लिथियम बॅटरी पॅक हे देखभालीचा अभाव असलेल्या इंजिनांसारखे असतात; अबीएमएसबॅलन्सिंग फंक्शनशिवाय हे फक्त डेटा कलेक्टर आहे आणि ते व्यवस्थापन प्रणाली मानले जाऊ शकत नाही. सक्रिय आणि निष्क्रिय बॅलन्सिंग दोन्ही बॅटरी पॅकमधील विसंगती दूर करण्याचे उद्दिष्ट ठेवतात, परंतु त्यांची अंमलबजावणी तत्त्वे मूलभूतपणे भिन्न आहेत.
स्पष्टतेसाठी, हा लेख अल्गोरिदमद्वारे बीएमएसने सुरू केलेल्या संतुलनाला सक्रिय संतुलन म्हणून परिभाषित करतो, तर ऊर्जा नष्ट करण्यासाठी प्रतिरोधकांचा वापर करणाऱ्या संतुलनाला निष्क्रिय संतुलन म्हणतात. सक्रिय संतुलनामध्ये ऊर्जा हस्तांतरण समाविष्ट असते, तर निष्क्रिय संतुलनामध्ये ऊर्जा अपव्यय समाविष्ट असतो.
बॅटरी पॅक डिझाइनची मूलभूत तत्त्वे
- पहिला सेल पूर्णपणे चार्ज झाल्यावर चार्जिंग थांबले पाहिजे.
- पहिला सेल संपल्यावर डिस्चार्जिंग संपले पाहिजे.
- कमकुवत पेशी मजबूत पेशींपेक्षा लवकर वयस्कर होतात.
- -सर्वात कमी चार्ज असलेला सेल शेवटी बॅटरी पॅक मर्यादित करेल.'वापरण्यायोग्य क्षमता (सर्वात कमकुवत दुवा).
- बॅटरी पॅकमधील सिस्टम तापमान ग्रेडियंटमुळे उच्च सरासरी तापमानावर कार्यरत पेशी कमकुवत होतात.
- संतुलन न ठेवता, प्रत्येक चार्ज आणि डिस्चार्ज सायकलसह सर्वात कमकुवत आणि सर्वात मजबूत पेशींमधील व्होल्टेज फरक वाढतो. अखेरीस, एक पेशी जास्तीत जास्त व्होल्टेजच्या जवळ जाईल तर दुसरा किमान व्होल्टेजच्या जवळ जाईल, ज्यामुळे पॅकच्या चार्ज आणि डिस्चार्ज क्षमतांमध्ये अडथळा निर्माण होईल.
कालांतराने पेशींमध्ये विसंगती आणि स्थापनेपासून बदलत्या तापमान परिस्थितीमुळे, पेशींचे संतुलन आवश्यक आहे.
लिथियम-आयन बॅटरी प्रामुख्याने दोन प्रकारच्या विसंगतींना तोंड देतात: चार्जिंग विसंगती आणि क्षमता विसंगती. जेव्हा समान क्षमतेच्या पेशी हळूहळू चार्जमध्ये भिन्न असतात तेव्हा चार्जिंग विसंगती उद्भवते. जेव्हा भिन्न प्रारंभिक क्षमता असलेल्या पेशी एकत्र वापरल्या जातात तेव्हा क्षमता विसंगती उद्भवते. जरी पेशी सामान्यतः समान उत्पादन प्रक्रियेसह एकाच वेळी तयार केल्या गेल्या तर त्या चांगल्या प्रकारे जुळतात, परंतु अज्ञात स्त्रोत किंवा लक्षणीय उत्पादन फरक असलेल्या पेशींमधून विसंगती उद्भवू शकते.
सक्रिय संतुलन विरुद्ध निष्क्रिय संतुलन
१. उद्देश
बॅटरी पॅकमध्ये अनेक मालिका-कनेक्टेड सेल असतात, जे एकसारखे असण्याची शक्यता कमी असते. बॅलन्सिंगमुळे सेल व्होल्टेज विचलन अपेक्षित मर्यादेत राहते, एकूण वापरण्यायोग्यता आणि नियंत्रणक्षमता राखली जाते, ज्यामुळे नुकसान टाळता येते आणि बॅटरीचे आयुष्य वाढते.
