአያያዝ ተጽእኖዎች ድግግሞሽ መገለጫዎችን በሚደግፉ ባለብዙ ዘንግ መንቀጥቀጦች ላይ ይጫናሉ። የፍጥነት መለኪያዎች ምላሽን ይቆጣጠራሉ, እና የኤሌክትሪክ ግንኙነቶች ከሜካኒካዊ ጭንቀት የሚቆራረጡ ውድቀቶችን ለመለየት የማያቋርጥ ቁጥጥር ይደረግባቸዋል.

የደህንነት ሙከራ ከመጠን በላይ ክፍያ፣{0}ፈሳሽ፣ አጭር ወረዳ እና የመሰባበር ሁኔታን ያካትታል። የአላግባብ መጠቀም ሙከራ የደህንነት ስርዓቶች በትክክል መስራታቸውን እና የሙቀት መሸሽ ከተቀሰቀሰ በሞጁሉ ውስጥ እንዳለ ለማረጋገጥ በቁጥጥር ስር ባሉ ሁኔታዎች ውስጥ ሞጁሎችን ከአስተማማኝ የክወና ገደቦች በላይ ይገፋል። እነዚህ አጥፊ ሙከራዎች የንድፍ ደህንነት ህዳጎችን ለማረጋገጥ የናሙና ሞጁሎችን ይሠዋሉ።

የአካባቢ ምርመራ ከአቧራ እና ከውሃ ወደ ውስጥ የሚገቡ መከላከያዎችን ያረጋግጣል. ሞጁሎች ከአይፒ ደረጃቸው ጋር የሚስማማ የመርጨት እና የማስማጫ ሙከራዎችን ያካሂዳሉ። አውቶሞቲቭ ሞጁሎች በተለምዶ የ IP67 ደረጃን ያገኛሉ፣ ይህ ማለት በአንድ ሜትር ውሃ ውስጥ ለ30 ደቂቃዎች ጊዜያዊ መጥለቅን ይቋቋማሉ።

የጥራት ማረጋገጫዎች እንደ ማመልከቻ ይለያያሉ። አውቶሞቲቭ ሞጁሎች UL 2580ን ያከብራሉ፣ የሊቲየምን ደህንነት{2}አዮን ባትሪዎች ለተሽከርካሪ ማሽከርከር እና ISO 26262 ለተግባራዊ ደህንነት። ለኃይል ማከማቻ ስርዓቶች የጽህፈት መሳሪያ ማከማቻ UL 9540 ይከተላል። የሊቲየም ባትሪዎችን ለማጓጓዝ መጓጓዣ የ UN 38.3 መስፈርቶችን አጋጥሞታል። አምራቾች ተገዢነትን በ ISO 9001 ወይም በአውቶሞቲቭ{10}በተወሰኑ የIATF 16949 መመዘኛዎች በመሞከር እና በመፈተሽ መመዝገብ አለባቸው።

የባትሪ ሞጁል ወጪዎች በአጠቃላይ የስርዓት ኢኮኖሚክስ ላይ ከፍተኛ ተጽዕኖ ያሳድራሉ.

የሞዱል ዋጋ በ2024 አማካኝ $80{2}}120 በኪሎዋት ሰዓት በጅምላ ሽያጭ ደረጃ፣ ይህም ከጠቅላላ የባትሪ ጥቅል ዋጋ 25-35% ይወክላል። የሕዋስ ግዥ ከ65-75% የሞጁል ወጪን ይሸፍናል፣ የ BMS ሃርድዌር፣ የሙቀት አስተዳደር ክፍሎች እና የስብሰባ ሥራ ቀሪውን ያካትታል። የሕዋስ ዋጋ በ2023 ከ$139/kW በሰዓት ወደ $115/kW በሰዓት በ2025 ሲቀነስ፣የሞጁል ወጪዎች ተመሳሳይ አቅጣጫዎችን ተከትለዋል።

በ2024 የአለም ኢቪ የባትሪ ጥቅል ገበያ 124.4 ቢሊዮን ዶላር ደርሷል፣በየአመቱ በ12.8% አድጓል። የፕሪስማቲክ ሴል ሞጁሎች ትልቁን የገበያ ድርሻ አዝዘዋል፣ ነገር ግን ሲሊንደሪካል ሞጁሎች እንደ 4680 ሲሊንደሪካል ዲዛይን ባሉ ትላልቅ ቅርፀት ሴሎች በመታገዝ በየዓመቱ በ13 በመቶ ያድጋሉ። ይህ ሕዋስ 46ሚሜ ዲያሜትሩን በ80ሚሜ ቁመት ይለካዋል፣ከቀደሙት 2170 ህዋሶች ኃይል አምስት እጥፍ ሲሆን የሞጁሉን ግንባታ በተቀነሰ የሕዋስ ብዛት ቀላል ያደርገዋል።

