लिथियम बॅटरी पॅक अशा इंजिनांसारखे असतात ज्यात देखभालीची कमतरता असते; aBMSसमतोल कार्याशिवाय केवळ डेटा संग्राहक आहे आणि व्यवस्थापन प्रणाली मानली जाऊ शकत नाही. सक्रिय आणि निष्क्रिय समतोल दोन्ही बॅटरी पॅकमधील विसंगती दूर करण्याचा उद्देश आहे, परंतु त्यांच्या अंमलबजावणीची तत्त्वे मूलभूतपणे भिन्न आहेत.
स्पष्टतेसाठी, हा लेख अल्गोरिदमद्वारे बीएमएसने सुरू केलेल्या संतुलनास सक्रिय संतुलन म्हणून परिभाषित करतो, तर उर्जा नष्ट करण्यासाठी प्रतिरोधकांचा वापर करणाऱ्या संतुलनास निष्क्रिय संतुलन म्हणतात. सक्रिय संतुलनामध्ये ऊर्जा हस्तांतरण समाविष्ट असते, तर निष्क्रिय संतुलनामध्ये ऊर्जा अपव्यय समाविष्ट असते.
मूलभूत बॅटरी पॅक डिझाइन तत्त्वे
- पहिला सेल पूर्ण चार्ज झाल्यावर चार्जिंग थांबवणे आवश्यक आहे.
- प्रथम सेल संपल्यावर डिस्चार्जिंग समाप्त होणे आवश्यक आहे.
- कमकुवत पेशी मजबूत पेशींपेक्षा जलद वयात येतात.
- -सर्वात कमकुवत चार्ज असलेले सेल शेवटी बॅटरी पॅक मर्यादित करेल's वापरण्यायोग्य क्षमता (सर्वात कमकुवत दुवा).
- बॅटरी पॅकमधील सिस्टम तापमान ग्रेडियंट उच्च सरासरी तापमानात कार्यरत पेशी कमकुवत बनवते.
- समतोल न ठेवता, प्रत्येक चार्ज आणि डिस्चार्ज सायकलसह सर्वात कमकुवत आणि मजबूत पेशींमधील व्होल्टेज फरक वाढतो. अखेरीस, एक सेल जास्तीत जास्त व्होल्टेजच्या जवळ जाईल तर दुसरा किमान व्होल्टेजच्या जवळ जाईल, पॅकच्या चार्ज आणि डिस्चार्ज क्षमतांमध्ये अडथळा आणेल.
कालांतराने पेशींचे जुळत नसल्यामुळे आणि स्थापनेपासून तापमानाच्या बदलत्या परिस्थितीमुळे, सेल संतुलन आवश्यक आहे.
लिथियम-आयन बॅटऱ्यांमध्ये प्रामुख्याने दोन प्रकारच्या विसंगतींचा सामना करावा लागतो: चार्जिंग जुळत नाही आणि क्षमता जुळत नाही. जेव्हा समान क्षमतेच्या पेशी हळूहळू चार्जमध्ये भिन्न असतात तेव्हा चार्जिंग जुळत नाही. जेव्हा भिन्न प्रारंभिक क्षमता असलेल्या पेशी एकत्र वापरल्या जातात तेव्हा क्षमता जुळत नाही. जरी पेशी समान उत्पादन प्रक्रियेसह एकाच वेळी तयार केल्या गेल्यास ते सामान्यतः चांगले जुळलेले असले तरी, अज्ञात स्त्रोत किंवा महत्त्वपूर्ण उत्पादन फरक असलेल्या पेशींमधून विसंगती उद्भवू शकतात.
सक्रिय संतुलन वि. निष्क्रिय संतुलन
1. उद्देश
बॅटरी पॅकमध्ये अनेक मालिका-कनेक्ट केलेले सेल असतात, जे एकसारखे असण्याची शक्यता नसते. संतुलन हे सुनिश्चित करते की सेल व्होल्टेजचे विचलन अपेक्षित श्रेणींमध्ये ठेवले जाते, एकूण उपयोगिता आणि नियंत्रणक्षमता राखली जाते, ज्यामुळे नुकसान टाळता येते आणि बॅटरीचे आयुष्य वाढते.
