എന്താണ് ബാറ്ററി മാനേജ്മെന്റ് സിസ്റ്റം?

നിർവ്വചനം

ബാറ്ററി മാനേജ്മെന്റ് സിസ്റ്റം (BMS) ഒരു ബാറ്ററി പാക്കിന്റെ മേൽനോട്ടത്തിനായി സമർപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന സാങ്കേതികവിദ്യയാണ്, ഇത് ബാറ്ററി സെല്ലുകളുടെ ഒരു അസംബ്ലിയാണ്, ഇത് ഒരു വരി x കോളം മാട്രിക്സ് കോൺഫിഗറേഷനിൽ വൈദ്യുതമായി ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്നു. പ്രതീക്ഷിക്കുന്ന ലോഡ് സാഹചര്യങ്ങൾ.ഒരു BMS നൽകുന്ന മേൽനോട്ടം സാധാരണയായി ഉൾപ്പെടുന്നു:

• ബാറ്ററി നിരീക്ഷിക്കുന്നു
• ബാറ്ററി സംരക്ഷണം നൽകുന്നു
• ബാറ്ററിയുടെ പ്രവർത്തന നില കണക്കാക്കുന്നു
• ബാറ്ററി പ്രകടനം തുടർച്ചയായി ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നു
• ബാഹ്യ ഉപകരണങ്ങളിലേക്ക് പ്രവർത്തന നില റിപ്പോർട്ടുചെയ്യുന്നു

ഇവിടെ, "ബാറ്ററി" എന്ന പദം മുഴുവൻ പായ്ക്കിനെയും സൂചിപ്പിക്കുന്നു;എന്നിരുന്നാലും, മോണിറ്ററിംഗ്, കൺട്രോൾ ഫംഗ്‌ഷനുകൾ പ്രത്യേകമായി വ്യക്തിഗത സെല്ലുകളിലോ മൊഡ്യൂളുകൾ എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന സെല്ലുകളുടെ ഗ്രൂപ്പുകളിലോ മൊത്തത്തിലുള്ള ബാറ്ററി പായ്ക്ക് അസംബ്ലിയിൽ പ്രയോഗിക്കുന്നു.ലിഥിയം-അയൺ റീചാർജ് ചെയ്യാവുന്ന സെല്ലുകൾക്ക് ഏറ്റവും ഉയർന്ന ഊർജ്ജ സാന്ദ്രതയുണ്ട്, കൂടാതെ ലാപ്ടോപ്പുകൾ മുതൽ ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങൾ വരെയുള്ള നിരവധി ഉപഭോക്തൃ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾക്കുള്ള ബാറ്ററി പായ്ക്കുകളുടെ സ്റ്റാൻഡേർഡ് ചോയിസാണ്.അവർ മികച്ച പ്രകടനം കാഴ്ചവയ്ക്കുമ്പോൾ, പൊതുവെ ഇറുകിയ സുരക്ഷിതമായ ഓപ്പറേറ്റിംഗ് ഏരിയയ്ക്ക് (SOA) പുറത്ത് പ്രവർത്തിപ്പിക്കുകയാണെങ്കിൽ, ബാറ്ററിയുടെ പ്രകടനത്തിൽ വിട്ടുവീഴ്ച ചെയ്യുന്നതിൽ നിന്ന് തികച്ചും അപകടകരമായ പ്രത്യാഘാതങ്ങൾ വരെയുള്ള അനന്തരഫലങ്ങളോടെ, അവർക്ക് ക്ഷമിക്കാൻ കഴിയില്ല.ബി‌എം‌എസിന് തീർച്ചയായും വെല്ലുവിളി നിറഞ്ഞ ഒരു ജോലി വിവരണമുണ്ട്, മാത്രമല്ല അതിന്റെ മൊത്തത്തിലുള്ള സങ്കീർണ്ണതയും മേൽനോട്ടവും ഇലക്ട്രിക്കൽ, ഡിജിറ്റൽ, കൺട്രോൾ, തെർമൽ, ഹൈഡ്രോളിക് തുടങ്ങിയ നിരവധി വിഷയങ്ങളിൽ വ്യാപിച്ചേക്കാം.

ബാറ്ററി മാനേജ്മെന്റ് സിസ്റ്റങ്ങൾ എങ്ങനെയാണ് പ്രവർത്തിക്കുന്നത്?

ബാറ്ററി മാനേജ്‌മെന്റ് സിസ്റ്റങ്ങൾക്ക് അവലംബിക്കേണ്ട ഒരു നിശ്ചിത അല്ലെങ്കിൽ അതുല്യമായ മാനദണ്ഡങ്ങൾ ഇല്ല.ടെക്നോളജി ഡിസൈൻ സ്കോപ്പും നടപ്പിലാക്കിയ സവിശേഷതകളും സാധാരണയായി ഇതുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു:

• ബാറ്ററി പാക്കിന്റെ ചെലവ്, സങ്കീർണ്ണത, വലിപ്പം
• ബാറ്ററിയുടെ പ്രയോഗവും ഏതെങ്കിലും സുരക്ഷ, ആയുസ്സ്, വാറന്റി ആശങ്കകൾ എന്നിവയും
• അപര്യാപ്തമായ പ്രവർത്തന സുരക്ഷാ നടപടികൾ നിലവിലുണ്ടെങ്കിൽ ചെലവുകളും പിഴകളും പരമപ്രധാനമായ വിവിധ സർക്കാർ നിയന്ത്രണങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള സർട്ടിഫിക്കേഷൻ ആവശ്യകതകൾ

നിരവധി ബിഎംഎസ് ഡിസൈൻ സവിശേഷതകൾ ഉണ്ട്, ബാറ്ററി പാക്ക് പ്രൊട്ടക്ഷൻ മാനേജ്‌മെന്റും കപ്പാസിറ്റി മാനേജ്‌മെന്റും രണ്ട് അവശ്യ സവിശേഷതകളാണ്.ഈ രണ്ട് സവിശേഷതകൾ എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നുവെന്ന് ഞങ്ങൾ ഇവിടെ ചർച്ച ചെയ്യും.ബാറ്ററി പാക്ക് പരിരക്ഷണ മാനേജ്മെന്റിന് രണ്ട് പ്രധാന മേഖലകളുണ്ട്: ഇലക്ട്രിക്കൽ സംരക്ഷണം, അതിന്റെ SOA ന് പുറത്തുള്ള ഉപയോഗത്തിലൂടെ ബാറ്ററി കേടാകാൻ അനുവദിക്കാത്തതിനെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു, കൂടാതെ പായ്ക്ക് നിലനിർത്തുന്നതിനോ കൊണ്ടുവരുന്നതിനോ ഉള്ള നിഷ്ക്രിയവും കൂടാതെ/അല്ലെങ്കിൽ സജീവമായ താപനില നിയന്ത്രണം ഉൾപ്പെടുന്ന താപ സംരക്ഷണവും.

ഇലക്ട്രിക്കൽ മാനേജ്മെന്റ് പ്രൊട്ടക്ഷൻ: കറന്റ്

ബാറ്ററി പാക്ക് കറന്റും സെൽ അല്ലെങ്കിൽ മൊഡ്യൂൾ വോൾട്ടേജുകളും നിരീക്ഷിക്കുന്നത് വൈദ്യുത സംരക്ഷണത്തിലേക്കുള്ള വഴിയാണ്.ഏതൊരു ബാറ്ററി സെല്ലിന്റെയും ഇലക്ട്രിക്കൽ SOA കറന്റും വോൾട്ടേജും ചേർന്നാണ്.ചിത്രം 1 ഒരു സാധാരണ ലിഥിയം-അയൺ സെൽ SOA ചിത്രീകരിക്കുന്നു, നന്നായി രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത BMS, നിർമ്മാതാവിന്റെ സെൽ റേറ്റിംഗുകൾക്ക് പുറത്തുള്ള പ്രവർത്തനം തടഞ്ഞുകൊണ്ട് പാക്കിനെ സംരക്ഷിക്കും.മിക്ക കേസുകളിലും, കൂടുതൽ ബാറ്ററി ആയുസ്സ് പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നതിന് SOA സേഫ് സോണിനുള്ളിൽ താമസിക്കാൻ കൂടുതൽ ഡീറേറ്റിംഗ് ബാധകമായേക്കാം.