२. डिझाइन तुलना
- निष्क्रिय संतुलन: सामान्यतः प्रतिरोधकांचा वापर करून उच्च व्होल्टेज पेशी सोडल्या जातात, ज्यामुळे अतिरिक्त ऊर्जा उष्णतेमध्ये रूपांतरित होते. ही पद्धत इतर पेशींसाठी चार्जिंग वेळ वाढवते परंतु कार्यक्षमता कमी असते.
- सक्रिय संतुलन: एक जटिल तंत्र जे चार्ज आणि डिस्चार्ज चक्रादरम्यान पेशींमध्ये चार्जचे पुनर्वितरण करते, चार्जिंग वेळ कमी करते आणि डिस्चार्ज कालावधी वाढवते. ते सामान्यतः डिस्चार्ज दरम्यान तळाशी संतुलन धोरणे आणि चार्जिंग दरम्यान वरच्या संतुलन धोरणांचा वापर करते.
- साधक आणि बाधक तुलना: निष्क्रिय संतुलन साधे आणि स्वस्त आहे परंतु कमी कार्यक्षम आहे, कारण ते उष्णतेच्या रूपात ऊर्जा वाया घालवते आणि संतुलनाचे परिणाम कमी करते. सक्रिय संतुलन अधिक कार्यक्षम आहे, पेशींमध्ये ऊर्जा हस्तांतरित करते, ज्यामुळे एकूण वापर कार्यक्षमता सुधारते आणि संतुलन अधिक जलद साध्य होते. तथापि, यात जटिल संरचना आणि जास्त खर्च समाविष्ट आहेत, या प्रणालींना समर्पित आयसीमध्ये एकत्रित करण्यात आव्हाने आहेत.
निष्कर्ष
बीएमएसची संकल्पना सुरुवातीला परदेशात विकसित करण्यात आली होती, सुरुवातीच्या आयसी डिझाइनमध्ये व्होल्टेज आणि तापमान शोधण्यावर लक्ष केंद्रित केले गेले होते. बॅलन्सिंगची संकल्पना नंतर सुरू करण्यात आली, सुरुवातीला आयसीमध्ये एकत्रित केलेल्या प्रतिरोधक डिस्चार्ज पद्धतींचा वापर केला गेला. हा दृष्टिकोन आता व्यापक आहे, टीआय, मॅक्सिम आणि लाइनियर सारख्या कंपन्या अशा चिप्स तयार करतात, काही स्विच ड्रायव्हर्स चिप्समध्ये एकत्रित करतात.
निष्क्रिय संतुलनाच्या तत्त्वांवरून आणि आकृत्यांवरून, जर बॅटरी पॅकची तुलना बॅरलशी केली तर, पेशी दांड्यांसारखे असतात. जास्त ऊर्जा असलेले पेशी लांब फळी असतात आणि कमी ऊर्जा असलेले पेशी लहान फळी असतात. निष्क्रिय संतुलन केवळ लांब फळींना "लहान" करते, परिणामी ऊर्जा वाया जाते आणि अकार्यक्षमता निर्माण होते. या पद्धतीला मर्यादा आहेत, ज्यामध्ये मोठ्या क्षमतेच्या पॅकमध्ये लक्षणीय उष्णता नष्ट होणे आणि मंद संतुलन प्रभाव यांचा समावेश आहे.
याउलट, सक्रिय संतुलन "लहान फळ्या भरते", उच्च-ऊर्जा पेशींमधून कमी-ऊर्जा पेशींमध्ये ऊर्जा हस्तांतरित करते, परिणामी उच्च कार्यक्षमता आणि जलद संतुलन प्राप्त होते. तथापि, ते स्विच मॅट्रिक्स डिझाइन करण्यात आणि ड्राइव्ह नियंत्रित करण्यात आव्हानांसह जटिलता आणि खर्चाच्या समस्या आणते.
या दोन्ही तफावती लक्षात घेता, चांगल्या सुसंगतता असलेल्या पेशींसाठी निष्क्रिय संतुलन योग्य असू शकते, तर जास्त विसंगती असलेल्या पेशींसाठी सक्रिय संतुलन श्रेयस्कर असते.
पोस्ट वेळ: ऑगस्ट-२७-२०२४
