Lithium battery နှင့် BMS

ဗဟုသုတအနေနဲ့ မှတ်ထားဖို့ ကူးလာတာပါ။ မူရင်းရေးသားသူကို အတိအကျ မသိရပေမယ့် ကျေးဇူးတင်ပါတယ်။ Lithium battery နှင့် BMS Lithium Battery နှစ်မျိး Li-ion Battery ခြောက်မျိုး Battery pack design (S and P) Why need BMS နှင့် Lead-Acid is really cheap တို့ကိုရှင်းပြပေးမှာဖြစ်ပါတယ်။ Lithium Battery မှာ Li-ion နှင့် Li-po နှစ်မျိုးရှိပါတယ်။ Li-po battery Li-po battery ကို High current ရအောင် ပြုလုပ်ထားပြီး Drone နှင့် RC toy များတွင်အသုံးပြုကြပါတယ်။ အသုံးပြုသည့် Cycle များလာသည်နှင့်အမျု Performance ကျလာသည့် အတွက် Storage အတွက်မသုံးကြပါ။ Li-ion battery ခြောက်မျိုး 1. (LiCoO2) — LCO 2. (LiNiCoAlO2) — NCA 3. (LiNiMnCoO2) — NMC 4. (LiMn2O4) — LMO 5. (LiFePO4) — LFP 6. (Li2TiO3) — LTO Li-ion battery ခြေက်မျိုး အနက် LMO, LFP တို့မှာအသုံးများပြီး Future မှာတော့ LTO ကိုအသုံးများကြမှာပါ။ LMO အပါအ၀င် ပထမ သုံးမျိုးကို 18650 အဖြစ်အဓိက ထုပ်လုပ်ကြပါတယ်။ 3.7V နှင့် 100% DOD မှာ Cycle 1000 ခန့် အသုံးပြုနိုင်ပြီး 1C discharge နဲ့ 0.5 charging ကတော့အကောင်းဆုံးပါ။ လိုအပ်လျင်တော့ 2C discharge နဲ့ 1C charging လုပ်လို့ရပါတယ်။ 3V Low Voltage နဲ့Charge full Voltage ကေတာ့ 4.2ပါ။ EV,Laptop, phone, portable player, e bike တို့မှာ အသုံးပြုကြပါတယ်။ 1Cycle per day သုံးမယ်ဆိုရင်တောင် သုံးနှစ်ကျော်သုံးရပါမယ်။ သုံးနှစ်ကျောတာတောင်မပျက်သေးပါဘူး ဆက်သုံးလို့တော့ရနေပါသေးတယ်အသစ်လောက်တော့ အားမခံတော့ဘူးပေါ့။ LFP ကို 32650 ပုံစံဖြင့်တွေ့ရပြီး အခြားပုံစံများစွာလဲရှိပါတယ် 3.2V နှင့် 100% DOD မှာ Cycle 2000 ခန့် အသုံးပြုနိုင်ပြီး 2500 မှ 3000 cycle ရတာတွေလဲရှိပါတယ်။ 1C discharge နဲ့ 0.5 charging ကတော့အကောင်းဆုံးပါ။ လိုအပ်လျင်တော့ 2C discharge နဲ့ 1C charging လုပ်လို့ရပါတယ်။ 2.5V Low Voltage နဲ့ Charge full Voltage ကတော့ 3.65 ပါ။ Solar storage, backup storage, Solar lamp, e bike တို့မှာ အသုံးပြုကြပါတယ်။ 1Cycle per day သုံးမယ်ဆိုရင်တောင် ငါးနှစ်ကျော်သုံးရပါမယ်။ ငါးနှစ်ကျောတာတောင်မပျက်သေးပါဘူး ဆက်သုံးလို့တော့ရနေပါသေးတယ်။ LTO ကတော့ အကောင်းဆုံး Lithium battery လို့ပြောနိုင်ပါတယ်။ တစ်ခုတည်းသော အားနည်းချက်တော့ Specific power နည်းတာပါ။ Ah တူတဲ့ အခြား battery နဲ့ယှည်လိုက်ရင်တော့ သူကပိုလေးနေပါတယ်။ mAh သေးသေးလေးတွေထုတ်လုပ်ဖို့အဆင်မပြေသေးပါဘူး စျေးကွက်ထဲမှာ တော့ 30Ah 40Ah တွေတွေ့ရပါတယ်။ 2.4V နှင့် 100% DOD မှာ Cycle 25000 အသုံးပြုနိုင်ပါတယ်။ 5C discharge နဲ့ 5C charging ကတော့အကောင်းဆုံးပါ။ 1.8V Low Voltage နဲ့ Charge full Voltage ကတော့ 2.85 ပါ။ Solar storage, backup storage, EV တို့မှာ အသုံးပြုကြပါတယ်။ Honda fit EV မှာ အသုံးပြုနေတဲ့ Battery ပဲဖြစ်ပါတယ်။ 1Cycle per day သုံးမယ်ဆိုရင်တောင် နှစ်ခြောက်ဆယ်ကျော်သုံးရပါမယ်။ Lithium Battery ဆင်မည့်သူများ အနေဖြင့်မသိမဖြစ် သိထားရမှာကတော့ S နဲ့ P ပါ၊ Seriel နဲ့ Parallel ပေါ့။ အသုံးပြုသူများလဲသိထားသင့်ပါတယ်။ 2000mAh 18650 နဲ့ 12V 20Ah battery ဆင်မယ်ဆိုပါတော့ (1Ah=1000mah)။ Voltage အတွက် S ကိုအရင်တွက်မယ် 18650 က 3.7V ရှိလို့ 12V အနီးစပ်ရအောင်သုံးလုံး series 3S သုံးပါက 11.1V (9V low Voltage,12.6V Charge full voltage) ရပါမယ်။ Ah အတွက် P ကိုတွက်မယ်တစ်လုံးကို 2Ah ရှိလို့ ဆယ်လုံး parallel 10p လိုပါမယ်။ 12V 20Ah ရဖို့ 3S 10P စုစုပေါင်း 18650 အလုံးရေ 30 လိုပါတယ်။ 3S 10P battery ကို Lead acid နေရာမှာ အစားထိုးသုံးလို့ရပြီလား? No ပါ။ Lead acid ရဲ့ Voltage က 12V (10.8V low Voltage,14.4 Charge full voltage) ဆိုတော့ အဆင်မပြေပါဘူး။ သုံးချင်ပါက 12.6v float နဲ့ 9V low ချိန်လို့ရတဲ့ အင်ဗာတာလိုပါမယ်။ ဒါဆို 4S 10P လုပ်ကြည့်မယ်ဆိုရင် 14.8V (12V low Voltage, 16.8V Charge full voltage) ဖြစ်သွားတော့ အားအပြည့်သွင်းပြီးသုံးပါက အင်ဗာတာလောင်မယ် မလောင်အောင် 14.4V လောက်သွင်းသုံးမယ် ဆိုရင်လဲ သိပ်မသူံးရသေးဘူး 12ရောက်ပြီးအားကုန်သွားမယ်။ ဘယ်လိုသုံးကြ သလဲဆိုရင် 18650တွေကို 7S 24V ဆင်ပြီးသုံးကြပါတယ်။ 24V lead Acid အသုံးပြုတဲ့နေရာမှာ တိုက်ရိုက်အစားထိုးသုံးစွဲနိုင်ပါတယ်။ 12V lead acid နေရာမှာအစားထိုး သုံးစွဲချင်ရင်ဘယ်လိုလုပ်ရမလဲ။ LFP(Lifepo4) 32650 ကိုသုံးပါ။ 4S ဆက်လိုက်ရင် 12.8V (10V low Voltage,14.6V Charge full voltage) ရလို့ lead acid ထက် အားပိုသွင်းလို့ရသလို low voltage cut off မပါတဲ့အင်ဗာတာ တွေနဲ့လဲ အဆင်ပြေပါတယ်။ 12V solar system သုံးစွဲတဲ့သူတွေအနေဖြင့် LFP ကိုသာ ရွေးချယ်သင့်ပြီး24V သို့ 48V solar system သုံးတဲ့သူတွေကတော့ LFP နှင့် LMO ကြိုက်နှစ်သက်ရာသုံးလို့ရပါတယ်။ ထို့ကြောင့်Lithium battery အများစုကို Li-ion ဆိုရင် 24V ထုပ်လု ပ်ကြပြီး Lifepo4 ဆိုရင်တော့ 12V နဲ့ထုပ်လုပ်ကြပါတယ်။ LTO မှသုံးချင်ပါတယ်ဆိုရင်တော့ 12V အတွက် 6S အသုံးပြုရမှာဖြစ်ပါတယ်။ Why need