ലിഥിയം-അയൺ സെല്ലുകൾക്ക് ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യുന്നതിനേക്കാൾ ചാർജ്ജുചെയ്യുന്നതിന് വ്യത്യസ്ത നിലവിലെ പരിധികളുണ്ട്, കൂടാതെ രണ്ട് മോഡുകൾക്കും ഉയർന്ന പീക്ക് വൈദ്യുതധാരകൾ കൈകാര്യം ചെയ്യാൻ കഴിയും, കുറഞ്ഞ സമയത്തേക്ക് എങ്കിലും.ബാറ്ററി സെൽ നിർമ്മാതാക്കൾ സാധാരണയായി പരമാവധി തുടർച്ചയായ ചാർജിംഗ്, ഡിസ്ചാർജ് കറന്റ് പരിധികൾ, പീക്ക് ചാർജിംഗ്, ഡിസ്ചാർജ് കറന്റ് പരിധികൾ എന്നിവ വ്യക്തമാക്കുന്നു.നിലവിലെ പരിരക്ഷ നൽകുന്ന ഒരു ബിഎംഎസ് തീർച്ചയായും പരമാവധി തുടർച്ചയായ കറന്റ് പ്രയോഗിക്കും.എന്നിരുന്നാലും, ലോഡ് അവസ്ഥകളുടെ പെട്ടെന്നുള്ള മാറ്റത്തിന് ഇത് മുമ്പായിരിക്കാം;ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു ഇലക്ട്രിക് വാഹനത്തിന്റെ പെട്ടെന്നുള്ള ത്വരണം.നിലവിലുള്ളതും ഡെൽറ്റ സമയത്തിനു ശേഷവും സമന്വയിപ്പിച്ച് ഒരു ബിഎംഎസ് പീക്ക് കറന്റ് മോണിറ്ററിംഗ് ഉൾപ്പെടുത്തിയേക്കാം, ഒന്നുകിൽ ലഭ്യമായ കറന്റ് കുറയ്ക്കാനോ പാക്ക് കറന്റ് തടസ്സപ്പെടുത്താനോ തീരുമാനിച്ചു.ഒരു റസിഡന്റ് ഫ്യൂസുകളുടെയും ശ്രദ്ധയിൽ പെട്ടിട്ടില്ലാത്ത ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ട് അവസ്ഥ പോലെയുള്ള എക്‌സ്ട്രീം കറന്റ് പീക്കുകളോട് ഏതാണ്ട് തൽക്ഷണ സെൻസിറ്റിവിറ്റി കൈവശം വയ്ക്കാൻ ഇത് BMS-നെ അനുവദിക്കുന്നു, മാത്രമല്ല ഉയർന്ന പീക്ക് ആവശ്യങ്ങളോട് ക്ഷമിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. നീളമുള്ള.

ഇലക്ട്രിക്കൽ മാനേജ്മെന്റ് പ്രൊട്ടക്ഷൻ: വോൾട്ടേജ്

ഒരു ലിഥിയം-അയൺ സെൽ ഒരു നിശ്ചിത വോൾട്ടേജ് പരിധിക്കുള്ളിൽ പ്രവർത്തിക്കണമെന്ന് ചിത്രം 2 കാണിക്കുന്നു.ഈ SOA അതിരുകൾ ആത്യന്തികമായി നിർണ്ണയിക്കുന്നത് തിരഞ്ഞെടുത്ത ലിഥിയം-അയൺ സെല്ലിന്റെ ആന്തരിക രസതന്ത്രവും ഏത് സമയത്തും സെല്ലുകളുടെ താപനിലയുമാണ്.മാത്രമല്ല, ഏതൊരു ബാറ്ററി പായ്ക്കിനും ഗണ്യമായ അളവിലുള്ള കറന്റ് സൈക്ലിംഗ് അനുഭവപ്പെടുന്നതിനാൽ, ലോഡ് ആവശ്യകതകൾ കാരണം ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യപ്പെടുകയും വിവിധ ഊർജ്ജ സ്രോതസ്സുകളിൽ നിന്ന് ചാർജ് ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നതിനാൽ, ഈ SOA വോൾട്ടേജ് പരിധികൾ സാധാരണയായി ബാറ്ററി ആയുസ്സ് ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യാൻ കൂടുതൽ പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നു.ഈ പരിധികൾ എന്താണെന്ന് BMS അറിഞ്ഞിരിക്കണം കൂടാതെ ഈ പരിധികളുടെ സാമീപ്യത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി തീരുമാനങ്ങൾ എടുക്കുകയും ചെയ്യും.ഉദാഹരണത്തിന്, ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് പരിധിയെ സമീപിക്കുമ്പോൾ, ഒരു ബിഎംഎസ് ചാർജിംഗ് കറന്റ് ക്രമാനുഗതമായി കുറയ്ക്കാൻ അഭ്യർത്ഥിച്ചേക്കാം, അല്ലെങ്കിൽ പരിധി എത്തിയാൽ ചാർജിംഗ് കറന്റ് മൊത്തത്തിൽ അവസാനിപ്പിക്കാൻ അഭ്യർത്ഥിക്കാം.എന്നിരുന്നാലും, ഈ പരിധി സാധാരണയായി ഷട്ട്ഡൗൺ ത്രെഷോൾഡിനെ കുറിച്ചുള്ള നിയന്ത്രണ സംഭാഷണങ്ങൾ തടയുന്നതിനുള്ള അധിക ആന്തരിക വോൾട്ടേജ് ഹിസ്റ്റെറിസിസ് പരിഗണനകൾക്കൊപ്പമാണ്.മറുവശത്ത്, ലോ വോൾട്ടേജ് പരിധിയെ സമീപിക്കുമ്പോൾ, ഒരു ബിഎംഎസ് പ്രധാന ആക്റ്റീവ് ഓഫൻഡിംഗ് ലോഡുകൾ അവയുടെ നിലവിലെ ആവശ്യങ്ങൾ കുറയ്ക്കാൻ അഭ്യർത്ഥിക്കും.ഒരു ഇലക്ട്രിക് വാഹനത്തിന്റെ കാര്യത്തിൽ, ട്രാക്ഷൻ മോട്ടോറിന് ലഭ്യമായ അനുവദനീയമായ ടോർക്ക് കുറച്ചുകൊണ്ട് ഇത് നടപ്പിലാക്കാം.തീർച്ചയായും, ശാശ്വതമായ കേടുപാടുകൾ തടയുന്നതിന് ബാറ്ററി പായ്ക്ക് പരിരക്ഷിക്കുമ്പോൾ തന്നെ ഡ്രൈവർക്കുള്ള സുരക്ഷാ പരിഗണനകൾ BMS ഏറ്റവും ഉയർന്ന മുൻഗണന നൽകണം.

തെർമൽ മാനേജ്മെന്റ് സംരക്ഷണം: താപനില

മുഖവിലയിൽ, ലിഥിയം-അയൺ സെല്ലുകൾക്ക് വിശാലമായ താപനില ഓപ്പറേറ്റിംഗ് ശ്രേണി ഉണ്ടെന്ന് തോന്നാം, എന്നാൽ രാസപ്രവർത്തന നിരക്ക് ഗണ്യമായി കുറയുന്നതിനാൽ മൊത്തത്തിലുള്ള ബാറ്ററി ശേഷി കുറഞ്ഞ താപനിലയിൽ കുറയുന്നു.താഴ്ന്ന ഊഷ്മാവിൽ ശേഷിയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട്, ലെഡ്-ആസിഡ് അല്ലെങ്കിൽ NiMh ബാറ്ററികളേക്കാൾ മികച്ച പ്രകടനം കാഴ്ചവയ്ക്കുന്നു;എന്നിരുന്നാലും, 0 °C (32 °F) യിൽ താഴെ ചാർജ് ചെയ്യുന്നത് ശാരീരികമായി പ്രശ്‌നമുണ്ടാക്കുന്നതിനാൽ താപനില മാനേജ്‌മെന്റ് വിവേകപൂർവ്വം അത്യന്താപേക്ഷിതമാണ്.സബ്-ഫ്രീസിംഗ് ചാർജിംഗ് സമയത്ത് മെറ്റാലിക് ലിഥിയം പൂശുന്ന പ്രതിഭാസം ആനോഡിൽ സംഭവിക്കാം.ഇത് സ്ഥിരമായ കേടുപാടാണ്, മാത്രമല്ല ശേഷി കുറയുന്നതിന് മാത്രമല്ല, വൈബ്രേഷനും മറ്റ് സമ്മർദ്ദകരമായ അവസ്ഥകൾക്കും വിധേയമായാൽ കോശങ്ങൾ പരാജയപ്പെടാനുള്ള സാധ്യത കൂടുതലാണ്.ചൂടാക്കലും തണുപ്പിക്കലും വഴി ബാറ്ററി പാക്കിന്റെ താപനില നിയന്ത്രിക്കാൻ BMS-ന് കഴിയും.