የማምረት ኢኮኖሚክስ አቀባዊ ውህደትን ይደግፋል። ሁለቱንም ሴሎች እና ሞጁሎችን የሚያመርቱ ኩባንያዎች 10{3}}15% ዋጋ ያላቸውን ህዋሶች ከውጭ ከሚገዙት ያገኙታል። ይህ የባትሪ አምራቾች ወደ ሞጁል መገጣጠሚያ እንዲስፋፉ እና አውቶሞቢሎችን በ-ቤት የባትሪ አቅም እንዲያዳብሩ አድርጓቸዋል። በሴፕቴምበር 2024 ቅልጥፍና የጀመረው የሀገር ውስጥ የአሜሪካ ሞጁል ምርትን፣ ከቴኔሲ አቅራቢዎች የመጡ ሴሎችን በዩታ ፋሲሊቲ ወደ ሞጁሎች በማዋሃድ - ለዋጋ ቅነሳ ህግ የሀገር ውስጥ የይዘት ታክስ ክሬዲቶች ብቁ ለመሆን የተደረገ ስልታዊ እርምጃ።

የሞዱል ደረጃ አሰጣጥ ውጥኖች በምጣኔ-ኢኮኖሚዎች አማካይነት ወጪዎችን ለመቀነስ ያለመ ነው። የቮልክስዋገን ግሩፕ MEB (ሞዱላር ኤሌክትሪክ ድራይቭ ማትሪክስ) መድረክ በበርካታ ተሽከርካሪ ሞዴሎች እና ብራንዶች ላይ ጥቅም ላይ የሚውሉትን መደበኛ ሞጁል ልኬቶችን ይገልጻል። ይህ አካሄድ ቮልስዋገን የሞጁል ዲዛይን እና የመሳሪያ ወጪዎችን ከከፍተኛ የምርት መጠን በላይ እንዲያስተካክል አስችሎታል።

እንደገና ጥቅም ላይ ማዋል እና ሁለተኛ{0}የህይወት መተግበሪያዎች ተጨማሪ የእሴት ዥረቶችን ይፈጥራሉ። ወደ 70-80% የመጀመሪ አቅም የሚያወርዱ የኢቪ ሞጁሎች ከአሁን በኋላ የአውቶሞቲቭ አፈጻጸም መስፈርቶችን አያሟሉም ነገር ግን አነስተኛ ፍላጎት ላላቸው መተግበሪያዎች መገልገያን እንደያዙ ያቆያሉ። ጡረታ የወጡ የኢቪ ሞጁሎች በቋሚ የኢነርጂ ማከማቻ ውስጥ ሁለተኛ ህይወት ያገኛሉ፣ የኢነርጂ ጥግግት እና የኃይል መሙያ ዋጋ ከተሽከርካሪዎች ያነሰ ነው። በትክክለኛ መልሶ ጥቅም ላይ ማዋል ጠቃሚ የሆኑ ቁሳቁሶችን-ሊቲየም፣ ኮባልት፣ ኒኬል፣ መዳብ እና አሉሚኒየምን ያስመልሳል-የድንግል ቁሳዊ ማዕድን ፍላጎትን ይቀንሳል።

አዳዲስ ቴክኖሎጂዎች የባትሪ ሞጁል አርክቴክቸርን እንደገና ለመቅረጽ ቃል ገብተዋል።

ጠንካራ{0}የግዛት ባትሪዎች ፈሳሽ ኤሌክትሮላይቶችን በጠንካራ ሴራሚክ ወይም ፖሊመር ቁሶች ይተካሉ። ይህ የተቃጠለ ስጋቶችን ያስወግዳል እና በሊቲየም ሜታል አኖዶች አማካኝነት ከፍተኛ የኃይል ጥንካሬን ያስችላል። QuantumScape፣ Solid Power እና Toyota ጠንካራ የግዛት ህዋሶችን አሳይተዋል፣ የምርት ሞጁሎች ለ2027-2028። ጠንካራ{7}የግዛት ሞጁሎች ከ400-500 ዋ/ኪግ የኢነርጂ ትፍገት ሊያገኙ ይችላሉ፣ የአሁኑን የሊቲየም-አዮን አፈጻጸም በእጥፍ የሚጠጋ፣ ነገር ግን የማምረት ተግዳሮቶች እና ወጪዎች በአሁኑ ጊዜ የንግድ ልውውጥን ይገድባሉ።