2. डिझाइन तुलना
- पॅसिव्ह बॅलन्सिंग: सामान्यत: रेझिस्टरचा वापर करून जास्त व्होल्टेज सेल डिस्चार्ज करते, अतिरिक्त ऊर्जा उष्णतेमध्ये रूपांतरित करते. ही पद्धत इतर पेशींसाठी चार्जिंग वेळ वाढवते परंतु कमी कार्यक्षमता आहे.
- सक्रिय संतुलन: एक जटिल तंत्र जे चार्ज आणि डिस्चार्ज सायकल दरम्यान चार्जचे पुनर्वितरण करते, चार्जिंग वेळ कमी करते आणि डिस्चार्ज कालावधी वाढवते. हे सामान्यत: डिस्चार्ज दरम्यान तळाशी संतुलन साधण्याच्या धोरणांचा वापर करते आणि चार्जिंग दरम्यान शीर्ष संतुलन धोरणे वापरते.
- साधक आणि बाधक तुलना: पॅसिव्ह बॅलन्सिंग सोपे आणि स्वस्त पण कमी कार्यक्षम आहे, कारण ते उष्णतेच्या रूपात उर्जा वाया घालवते आणि हळूवार संतुलन परिणाम करते. सक्रिय संतुलन अधिक कार्यक्षम आहे, पेशींमध्ये ऊर्जा हस्तांतरित करते, जे एकूण वापर कार्यक्षमता सुधारते आणि अधिक जलद संतुलन साधते. तथापि, यात जटिल संरचना आणि उच्च खर्चाचा समावेश आहे, या प्रणालींना समर्पित IC मध्ये एकत्रित करण्यात आव्हाने आहेत.
निष्कर्ष
बीएमएसची संकल्पना सुरुवातीला परदेशात विकसित करण्यात आली होती, सुरुवातीच्या आयसी डिझाईन्समध्ये व्होल्टेज आणि तापमान शोधण्यावर भर देण्यात आला होता. बॅलन्सिंगची संकल्पना नंतर मांडण्यात आली, सुरुवातीला ICs मध्ये समाकलित केलेल्या प्रतिरोधक डिस्चार्ज पद्धती वापरून. हा दृष्टिकोन आता व्यापक झाला आहे, TI, MAXIM आणि LINEAR सारख्या कंपन्या अशा चिप्स तयार करतात, काही स्विच ड्रायव्हर्स चिप्समध्ये समाकलित करतात.
निष्क्रिय समतोल तत्त्वे आणि आकृत्यांमधून, जर बॅटरी पॅकची तुलना बॅरलशी केली तर पेशी दांडांप्रमाणे असतात. जास्त उर्जा असलेल्या पेशी लांब फळी असतात आणि कमी उर्जा असलेल्या पेशी लहान फळी असतात. निष्क्रीय संतुलन केवळ लांब फळी "लहान" करते, परिणामी ऊर्जा आणि अकार्यक्षमता वाया जाते. मोठ्या क्षमतेच्या पॅकमध्ये लक्षणीय उष्णतेचा अपव्यय आणि मंद संतुलन प्रभावांसह या पद्धतीला मर्यादा आहेत.
सक्रिय संतुलन, याउलट, "छोट्या फळीमध्ये भरते", उच्च-ऊर्जा पेशींमधून ऊर्जा कमी-ऊर्जेवर हस्तांतरित करते, परिणामी उच्च कार्यक्षमता आणि जलद शिल्लक प्राप्त होते. तथापि, हे स्विच मॅट्रिक्स आणि कंट्रोल ड्राईव्ह डिझाइन करण्याच्या आव्हानांसह जटिलता आणि खर्च समस्यांचा परिचय देते.
ट्रेड-ऑफ लक्षात घेता, निष्क्रीय संतुलन चांगल्या सुसंगततेच्या पेशींसाठी योग्य असू शकते, तर सक्रिय संतुलन अधिक विसंगती असलेल्या पेशींसाठी श्रेयस्कर आहे.
पोस्ट वेळ: ऑगस्ट-२७-२०२४