യാഥാർത്ഥ്യമായ തെർമൽ മാനേജ്‌മെന്റ് ബാറ്ററി പാക്കിന്റെ വലിപ്പവും വിലയും, പ്രകടന ലക്ഷ്യങ്ങളും, ബിഎംഎസിന്റെ ഡിസൈൻ മാനദണ്ഡം, ഉൽപ്പന്ന യൂണിറ്റ് എന്നിവയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു, ഇതിൽ ടാർഗെറ്റുചെയ്‌ത ഭൂമിശാസ്ത്രപരമായ പ്രദേശത്തിന്റെ (ഉദാഹരണത്തിന് അലാസ്ക വേഴ്സസ് ഹവായ്) പരിഗണിക്കാം.ഹീറ്റർ തരം പരിഗണിക്കാതെ തന്നെ, ഒരു ബാഹ്യ എസി പവർ സ്രോതസ്സിൽ നിന്നോ അല്ലെങ്കിൽ ആവശ്യമുള്ളപ്പോൾ ഹീറ്റർ പ്രവർത്തിപ്പിക്കാൻ ഉദ്ദേശിച്ചുള്ള ഒരു ബദൽ റെസിഡന്റ് ബാറ്ററിയിൽ നിന്നോ ഊർജം എടുക്കുന്നത് പൊതുവെ കൂടുതൽ ഫലപ്രദമാണ്.എന്നിരുന്നാലും, ഇലക്ട്രിക് ഹീറ്ററിന് മിതമായ കറന്റ് ഡ്രോയുണ്ടെങ്കിൽ, പ്രൈമറി ബാറ്ററി പാക്കിൽ നിന്നുള്ള ഊർജ്ജം സ്വയം ചൂടാക്കാൻ കഴിയും.ഒരു തെർമൽ ഹൈഡ്രോളിക് സിസ്റ്റം നടപ്പിലാക്കിയാൽ, പായ്ക്ക് അസംബ്ലിയിലുടനീളം പമ്പ് ചെയ്യുകയും വിതരണം ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്ന കൂളന്റ് ചൂടാക്കാൻ ഒരു ഇലക്ട്രിക് ഹീറ്റർ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

BMS ഡിസൈൻ എഞ്ചിനീയർമാർക്ക് താപ ഊർജം പായ്ക്കിലേക്ക് ഒഴുക്കാൻ അവരുടെ ഡിസൈൻ ട്രേഡിന്റെ തന്ത്രങ്ങൾ ഉണ്ടെന്നതിൽ സംശയമില്ല.ഉദാഹരണത്തിന്, ശേഷി മാനേജ്മെന്റിനായി സമർപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന ബിഎംഎസിനുള്ളിലെ വിവിധ പവർ ഇലക്ട്രോണിക്സ് ഓണാക്കാനാകും.നേരിട്ടുള്ള ചൂടാക്കൽ പോലെ കാര്യക്ഷമമല്ലെങ്കിലും, അത് പരിഗണിക്കാതെ തന്നെ പ്രയോജനപ്പെടുത്താം.ഒരു ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററി പാക്കിന്റെ പ്രകടന നഷ്ടം കുറയ്ക്കുന്നതിന് തണുപ്പിക്കൽ വളരെ പ്രധാനമാണ്.ഉദാഹരണത്തിന്, തന്നിരിക്കുന്ന ബാറ്ററി 20 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ മികച്ച രീതിയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു;പായ്ക്ക് താപനില 30 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസായി വർദ്ധിക്കുകയാണെങ്കിൽ, അതിന്റെ പ്രവർത്തനക്ഷമത 20% വരെ കുറയും.പായ്ക്ക് തുടർച്ചയായി ചാർജ് ചെയ്യുകയും 45 ° C (113 ° F) യിൽ റീചാർജ് ചെയ്യുകയും ചെയ്താൽ, പ്രകടന നഷ്ടം 50% വരെ ഉയരും.അമിതമായ ചൂട് ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന്, പ്രത്യേകിച്ച് ഫാസ്റ്റ് ചാർജിംഗ്, ഡിസ്ചാർജ് സൈക്കിളുകൾ എന്നിവയിൽ തുടർച്ചയായി സമ്പർക്കം പുലർത്തുകയാണെങ്കിൽ ബാറ്ററിയുടെ ആയുസ്സ് അകാല വാർദ്ധക്യം, അപചയം എന്നിവയ്ക്ക് കാരണമാകും.നിഷ്ക്രിയമോ സജീവമോ ആയ രണ്ട് രീതികളിലൂടെയാണ് തണുപ്പിക്കൽ സാധാരണയായി കൈവരിക്കുന്നത്, രണ്ട് സാങ്കേതിക വിദ്യകളും ഉപയോഗിച്ചേക്കാം.നിഷ്ക്രിയ തണുപ്പിക്കൽ ബാറ്ററി തണുപ്പിക്കാൻ വായു പ്രവാഹത്തിന്റെ ചലനത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.ഒരു വൈദ്യുത വാഹനത്തിന്റെ കാര്യത്തിൽ, അത് റോഡിലൂടെ നീങ്ങുന്നു എന്നാണ് ഇത് സൂചിപ്പിക്കുന്നത്.എന്നിരുന്നാലും, എയർ സ്പീഡ് സെൻസറുകൾ സംയോജിപ്പിച്ച് വായുപ്രവാഹം പരമാവധിയാക്കുന്നതിന് ഡിഫ്ലെക്റ്റീവ് എയർ ഡാമുകൾ തന്ത്രപരമായി സ്വയമേവ ക്രമീകരിക്കാൻ കഴിയുന്നതിനാൽ, ഇത് ദൃശ്യമാകുന്നതിനേക്കാൾ കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമായിരിക്കാം.ഒരു സജീവ താപനില നിയന്ത്രിത ഫാൻ നടപ്പിലാക്കുന്നത് കുറഞ്ഞ വേഗതയിലോ വാഹനം നിർത്തിയിരിക്കുമ്പോഴോ സഹായിക്കും, എന്നാൽ ഇതിനെല്ലാം ചെയ്യാൻ കഴിയുന്നത് ചുറ്റുമുള്ള അന്തരീക്ഷ താപനിലയുമായി പായ്ക്ക് തുല്യമാക്കുക എന്നതാണ്.ചുട്ടുപൊള്ളുന്ന ചൂടുള്ള ദിവസങ്ങളിൽ, ഇത് പ്രാരംഭ പായ്ക്ക് താപനില വർദ്ധിപ്പിക്കും.തെർമൽ ഹൈഡ്രോളിക് ആക്റ്റീവ് കൂളിംഗ് ഒരു കോംപ്ലിമെന്ററി സിസ്റ്റമായി രൂപകൽപ്പന ചെയ്യാവുന്നതാണ്, കൂടാതെ പൈപ്പുകൾ/ഹോസുകൾ, ഡിസ്ട്രിബ്യൂഷൻ മാനിഫോൾഡുകൾ, ഒരു ക്രോസ്-ഫ്ലോ ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചർ (റേഡിയേറ്റർ) എന്നിവയിലൂടെ വൈദ്യുത മോട്ടോർ ഓടിക്കുന്ന പമ്പ് വഴി വിതരണം ചെയ്യുന്ന ഒരു നിശ്ചിത മിശ്രിത അനുപാതമുള്ള എഥിലീൻ-ഗ്ലൈക്കോൾ കൂളന്റ് സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. , ബാറ്ററി പാക്ക് അസംബ്ലിക്ക് എതിരെ കൂളിംഗ് പ്ലേറ്റ് റസിഡന്റ്.ഒപ്റ്റിമൽ ബാറ്ററി പെർഫോമൻസ് ഉറപ്പാക്കാൻ ഒരു ഇടുങ്ങിയ താപനില പരിധിക്കുള്ളിൽ മൊത്തത്തിലുള്ള ബാറ്ററിയുടെ താപനില നിലനിർത്താൻ പായ്ക്കിലുടനീളമുള്ള താപനില ഒരു ബിഎംഎസ് നിരീക്ഷിക്കുകയും വിവിധ വാൽവുകൾ തുറക്കുകയും അടയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