የመዋቅር የባትሪ ሞጁሎች የኃይል ማከማቻን ወደ ተሽከርካሪ ቻሲስ ክፍሎች ያዋህዳሉ። በተለየ ሞጁል ውስጥ ህዋሶችን ከማሸግ ይልቅ፣ መዋቅራዊ ዲዛይኖች ህዋሶችን እንደ ጭነት{1}ኤለመንቶች ይጠቀማሉ። የባትሪ መያዣዎች የብልሽት ኃይልን የሚወስዱ እና የቻስሲስ ግትርነትን የሚያቀርቡ መዋቅራዊ አባላት ይሆናሉ። የቴስላ 4680 መሰረት ያለው መዋቅራዊ ጥቅል ባህላዊ ሞጁሎችን ሙሉ በሙሉ ያስወግዳል፣ ሴሎችን ከማር ወለላ መዋቅር ጋር በማገናኘት የተሽከርካሪውን ወለል ይፈጥራል። ይህ አካሄድ ክብደትን ይቆጥባል እና የውስጥ ቦታን ይጨምራል ነገር ግን አገልግሎትን ያወሳስበዋል።

የገመድ አልባ ባትሪ አስተዳደር በሴሎች እና BMS መካከል የስሜት ሽቦዎችን ያስወግዳል። እያንዳንዱ ሕዋስ የቮልቴጅ እና የሙቀት መረጃን በሬዲዮ ፍሪኩዌንሲ ምልክቶች የሚዘግብ አነስተኛ ሽቦ አልባ አስተላላፊ ያገኛል። የተከፋፈለ ገመድ አልባ ክትትል የሽቦ ውስብስብነት፣ የመሰብሰቢያ ጊዜ እና እምቅ ሽቦ ብልሽት ነጥቦችን ይቀንሳል። ምንም እንኳን የኤሌክትሮማግኔቲክ ጣልቃገብነት ፈተናዎች ለምርት ማሰማራት ቢቀሩም ጄኔራል ሞተርስ የገመድ አልባ ቢኤምኤስ አርክቴክቸርን በ2024 የባለቤትነት መብት ሰጠ።

የሲሊኮን አኖዶች ተጨማሪ ነገር ግን ጉልህ የሆነ እድገትን ይወክላሉ. ግራፋይት አኖዶችን በሲሊኮን መተካት የሕዋስ ሃይል መጠጋጋትን በ20{3}}40% ይጨምራል ምክንያቱም ሲሊከን በአንድ ክፍል ብዛት ብዙ ሊቲየም ions ስለሚያከማች። አምራቾች በ2024 የሲሊኮን-ድብልቅ አኖዶችን አስተዋውቀዋል፣ በ2020ዎቹ መገባደጃ ላይ ከታቀደው ንጹህ የሲሊኮን አኖዶች ጋር። በሴል ደረጃ ከፍ ያለ የኃይል ጥግግት በቀጥታ ወደ ብዙ የታመቁ ሞጁሎች ወይም ረዘም ያለ የተሽከርካሪ ክልል ይተረጎማል።

ባለሁለት አቅጣጫ መሙላት ቴክኖሎጂ ሞጁሎች ክፍያ መቀበል ብቻ ሳይሆን ኃይልን ወደ ፍርግርግ መልሰው እንዲልኩ ያስችላቸዋል። የተሽከርካሪ{1}ወደ{2}ግሪድ (V2G) ሲስተሞች የኢቪ ባትሪ ሞጁሎችን የፍርግርግ መረጋጋትን የሚደግፍ የኃይል ማከማቻ አድርገው ይጠቀማሉ። ከፍተኛ ፍላጎት በሚኖርበት ጊዜ በሺዎች የሚቆጠሩ የተገናኙ ኢቪዎች ኃይልን ወደ ፍርግርግ ያፈሳሉ። በዝቅተኛ ፍላጎት ወቅት, እንደገና ይሞላሉ. ይህ ጠቃሚ የፍርግርግ አገልግሎቶችን እየሰጠ ለኢቪ ባለቤቶች የገቢ ዕድሎችን ይፈጥራል። የሁለት አቅጣጫዊ የኃይል ፍሰቶችን ለመከታተል እና ተጨማሪ ክፍያ{7}የV2G ክዋኔ የሚጭንበትን የፍሳሽ ዑደቶችን ለመቆጣጠር ሞዱል BMS መሻሻል አለበት።