BMS BMS (Battery Management System) ဆိုတာကတော့ အဓိကအားဖြင့် battery အားသွင်း အားထုပ်ပြုလုပ်တဲ့အချိန်မှာ လိုအပ်တာထက်ပိုမသွင်းမိအောင် အားကုန်အောင်မသုံးမိအောင် Series တွဲထားတဲ့ဘက်ထရီလေးတွေ တစ်လုံးနဲ့တစ်လုံး Voltage ညီအောင်လုပ်ဆောင်ပေးပါတယ်။ တစ်ချို့ BMS တွေကတော့ battery အပူချိန်ပါထောက်လှမ်းပြီး အပူလွန်တာမျိုးမဖြစ်အောင်ကာကွယ်ပေးပါတယ်။ BMS တွေက Overcharge protection Deep dischaege protection Load balacing Over temp protection တို့ကိုလုပ်တောင်ပေးလို့ battery သက်တမ်းရှည်စေပါတယ်။ Lithium battery မှာပဲ BMS လိုတာလား? Lead acid မှာရောမလိုဘူးလား။ Lead acid မှာသုံးနိုင်ရင်တော့အကောင်းဆုံးပေါ့။ တစ်လုံးထဲသုံးတဲ့သူကတော့ပြသနာမရှိပါဘူး။ တပ်လို့လဲမရပါဘူး။ တစ်လုံးထက်ပိုတပ်ဆင်ထားရင်တော့ BMS သုံးသင့်ပါတယ်။ Battery တစ်လုံးကအရင်ပျက်သွားတာမျိုးမရှိတော့ဘူးပေါ့၊ သက်တမ်းအပြည့်လဲသုံးလို့ရသွားပါတယ်။ BMS လိုအပ်မှန်းသိလို့ သုံးတဲ့လူတွေလဲရှိနေကြပါပြီ။ တယ်လီကွန်းတွေမှာတော့ BMS ကိုတပ်ဆင်အသုံးပြုကြပါတယ်။ Lithium နဲ့ BMS Lithium Battery တွေမှာတော့ BMS မဖြစ်မနေလိုလာပါပြီ။ BMS မပါလို့ ပျက်စီးသွားရင် တန်ဖိုးကမသေးသလို Energy density မြင့်မားပြီး Discharge current rating ကလဲမြင့် storage လုပ်ထားတဲ့ Energy ကိုအကုန်ထုပ်ပေးနိုင်တာဆိုတော့ အမှားအယွင်းတစ်ခုခုဖြစ်ခဲ့ရင် မီးလောင်ပေါက်ကွဲသည်အထိဖြစ်နိုင်လို့ BMS မဖြစ်မနေတပ်ဆင်ဖို့လိုပါတယ်။ အထူးသဖြင့် internal resistance မတူတော့တဲ့ တနည်းပြောရရင် အားသိုလှောင်နိုင်စွမ်းမတူတော့တဲ့ cell အဟောင်းတွေပြန်ဆင်သုံးတဲ့လူတွေ BMS မဖြစ်မနေကိုတပ်ဆင်ကြရပါမယ်။ ဒဲ့ပြောရရင်တော့ battery စက်ဘီးသမားတွေပေါ့။ တစ်ချို့ Original ပါလာတဲ့ Lithium BMS တွေမှာ Cycle limit လုပ်ထားပါတယ်။ သက်မှတ် Cycle ပြည့်ရင် BMS ကပိတ်ပြစ်လိုက်ပါတော့တယ်။ cell တစ်လုံးပျက်ရင် သို့မဟုတ် Over temp ဖြစ်ရင် လုံးဝပိတ်ပြစ်လိုက်ပါတယ်။ Battery သက်တမ်းကုန်ပြီလို့သက်မှတ်လိုက်ပါတယ်။ မြန်မာနဲ့တွေ့ရင်ဘယ်ရမလဲ BMS ဖြုတ်ပြစ်လိုက်တယ်။ စီးရဲရင်စီးကြပေါ့ မိုင်းဗုံးဖင်ခုစီးရသလိုပဲ။ BMS ပိတ်သွားရင် ဘာလုပ်ရမလဲဆိုတော့ Battery ကိုတစ်လုံးချင်းစီဖြုတ် 18650 charger နဲ့အားသွင်း mAh discharge tester နဲ့တိုင်း။ mAh ကိုမှတ်သားပြီး တူတာတွေကို BMS အသစ်နဲ့ပြန်ဆင်ပါ။ Lead-Acid is really cheap Lead acid battery တွေကိုဘာ့ကြောင့်သုံးလဲလို့မေးရင်စျေးချိုလို့သုံးတယ်ပြောကြပါလိမ့်မယ်။ မေးခွန်းကတကယ်ရောစျေးချိုလို့လား။ ချိုတယ်လို့ဖြေကြပါလိမ့်မယ် အဖြေမှန်ကတော့ မချိုပါဘူးဗျာ။ Battery စနစ်တွေထဲမှာစျေးအများဆုံးစနစ်ပါ။ ဘာလို့လဲဆိုတော့ Lead Acid battey အများစုက 80% DOD မှာ 300 Cycle ပဲရပါတယ်။ တစ်နေ့ One Cycle ပဲသုံးရင်တော့င် တစ်နှစ်ခန့် နှစ်ရက်မှ One cycle ပဲသုံးရင်တောင် နှစ်နှစ်ခန့်ပဲရပါမယ်။ Lead Acid နဲ့ Lithium တို့ရဲ့ Onecycle အပေါ်ကုန်ကျစရိတ်ကို အနီးစပ်ဆုံးတွက်ချက်ပြီး Factor ထုပ်ထားပါတယ်။ တွက်ကြည့်ကြပါ ဘယ်ဟာကစျေးချိုလဲလက်တွေ့တွေ့ရပါမယ်။ Lead Acid AGM 1Ah 1cycle. ကုန်ကျစရိတ်က 6ကျပ်။ တွက်ပုံတွက်နည်းကတော့ Ah×Cycle×6 100Ah စျေးလိုချင်ပါက 100×300×6=180000ကျပ် Lithium ion 1cycle. ကုန်ကျစရိတ်က 5 ကျပ်။ တွက်ပုံတွက်နည်းကတော့ Ah×Cycle×5 100Ah စျေးလိုချင်ပါက 100×1000×5=500000ကျပ် Lifepo4 1cycle. ကုန်ကျစရိတ် 3 ကျပ်။ တွက်ပုံတွက်နည်းကတော့ Ah×Cycle×3 100Ah စျေးလိုချင်ပါက 100×2000×3=600000ကျပ် LTO 1cycle. ကုန်ကျစရိတ်က 1 ကျပ်။ တွက်ပုံတွက်နည်းကတော့ Ah×Cycle×1 100Ah စျေးလိုချင်ပါက 100×25000×1=2500000ကျပ် အထက်ပါ Formula က လက်ရှိပေါက်စျေးတွေကို တွက်ထုပ်ထားတာပါ။ Lead Acid ကစျေးအကြီးဆုံးဖြစ်ပြီးLTO ကတော့စျေးအသက်သာဆုံးပါLithium ion ကတော့ Lead Acid နဲ့စျေးသိသိသာသာမကွာပေမယ့် ၂နှစ် တစ်ခါလောက်မလဲချင်သူ။ အလေးချိန်ပေါ့ချင်သူတွေကတော့ရွေးချယ်သင့်ပါတယ်။ စက်ဘီးမှာ သုံးမယ်ဆိုရင် Ah အတူတူနှစ်စီးယှဉ်စီးရင် li ion က သူ့အတွက်သိပ်မရုံးရလို့ ဝေးဝေးပိုပြေးပါတယ်။ Lifepo4 ကတော့ အခုနောက်ပိုင်းထွက်တဲ့ E bike တွေ E scooter တွေမှာပါလာပါပြီ။ ပြည်တွင်းလစ်သီယံ battery စက်ဘီးတွေကတော့ လွန်ခဲ့တဲ့ ဆယ်နှစ်လောက်ကဘီးအဟောင်းတွေဆိုတော့ 18650 ပဲတွေ့ရပါတယ်။ မူရင်းလင့်တွေလဲပေးထားပါတယ် အသေးစိတ်ဖတ်ချင်ရင်ဖတ်ကြပါ။ https://batteryuniversity.com/.../types_of_lithium_ion https://owlcation.com/.../Comparing-6-Lithium-ion-Battery... https://en.m.wikipedia.org/wiki/Lithium-ion_battery https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&url=http://www.evs28.org/event_file/event_file/1/pfile/Comparing%2520the%2520performances%2520of%2520different%2520energy%2520storage%2520cells%2520for%2520hybrid%2520electric%2520vehicle.pdf&ved=2ahUKEwjI59a-w_vjAhU17nMBHb92AfIQFjAAegQIAxAB&usg=AOvVaw35_aYc0RqJ1Bz2lxuPN9I9 https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&url=%23......