ശേഷി മാനേജ്മെന്റ്

ബാറ്ററി പാക്ക് കപ്പാസിറ്റി പരമാവധിയാക്കുന്നത് ഒരു ബിഎംഎസ് നൽകുന്ന ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ബാറ്ററി പ്രകടന സവിശേഷതകളിൽ ഒന്നാണ്.ഈ അറ്റകുറ്റപ്പണി നടത്തിയില്ലെങ്കിൽ, ഒരു ബാറ്ററി പായ്ക്ക് ഒടുവിൽ ഉപയോഗശൂന്യമായേക്കാം.ബാറ്ററി പായ്ക്ക് "സ്റ്റാക്ക്" (സെല്ലുകളുടെ ശ്രേണി) തികച്ചും തുല്യമല്ല, ആന്തരികമായി അല്പം വ്യത്യസ്തമായ ചോർച്ച അല്ലെങ്കിൽ സ്വയം ഡിസ്ചാർജ് നിരക്കുകൾ ഉണ്ട് എന്നതാണ് പ്രശ്നത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനം.ചോർച്ച ഒരു നിർമ്മാതാവിന്റെ വൈകല്യമല്ല, മറിച്ച് ബാറ്ററി കെമിസ്ട്രിയുടെ സവിശേഷതയാണ്, എന്നിരുന്നാലും ഇത് മിനിട്ട് നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയിലെ വ്യത്യാസങ്ങളിൽ നിന്ന് സ്ഥിതിവിവരക്കണക്ക് സ്വാധീനിച്ചേക്കാം.തുടക്കത്തിൽ ഒരു ബാറ്ററി പാക്കിൽ നന്നായി പൊരുത്തപ്പെടുന്ന സെല്ലുകൾ ഉണ്ടായിരിക്കാം, എന്നാൽ കാലക്രമേണ, സെൽ-ടു-സെൽ സമാനത സ്വയം ഡിസ്ചാർജ് കാരണം മാത്രമല്ല, ചാർജ്/ഡിസ്ചാർജ് സൈക്ലിംഗ്, ഉയർന്ന താപനില, പൊതു കലണ്ടർ വാർദ്ധക്യം എന്നിവയിൽ നിന്നും സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു.അത് മനസിലാക്കിയാൽ, ലിഥിയം-അയൺ സെല്ലുകൾ മികച്ച പ്രകടനം കാഴ്ചവെക്കുന്നു, എന്നാൽ ഒരു ഇറുകിയ SOA ന് പുറത്ത് പ്രവർത്തിപ്പിക്കുകയാണെങ്കിൽ അത് മാപ്പർഹിക്കാത്തതായിരിക്കുമെന്ന് നേരത്തെയുള്ള ചർച്ച ഓർക്കുക.ലിഥിയം-അയൺ സെല്ലുകൾ അമിത ചാർജിംഗിനെ നന്നായി കൈകാര്യം ചെയ്യാത്തതിനാൽ ആവശ്യമായ വൈദ്യുത സംരക്ഷണത്തെക്കുറിച്ച് ഞങ്ങൾ മുമ്പ് പഠിച്ചു.പൂർണ്ണമായി ചാർജ് ചെയ്തുകഴിഞ്ഞാൽ, അവയ്ക്ക് കൂടുതൽ വൈദ്യുതധാര സ്വീകരിക്കാൻ കഴിയില്ല, അതിലേക്ക് തള്ളിവിടുന്ന ഏതെങ്കിലും അധിക ഊർജ്ജം ചൂടിൽ പരിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടുന്നു, വോൾട്ടേജ് വേഗത്തിൽ ഉയരാൻ സാധ്യതയുണ്ട്, ഒരുപക്ഷേ അപകടകരമായ നിലയിലേക്ക്.ഇത് സെല്ലിന് ആരോഗ്യകരമായ സാഹചര്യമല്ല, ഇത് തുടർന്നാൽ സ്ഥിരമായ കേടുപാടുകൾക്കും സുരക്ഷിതമല്ലാത്ത പ്രവർത്തന സാഹചര്യങ്ങൾക്കും കാരണമാകും.

ബാറ്ററി പാക്ക് സീരീസ് സെൽ അറേയാണ് മൊത്തത്തിലുള്ള പായ്ക്ക് വോൾട്ടേജ് നിർണ്ണയിക്കുന്നത്, കൂടാതെ ഏതെങ്കിലും സ്റ്റാക്ക് ചാർജ് ചെയ്യാൻ ശ്രമിക്കുമ്പോൾ അടുത്തുള്ള സെല്ലുകൾ തമ്മിലുള്ള പൊരുത്തക്കേട് ഒരു പ്രതിസന്ധി സൃഷ്ടിക്കുന്നു.എന്തുകൊണ്ടാണ് ഇത് സംഭവിക്കുന്നതെന്ന് ചിത്രം 3 കാണിക്കുന്നു.ഒരാൾക്ക് തികച്ചും സമതുലിതമായ സെല്ലുകൾ ഉണ്ടെങ്കിൽ, ഓരോന്നും ഒരേ രീതിയിൽ ചാർജ് ചെയ്യുന്നതിനാൽ എല്ലാം ശരിയാണ്, കൂടാതെ മുകളിലെ 4.0 വോൾട്ടേജ് കട്ട്-ഓഫ് ത്രെഷോൾഡ് എത്തുമ്പോൾ ചാർജിംഗ് കറന്റ് വിച്ഛേദിക്കപ്പെടാം.എന്നിരുന്നാലും, അസന്തുലിതാവസ്ഥയിൽ, മുകളിലെ സെൽ അതിന്റെ ചാർജ് പരിധി നേരത്തേയിലെത്തും, മറ്റ് അടിസ്ഥാന സെല്ലുകൾ പൂർണ്ണ ശേഷിയിൽ ചാർജ് ചെയ്യുന്നതിന് മുമ്പ് കാലിന്റെ ചാർജിംഗ് കറന്റ് അവസാനിപ്പിക്കേണ്ടതുണ്ട്.