Battery Modules

የባትሪ ሴል በኬሚካላዊ ግብረመልሶች ኃይልን የሚያከማች የኤሌክትሮኬሚካላዊ ክፍል ነው። ሞጁሎች ብዙ ሴሎችን በኤሌክትሪክ ግንኙነቶች, በሙቀት አስተዳደር እና በክትትል ስርዓቶች ይሰበስባሉ. የተሟላ የኢነርጂ ማከማቻ ስርዓት ለመፍጠር ጥቅሎች ብዙ ሞጁሎችን ከዋና ቢኤምኤስ፣ ከማቀዝቀዣ ስርዓቶች፣ ከመከላከያ መኖሪያ ቤት እና ከፍተኛ{2}ቮልቴጅ ግንኙነቶች ጋር ያዋህዳሉ። ይህ ተዋረድ ከተንቀሣቃሽ ኤሌክትሮኒክስ በፍጆታ{4}}ሚዛን ጭነቶች በኩል እንዲሰፋ ያስችላል።

የሞዱል የህይወት ዘመን በኬሚስትሪ እና በአጠቃቀም ቅጦች ላይ የተመሰረተ ነው. የኤንኤምሲ ሞጁሎች ወደ 80% አቅም ከማውረዱ በፊት 1,000{14}}2,000 ሙሉ ዑደቶችን ወይም 8{15}}10 ዓመታትን በኢቪ መተግበሪያዎች ይሰጣሉ። የኤልኤፍፒ ሞጁሎች ከ3,000-5,000 ዑደቶች ወይም ከ10-15 ዓመታት ያሳልፋሉ። የቀን መቁጠሪያ እርጅና ያለጥቅም እንኳን ይከሰታል፣ በዓመት ከ2-3% በኬሚካል መበስበስ የአቅም ማጣት። የሙቀት ውጥረት እና ጥልቅ የፍሳሽ ዑደቶች መበላሸትን ያፋጥናሉ፣ መለስተኛ የአሠራር ሁኔታዎች እና ከፊል-ክፍያ ሁኔታ የብስክሌት ብስክሌት ዕድሜን ያራዝማሉ።

በሞጁሎች ውስጥ ያሉ የግለሰብ ሕዋስ ውድቀቶች አንዳንድ ጊዜ የተበላሹ ሴሎችን በመተካት ሊጠገኑ ይችላሉ፣ ነገር ግን ይህ ልዩ መሳሪያዎችን እና ስልጠናዎችን ይፈልጋል። አዳዲስ ህዋሶችን ወደ ነባር ሞጁሎች መገጣጠም በሙቀት መጋለጥ ምክንያት አጎራባች ሴሎችን ሊጎዳ ይችላል። አብዛኛዎቹ የአገልግሎት ሂደቶች የሕዋስ{2}ደረጃ ጥገናን ከመሞከር ይልቅ ሙሉ ሞጁሎችን ይተካሉ። ሞዱላር አርክቴክቸር ሆን ብሎ ይህን አካሄድ፣ አነስተኛ የቁሳቁስ ቆሻሻን ለተሻሻለ ደህንነት እና አስተማማኝነት ለመገበያየት ያስችላል።

አስፈላጊ የምስክር ወረቀቶች በመተግበሪያ እና በገበያ ይለያያሉ. አውቶሞቲቭ ሞጁሎች በተለምዶ UL 2580 ለ EV ባትሪ ደህንነት፣ UN 38.3 ለመጓጓዣ እና ISO 26262 ለተግባራዊ ደህንነት ያስፈልጋቸዋል። የአውሮፓ ገበያዎች የ CE ምልክት ማክበርን ይፈልጋሉ። የጽህፈት መሳሪያ ማከማቻ ሞጁሎች UL 9540 ለኃይል ማከማቻ ስርዓቶች እና UL 1973 ለባትሪ ሲስተሞች ይከተላሉ። የሸማቾች ኤሌክትሮኒክስ ሞጁሎች IEC 62133 የደህንነት መስፈርቶችን ያከብራሉ። ሙከራ የኤሌትሪክ ደህንነትን፣ የሙቀት መሸሽ ስርጭትን፣ ሜካኒካል ጥቃትን እና የአካባቢ ጥበቃን ይሸፍናል።

የባትሪ ሞጁሎች በጥቃቅን ህዋሶች እና ግዙፍ የባትሪ ጥቅሎች መካከል ሊተዳደሩ የሚችሉ፣ አገልግሎት የሚሰጡ አሃዶችን በመፍጠር የኃይል ማከማቻን ለውጠዋል። የኤሌትሪክ ተሽከርካሪዎች መጓጓዣን ሲቆጣጠሩ እና ታዳሽ ሃይል የሃይል መረቦችን ሲቀርጽ፣ ሞጁሎች መሻሻልን ይቀጥላሉ።