BMS ആണ് ഈ ദിവസം, അല്ലെങ്കിൽ ഈ സാഹചര്യത്തിൽ ബാറ്ററി പാക്ക് എന്നിവയിൽ ചുവടുവെക്കുന്നതും ലാഭിക്കുന്നതും.ഇത് എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നുവെന്ന് കാണിക്കുന്നതിന്, ഒരു പ്രധാന നിർവചനം വിശദീകരിക്കേണ്ടതുണ്ട്.ഒരു നിശ്ചിത സമയത്ത് ഒരു സെല്ലിന്റെയോ മൊഡ്യൂളിന്റെയോ സ്റ്റേറ്റ്-ഓഫ്-ചാർജ് (എസ്ഒസി) പൂർണ്ണമായി ചാർജ് ചെയ്യുമ്പോൾ മൊത്തം ചാർജുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് ലഭ്യമായ ചാർജിന് ആനുപാതികമാണ്.അങ്ങനെ, 50% എസ്ഒസിയിൽ വസിക്കുന്ന ബാറ്ററി സൂചിപ്പിക്കുന്നത് അത് 50% ചാർജ്ജ് ചെയ്തിട്ടുണ്ടെന്നാണ്, ഇത് മെറിറ്റിന്റെ ഒരു ഫ്യൂവൽ ഗേജ് കണക്കിന് സമാനമാണ്.പാക്ക് അസംബ്ലിയിലെ ഓരോ സ്റ്റാക്കിലുമുള്ള SOC യുടെ വ്യതിയാനം സന്തുലിതമാക്കുന്നതാണ് BMS കപ്പാസിറ്റി മാനേജ്‌മെന്റ്.എസ്‌ഒ‌സി നേരിട്ട് അളക്കാവുന്ന അളവല്ലാത്തതിനാൽ, വിവിധ സാങ്കേതിക വിദ്യകൾ ഉപയോഗിച്ച് ഇത് കണക്കാക്കാം, കൂടാതെ ബാലൻസിങ് സ്കീം തന്നെ സാധാരണയായി നിഷ്ക്രിയവും സജീവവുമായ രണ്ട് പ്രധാന വിഭാഗങ്ങളായി പെടുന്നു.തീമുകളുടെ നിരവധി വ്യതിയാനങ്ങൾ ഉണ്ട്, ഓരോ തരത്തിനും ഗുണങ്ങളും ദോഷങ്ങളുമുണ്ട്.നൽകിയിരിക്കുന്ന ബാറ്ററി പാക്കിനും അതിന്റെ ആപ്ലിക്കേഷനും ഏതാണ് ഏറ്റവും അനുയോജ്യമെന്ന് തീരുമാനിക്കേണ്ടത് BMS ഡിസൈൻ എഞ്ചിനീയറാണ്.പാസീവ് ബാലൻസിങ് ആണ് നടപ്പിലാക്കാൻ ഏറ്റവും എളുപ്പമുള്ളത്, അതുപോലെ പൊതുവായ ബാലൻസിങ് ആശയം വിശദീകരിക്കാനും.നിഷ്ക്രിയ രീതി, സ്റ്റാക്കിലെ എല്ലാ സെല്ലിനും ഏറ്റവും ദുർബലമായ സെല്ലിന്റെ അതേ ചാർജ്ജ് കപ്പാസിറ്റി ഉണ്ടായിരിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു.താരതമ്യേന കുറഞ്ഞ വൈദ്യുതധാര ഉപയോഗിച്ച്, ചാർജിംഗ് സൈക്കിളിൽ ഉയർന്ന എസ്ഒസി സെല്ലുകളിൽ നിന്ന് ചെറിയ അളവിൽ ഊർജ്ജം ഷട്ടിൽ ചെയ്യുന്നു, അങ്ങനെ എല്ലാ സെല്ലുകളും അവയുടെ പരമാവധി എസ്ഒസിയിലേക്ക് ചാർജ് ചെയ്യുന്നു.BMS ഇത് എങ്ങനെ നിർവഹിക്കുന്നുവെന്ന് ചിത്രം 4 വ്യക്തമാക്കുന്നു.ഇത് ഓരോ സെല്ലും നിരീക്ഷിക്കുകയും ഓരോ സെല്ലിനും സമാന്തരമായി ഒരു ട്രാൻസിസ്റ്റർ സ്വിച്ചും ഉചിതമായ വലിപ്പത്തിലുള്ള ഡിസ്ചാർജ് റെസിസ്റ്ററും പ്രയോജനപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു.തന്നിരിക്കുന്ന സെൽ അതിന്റെ ചാർജ് പരിധിയിലേക്ക് അടുക്കുന്നതായി BMS മനസ്സിലാക്കുമ്പോൾ, അത് മുകളിൽ നിന്ന് താഴേക്കുള്ള രീതിയിൽ താഴെയുള്ള അടുത്ത സെല്ലിലേക്ക് അധിക വൈദ്യുതധാരയെ നയിക്കും.

ബാലൻസിങ് പ്രോസസ് എൻഡ്‌പോയിന്റുകൾ, മുമ്പും ശേഷവും, ചിത്രം 5-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. ചുരുക്കത്തിൽ, ഒരു സ്റ്റാക്കിലെ സെല്ലിനെയോ മൊഡ്യൂളിനെയോ ഇനിപ്പറയുന്ന വഴികളിലൊന്നിൽ പാക്ക് കറന്റിനേക്കാൾ വ്യത്യസ്തമായ ചാർജിംഗ് കറന്റ് കാണാൻ BMS അനുവദിച്ചുകൊണ്ട് ബാറ്ററി സ്റ്റാക്ക് ബാലൻസ് ചെയ്യുന്നു:

• ഏറ്റവും കൂടുതൽ ചാർജ്ജ് ചെയ്ത സെല്ലുകളിൽ നിന്ന് ചാർജ് നീക്കംചെയ്യൽ, ഇത് അധിക ചാർജിംഗ് തടയുന്നതിന് അധിക ചാർജിംഗ് കറന്റിന് ഹെഡ്‌റൂം നൽകുന്നു, കൂടാതെ ചാർജ്ജ് കുറഞ്ഞ സെല്ലുകൾക്ക് കൂടുതൽ ചാർജിംഗ് കറന്റ് ലഭിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു.
• ഏറ്റവും കൂടുതൽ ചാർജ്ജ് ചെയ്ത സെല്ലുകൾക്ക് ചുറ്റുമുള്ള ചിലതോ മിക്കവാറും എല്ലാ ചാർജിംഗ് കറന്റിന്റെയും റീഡയറക്‌ട്, അതുവഴി ചാർജ്ജ് കുറഞ്ഞ സെല്ലുകളെ കൂടുതൽ നേരം ചാർജിംഗ് കറന്റ് സ്വീകരിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു.

ബാറ്ററി മാനേജ്മെന്റ് സിസ്റ്റങ്ങളുടെ തരങ്ങൾ

ബാറ്ററി മാനേജുമെന്റ് സിസ്റ്റങ്ങൾ ലളിതം മുതൽ സങ്കീർണ്ണമായത് വരെയാണ്, കൂടാതെ "ബാറ്ററി പരിപാലിക്കുക" എന്ന അവരുടെ പ്രധാന നിർദ്ദേശം കൈവരിക്കുന്നതിന് വിവിധ സാങ്കേതികവിദ്യകളുടെ വിപുലമായ ശ്രേണി സ്വീകരിക്കാനും കഴിയും.എന്നിരുന്നാലും, ഈ സിസ്റ്റങ്ങളെ അവയുടെ ടോപ്പോളജി അടിസ്ഥാനമാക്കി തരംതിരിക്കാം, ബാറ്ററി പാക്കിൽ ഉടനീളമുള്ള സെല്ലുകളിലോ മൊഡ്യൂളുകളിലോ അവ എങ്ങനെ ഇൻസ്റ്റാൾ ചെയ്യുകയും പ്രവർത്തിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു എന്നതുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.

കേന്ദ്രീകൃത ബിഎംഎസ് ആർക്കിടെക്ചർ

ബാറ്ററി പാക്ക് അസംബ്ലിയിൽ ഒരു സെൻട്രൽ ബിഎംഎസ് ഉണ്ട്.എല്ലാ ബാറ്ററി പാക്കേജുകളും സെൻട്രൽ BMS-ലേക്ക് നേരിട്ട് ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.ഒരു കേന്ദ്രീകൃത BMS-ന്റെ ഘടന ചിത്രം 6-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. കേന്ദ്രീകൃത BMS-ന് ചില ഗുണങ്ങളുണ്ട്.ഇത് കൂടുതൽ ഒതുക്കമുള്ളതാണ്, ഒരു ബിഎംഎസ് മാത്രമുള്ളതിനാൽ ഇത് ഏറ്റവും ലാഭകരമാണ്.എന്നിരുന്നാലും, ഒരു കേന്ദ്രീകൃത ബിഎംഎസിന്റെ ദോഷങ്ങളുമുണ്ട്.എല്ലാ ബാറ്ററികളും ബിഎംഎസുമായി നേരിട്ട് ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നതിനാൽ, എല്ലാ ബാറ്ററി പാക്കേജുകളുമായും ബന്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് ബിഎംഎസിന് ധാരാളം പോർട്ടുകൾ ആവശ്യമാണ്.ഇത് വലിയ ബാറ്ററി പായ്ക്കുകളിൽ ധാരാളം വയറുകൾ, കേബിളിംഗ്, കണക്ടറുകൾ മുതലായവയിലേക്ക് വിവർത്തനം ചെയ്യുന്നു, ഇത് ട്രബിൾഷൂട്ടിംഗും പരിപാലനവും സങ്കീർണ്ണമാക്കുന്നു.

മോഡുലാർ ബിഎംഎസ് ടോപ്പോളജി

ഒരു കേന്ദ്രീകൃത നിർവ്വഹണത്തിന് സമാനമായി, BMS നിരവധി ഡ്യൂപ്ലിക്കേറ്റഡ് മൊഡ്യൂളുകളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു, ഓരോന്നിനും ഒരു പ്രത്യേക ബണ്ടിൽ വയറുകളും ബാറ്ററി സ്റ്റാക്കിന്റെ അടുത്തുള്ള നിയുക്ത ഭാഗത്തേക്കുള്ള കണക്ഷനുകളും ഉണ്ട്.ചിത്രം 7 കാണുക. ചില സന്ദർഭങ്ങളിൽ, ഈ ബിഎംഎസ് സബ്‌മോഡ്യൂളുകൾ ഒരു പ്രാഥമിക ബിഎംഎസ് മൊഡ്യൂളിന്റെ മേൽനോട്ടത്തിനു കീഴിലായിരിക്കാം, ഇതിന്റെ പ്രവർത്തനം സബ്‌മോഡ്യൂളുകളുടെ നില നിരീക്ഷിക്കുകയും പെരിഫറൽ ഉപകരണങ്ങളുമായി ആശയവിനിമയം നടത്തുകയും ചെയ്യുക എന്നതാണ്.ഡ്യൂപ്ലിക്കേറ്റഡ് മോഡുലാരിറ്റിക്ക് നന്ദി, ട്രബിൾഷൂട്ടിംഗും അറ്റകുറ്റപ്പണികളും എളുപ്പമാണ്, കൂടാതെ വലിയ ബാറ്ററി പായ്ക്കുകളിലേക്ക് വിപുലീകരിക്കുന്നത് ലളിതവുമാണ്.മൊത്തത്തിലുള്ള ചെലവ് അൽപ്പം കൂടുതലാണ് എന്നതാണ് പോരായ്മ, കൂടാതെ ആപ്ലിക്കേഷനെ ആശ്രയിച്ച് ഡ്യൂപ്ലിക്കേറ്റഡ് ഉപയോഗിക്കാത്ത പ്രവർത്തനം ഉണ്ടാകാം.

പ്രാഥമിക/സബോർഡിനേറ്റ് ബി.എം.എസ്

ആശയപരമായി മോഡുലാർ ടോപ്പോളജിക്ക് സമാനമാണ്, എന്നിരുന്നാലും, ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, മെഷർമെന്റ് വിവരങ്ങൾ റിലേ ചെയ്യുന്നതിൽ അടിമകൾ കൂടുതൽ പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ യജമാനൻ കണക്കുകൂട്ടലിനും നിയന്ത്രണത്തിനും അതുപോലെ ബാഹ്യ ആശയവിനിമയത്തിനും സമർപ്പിതനാണ്.അതിനാൽ, മോഡുലാർ തരങ്ങൾ പോലെ, ചിലവുകൾ കുറവായിരിക്കാം, കാരണം അടിമകളുടെ പ്രവർത്തനം ലളിതമായിരിക്കും, സാധ്യത കുറവും ഉപയോഗിക്കാത്ത ഫീച്ചറുകൾ കുറവുമാണ്.

ബിഎംഎസ് ആർക്കിടെക്ചർ വിതരണം ചെയ്തു

ഇലക്‌ട്രോണിക് ഹാർഡ്‌വെയറും സോഫ്‌റ്റ്‌വെയറും ഘടിപ്പിച്ച വയറിങ്ങിന്റെ ബണ്ടിലുകൾ വഴി സെല്ലുകളിലേക്ക് ഇന്റർഫേസ് ചെയ്യുന്ന മൊഡ്യൂളുകളിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്ന മറ്റ് ടോപ്പോളജികളിൽ നിന്ന് വളരെ വ്യത്യസ്തമാണ്.ഒരു വിതരണം ചെയ്ത BMS, നിരീക്ഷിക്കുന്ന സെല്ലിലോ മൊഡ്യൂളിലോ നേരിട്ട് സ്ഥാപിച്ചിട്ടുള്ള ഒരു കൺട്രോൾ ബോർഡിൽ എല്ലാ ഇലക്ട്രോണിക് ഹാർഡ്‌വെയറുകളും ഉൾക്കൊള്ളുന്നു.ഇത് കേബിളിന്റെ ഭൂരിഭാഗവും കുറച്ച് സെൻസർ വയറുകളിലേക്കും അടുത്തുള്ള ബിഎംഎസ് മൊഡ്യൂളുകൾക്കിടയിലുള്ള ആശയവിനിമയ വയറുകളിലേക്കും ലഘൂകരിക്കുന്നു.തൽഫലമായി, ഓരോ ബിഎംഎസും കൂടുതൽ സ്വയം ഉൾക്കൊള്ളുന്നു, കൂടാതെ ആവശ്യാനുസരണം കണക്കുകൂട്ടലുകളും ആശയവിനിമയങ്ങളും കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നു.എന്നിരുന്നാലും, ഈ പ്രകടമായ ലാളിത്യം ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും, ഈ സംയോജിത ഫോം ട്രബിൾഷൂട്ടിംഗും മെയിന്റനൻസും പ്രശ്‌നമുണ്ടാക്കുന്നു, കാരണം ഇത് ഒരു ഷീൽഡ് മൊഡ്യൂൾ അസംബ്ലിയിൽ ആഴത്തിൽ വസിക്കുന്നു.മൊത്തത്തിലുള്ള ബാറ്ററി പായ്ക്ക് ഘടനയിൽ കൂടുതൽ ബിഎംഎസുകൾ ഉള്ളതിനാൽ ചെലവും കൂടുതലായിരിക്കും.

ബാറ്ററി മാനേജ്മെന്റ് സിസ്റ്റങ്ങളുടെ പ്രാധാന്യം

ഒരു ബിഎംഎസിൽ പ്രവർത്തനപരമായ സുരക്ഷയ്ക്ക് ഏറ്റവും വലിയ പ്രാധാന്യമുണ്ട്.സൂപ്പർവൈസറി നിയന്ത്രണത്തിലുള്ള ഏതെങ്കിലും സെല്ലിന്റെയോ മൊഡ്യൂളിന്റെയോ വോൾട്ടേജ്, കറന്റ്, താപനില എന്നിവ നിർവചിക്കപ്പെട്ട SOA പരിധികൾ കവിയുന്നത് തടയുന്നതിന്, ചാർജ് ചെയ്യുമ്പോഴും ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യുമ്പോഴും ഇത് വളരെ പ്രധാനമാണ്.ദീർഘകാലത്തേക്ക് പരിധികൾ കവിഞ്ഞാൽ, വിലകൂടിയ ബാറ്ററി പായ്ക്ക് വിട്ടുവീഴ്ച ചെയ്യപ്പെടുമെന്ന് മാത്രമല്ല, അപകടകരമായ താപ റൺവേ അവസ്ഥകളും ഉണ്ടാകാം.കൂടാതെ, ലിഥിയം-അയൺ സെല്ലുകളുടെ സംരക്ഷണത്തിനും പ്രവർത്തന സുരക്ഷയ്ക്കും വേണ്ടി താഴ്ന്ന വോൾട്ടേജ് ത്രെഷോൾഡ് പരിധികൾ കർശനമായി നിരീക്ഷിക്കുന്നു.ലി-അയൺ ബാറ്ററി ഈ ലോ-വോൾട്ടേജ് അവസ്ഥയിൽ തുടരുകയാണെങ്കിൽ, കോപ്പർ ഡെൻഡ്രൈറ്റുകൾ ആനോഡിൽ വളരും, ഇത് സെൽഫ് ഡിസ്ചാർജ് നിരക്കുകൾ വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും സാധ്യമായ സുരക്ഷാ ആശങ്കകൾ ഉയർത്തുകയും ചെയ്യും.ലിഥിയം-അയൺ പവർഡ് സിസ്റ്റങ്ങളുടെ ഉയർന്ന ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത ബാറ്ററി മാനേജ്മെന്റ് പിശകിന് ചെറിയ ഇടം നൽകുന്ന വിലയിൽ വരുന്നു.BMS-കൾക്കും ലിഥിയം-അയൺ മെച്ചപ്പെടുത്തലുകൾക്കും നന്ദി, ഇന്ന് ലഭ്യമായ ഏറ്റവും വിജയകരവും സുരക്ഷിതവുമായ ബാറ്ററി കെമിസ്ട്രികളിൽ ഒന്നാണിത്.

ബാറ്ററി പാക്കിന്റെ പ്രകടനമാണ് ബിഎംഎസിന്റെ അടുത്ത ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട സവിശേഷത, ഇതിൽ ഇലക്ട്രിക്കൽ, തെർമൽ മാനേജ്‌മെന്റ് ഉൾപ്പെടുന്നു.മൊത്തത്തിലുള്ള ബാറ്ററി ശേഷി വൈദ്യുതപരമായി ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നതിന്, പാക്കിലെ എല്ലാ സെല്ലുകളും സന്തുലിതമാക്കേണ്ടതുണ്ട്, ഇത് അസംബ്ലിയിലുടനീളമുള്ള അടുത്തുള്ള സെല്ലുകളുടെ SOC ഏകദേശം തുല്യമാണെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു.ഇത് വളരെ പ്രധാനമാണ്, കാരണം ഒപ്റ്റിമൽ ബാറ്ററി കപ്പാസിറ്റി സാക്ഷാത്കരിക്കാൻ മാത്രമല്ല, പൊതുവായ ഡീഗ്രഡേഷൻ തടയാനും ദുർബലമായ സെല്ലുകൾ അമിതമായി ചാർജ് ചെയ്യുന്നതിൽ നിന്ന് സാധ്യതയുള്ള ഹോട്ട്സ്പോട്ടുകൾ കുറയ്ക്കാനും ഇത് സഹായിക്കുന്നു.ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾ കുറഞ്ഞ വോൾട്ടേജ് പരിധിക്ക് താഴെയുള്ള ഡിസ്ചാർജ് ഒഴിവാക്കണം, കാരണം ഇത് മെമ്മറി ഇഫക്റ്റുകൾക്കും ഗണ്യമായ ശേഷി നഷ്ടത്തിനും കാരണമാകും.ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ പ്രക്രിയകൾ ഊഷ്മാവിന് വളരെ വിധേയമാണ്, ബാറ്ററികൾ ഒരു അപവാദമല്ല.പാരിസ്ഥിതിക താപനില കുറയുമ്പോൾ, ശേഷിയും ലഭ്യമായ ബാറ്ററി ഊർജ്ജവും ഗണ്യമായി കുറയുന്നു.തൽഫലമായി, ഒരു ഇലക്ട്രിക് വാഹന ബാറ്ററി പാക്കിന്റെ ലിക്വിഡ് കൂളിംഗ് സിസ്റ്റം അല്ലെങ്കിൽ ഒരു ഹെലികോപ്റ്ററിലോ മറ്റോ ഉൾപ്പെടുത്തിയിട്ടുള്ള ഒരു പായ്ക്കിന്റെ മൊഡ്യൂളുകൾക്ക് താഴെ ഇൻസ്റ്റാൾ ചെയ്തിട്ടുള്ള റസിഡന്റ് ഹീറ്റർ പ്ലേറ്റുകളിൽ വസിക്കുന്ന ഒരു ബാഹ്യ ഇൻ-ലൈൻ ഹീറ്ററുമായി ഒരു BMS ഏർപ്പെട്ടേക്കാം. വിമാനം.കൂടാതെ, ഫ്രിജിഡ് ലിഥിയം-അയൺ സെല്ലുകൾ ചാർജ് ചെയ്യുന്നത് ബാറ്ററി ലൈഫ് പ്രകടനത്തിന് ഹാനികരമായതിനാൽ, ആദ്യം ബാറ്ററിയുടെ താപനില വേണ്ടത്ര ഉയർത്തേണ്ടത് പ്രധാനമാണ്.മിക്ക ലിഥിയം-അയൺ സെല്ലുകളും 5 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ കുറവായിരിക്കുമ്പോൾ വേഗത്തിൽ ചാർജ് ചെയ്യാൻ കഴിയില്ല, കൂടാതെ 0 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ താഴെയായിരിക്കുമ്പോൾ ചാർജ് ചെയ്യാൻ പാടില്ല.സാധാരണ പ്രവർത്തന ഉപയോഗത്തിലെ ഒപ്റ്റിമൽ പെർഫോമൻസിനായി, BMS തെർമൽ മാനേജ്‌മെന്റ് പലപ്പോഴും ബാറ്ററി ഒരു ഇടുങ്ങിയ ഗോൾഡിലോക്ക് മേഖലയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നുവെന്ന് ഉറപ്പാക്കുന്നു (ഉദാ: 30 - 35 ° C).ഇത് പ്രകടനത്തെ സംരക്ഷിക്കുകയും ദീർഘായുസ്സ് പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുകയും ആരോഗ്യകരവും വിശ്വസനീയവുമായ ബാറ്ററി പായ്ക്ക് വളർത്തുകയും ചെയ്യുന്നു.

ബാറ്ററി മാനേജ്മെന്റ് സിസ്റ്റങ്ങളുടെ പ്രയോജനങ്ങൾ

BESS എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന ഒരു മുഴുവൻ ബാറ്ററി എനർജി സ്റ്റോറേജ് സിസ്റ്റവും, ആപ്ലിക്കേഷനെ ആശ്രയിച്ച്, തന്ത്രപരമായി ഒരുമിച്ച് പായ്ക്ക് ചെയ്തിരിക്കുന്ന പതിനായിരക്കണക്കിന് അല്ലെങ്കിൽ ആയിരക്കണക്കിന് ലിഥിയം-അയൺ സെല്ലുകൾ കൊണ്ട് നിർമ്മിക്കാം.ഈ സിസ്റ്റങ്ങൾക്ക് 100V-ൽ താഴെയുള്ള വോൾട്ടേജ് റേറ്റിംഗ് ഉണ്ടായിരിക്കാം, എന്നാൽ 800V വരെ ഉയർന്നതായിരിക്കാം, പായ്ക്ക് വിതരണ പ്രവാഹങ്ങൾ 300A അല്ലെങ്കിൽ അതിൽ കൂടുതലോ ആണ്.ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് പാക്കിന്റെ ഏതെങ്കിലും തെറ്റായ മാനേജ്മെന്റ് ജീവൻ അപകടപ്പെടുത്തുന്ന, വിനാശകരമായ ദുരന്തത്തിന് കാരണമാകും.തൽഫലമായി, സുരക്ഷിതമായ പ്രവർത്തനം ഉറപ്പാക്കുന്നതിന് BMS-കൾ തികച്ചും നിർണായകമാണ്.BMS-കളുടെ ഗുണഫലങ്ങൾ ഇങ്ങനെ സംഗ്രഹിക്കാം.

• പ്രവർത്തനപരമായ സുരക്ഷ.വലിയ ഫോർമാറ്റ് ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററി പായ്ക്കുകൾക്ക്, ഇത് പ്രത്യേകിച്ചും വിവേകവും അനിവാര്യവുമാണ്.എന്നാൽ ലാപ്‌ടോപ്പുകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ചെറിയ ഫോർമാറ്റുകൾ പോലും തീപിടിക്കുകയും വലിയ നാശനഷ്ടങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.ലിഥിയം-അയൺ പവർഡ് സിസ്റ്റങ്ങൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്ന ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ ഉപയോക്താക്കളുടെ വ്യക്തിഗത സുരക്ഷ ബാറ്ററി മാനേജ്മെന്റ് പിശകിന് ചെറിയ ഇടം നൽകുന്നു.
• ആയുർദൈർഘ്യവും വിശ്വാസ്യതയും.ബാറ്ററി പായ്ക്ക് പ്രൊട്ടക്ഷൻ മാനേജ്മെന്റ്, ഇലക്ട്രിക്കൽ, തെർമൽ, എല്ലാ സെല്ലുകളും പ്രഖ്യാപിത SOA ആവശ്യകതകൾക്കുള്ളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ടെന്ന് ഉറപ്പാക്കുന്നു.ഈ സൂക്ഷ്മമായ മേൽനോട്ടം, ആക്രമണാത്മക ഉപയോഗത്തിനും ഫാസ്റ്റ് ചാർജിംഗ്, ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യൽ സൈക്ലിംഗിനും എതിരെ സെല്ലുകൾ ശ്രദ്ധിക്കപ്പെടുന്നുവെന്ന് ഉറപ്പാക്കുന്നു, കൂടാതെ വർഷങ്ങളോളം വിശ്വസനീയമായ സേവനം പ്രദാനം ചെയ്യുന്ന ഒരു സ്ഥിരതയുള്ള സംവിധാനത്തിന് അനിവാര്യമായും ഫലം നൽകുന്നു.
• പ്രകടനവും ശ്രേണിയും.BMS ബാറ്ററി പാക്ക് കപ്പാസിറ്റി മാനേജ്മെന്റ്, പായ്ക്ക് അസംബ്ലിയിൽ ഉടനീളം അടുത്തുള്ള സെല്ലുകളുടെ SOC തുല്യമാക്കുന്നതിന് സെൽ-ടു-സെൽ ബാലൻസിംഗ് ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഒപ്റ്റിമൽ ബാറ്ററി കപ്പാസിറ്റി സാക്ഷാത്കരിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു.സ്വയം ഡിസ്ചാർജ്, ചാർജ്/ഡിസ്ചാർജ് സൈക്ലിംഗ്, ടെമ്പറേച്ചർ ഇഫക്റ്റുകൾ, പൊതുവായ വാർദ്ധക്യം എന്നിവയിലെ വ്യതിയാനങ്ങൾ കണക്കിലെടുത്ത് ഈ BMS ഫീച്ചർ ഇല്ലെങ്കിൽ, ഒരു ബാറ്ററി പായ്ക്ക് സ്വയം ഉപയോഗശൂന്യമാകും.
• ഡയഗ്നോസ്റ്റിക്സ്, ഡാറ്റ ശേഖരണം, ബാഹ്യ ആശയവിനിമയം.മേൽനോട്ട ചുമതലകളിൽ എല്ലാ ബാറ്ററി സെല്ലുകളുടെയും തുടർച്ചയായ നിരീക്ഷണം ഉൾപ്പെടുന്നു, അവിടെ ഡാറ്റ ലോഗിംഗ് ഡയഗ്നോസ്റ്റിക്സിനായി സ്വയം ഉപയോഗിക്കാനാകും, എന്നാൽ അസംബ്ലിയിലെ എല്ലാ സെല്ലുകളുടെയും എസ്ഒസി കണക്കാക്കുന്നതിനുള്ള കണക്കുകൂട്ടലിനായുള്ള ചുമതലയാണ് പലപ്പോഴും ലക്ഷ്യമിടുന്നത്.ഈ വിവരങ്ങൾ അൽഗോരിതങ്ങൾ ബാലൻസ് ചെയ്യുന്നതിനായി ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നു, എന്നാൽ നിലവിലുള്ള ഉപയോഗത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള റസിഡന്റ് എനർജി, പ്രതീക്ഷിക്കുന്ന ശ്രേണി അല്ലെങ്കിൽ ശ്രേണി/ആയുസ്സ് കണക്കാക്കുക, ബാറ്ററി പാക്കിന്റെ ആരോഗ്യസ്ഥിതി എന്നിവ കണക്കാക്കുന്നതിന് ബാഹ്യ ഉപകരണങ്ങളിലേക്കും ഡിസ്പ്ലേകളിലേക്കും മൊത്തത്തിൽ റിലേ ചെയ്യാവുന്നതാണ്.
• ചെലവും വാറന്റി കുറവും.BESS-ലേക്ക് BMS അവതരിപ്പിക്കുന്നത് ചെലവ് കൂട്ടുന്നു, ബാറ്ററി പായ്ക്കുകൾ ചെലവേറിയതും അപകടകരവുമാണ്.കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമായ സിസ്റ്റം, സുരക്ഷാ ആവശ്യകതകൾ ഉയർന്നതാണ്, കൂടുതൽ ബിഎംഎസ് മേൽനോട്ട സാന്നിധ്യം ആവശ്യമായി വരുന്നു.എന്നാൽ പ്രവർത്തന സുരക്ഷ, ആയുസ്സ്, വിശ്വാസ്യത, പ്രകടനവും റേഞ്ചും, ഡയഗ്നോസ്റ്റിക്‌സ് മുതലായവയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട BMS-ന്റെ സംരക്ഷണവും പ്രതിരോധ പരിപാലനവും വാറന്റിയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടവ ഉൾപ്പെടെയുള്ള മൊത്തത്തിലുള്ള ചെലവുകൾ കുറയ്ക്കുമെന്ന് ഉറപ്പ് നൽകുന്നു.

ബാറ്ററി മാനേജ്മെന്റ് സിസ്റ്റങ്ങളും സിനോപ്സിസും

ബിഎംഎസ് രൂപകൽപ്പനയ്ക്ക് സിമുലേഷൻ ഒരു വിലപ്പെട്ട സഖ്യകക്ഷിയാണ്, പ്രത്യേകിച്ചും ഹാർഡ്‌വെയർ വികസനം, പ്രോട്ടോടൈപ്പിംഗ്, ടെസ്റ്റിംഗ് എന്നിവയിലെ ഡിസൈൻ വെല്ലുവിളികൾ പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യുന്നതിനും പരിഹരിക്കുന്നതിനും പ്രയോഗിക്കുമ്പോൾ.കൃത്യമായ ലിഥിയം-അയൺ സെൽ മോഡൽ കളിക്കുമ്പോൾ, ബിഎംഎസ് ആർക്കിടെക്ചറിന്റെ സിമുലേഷൻ മോഡൽ വെർച്വൽ പ്രോട്ടോടൈപ്പായി അംഗീകരിക്കപ്പെട്ട എക്സിക്യൂട്ടബിൾ സ്പെസിഫിക്കേഷനാണ്.കൂടാതെ, വ്യത്യസ്ത ബാറ്ററി, പാരിസ്ഥിതിക പ്രവർത്തന സാഹചര്യങ്ങൾക്കെതിരെ ബിഎംഎസ് മേൽനോട്ട പ്രവർത്തനങ്ങളുടെ വേരിയന്റുകളുടെ വേദനയില്ലാത്ത അന്വേഷണം അനുകരണം അനുവദിക്കുന്നു.നടപ്പിലാക്കൽ പ്രശ്നങ്ങൾ വളരെ നേരത്തെ തന്നെ കണ്ടെത്താനും അന്വേഷിക്കാനും കഴിയും, ഇത് യഥാർത്ഥ ഹാർഡ്‌വെയർ പ്രോട്ടോടൈപ്പിൽ നടപ്പിലാക്കുന്നതിന് മുമ്പ് പ്രകടനവും പ്രവർത്തനപരമായ സുരക്ഷാ മെച്ചപ്പെടുത്തലുകളും പരിശോധിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു.ഇത് വികസന സമയം കുറയ്ക്കുകയും ആദ്യത്തെ ഹാർഡ്‌വെയർ പ്രോട്ടോടൈപ്പ് കരുത്തുറ്റതായിരിക്കുമെന്ന് ഉറപ്പാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.കൂടാതെ, ഫിസിക്കൽ റിയലിസ്റ്റിക് എംബഡഡ് സിസ്റ്റം ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ വ്യായാമം ചെയ്യുമ്പോൾ, ഏറ്റവും മോശം സാഹചര്യങ്ങൾ ഉൾപ്പെടെ നിരവധി പ്രാമാണീകരണ പരിശോധനകൾ BMS, ബാറ്ററി പാക്ക് എന്നിവയിൽ നടത്താം.

സംഗ്രഹം SaberRDബി‌എം‌എസിലും ബാറ്ററി പായ്ക്ക് രൂപകൽപ്പനയിലും വികസനത്തിലും താൽപ്പര്യമുള്ള എഞ്ചിനീയർമാരെ ശാക്തീകരിക്കുന്നതിന് വിപുലമായ ഇലക്ട്രിക്കൽ, ഡിജിറ്റൽ, കൺട്രോൾ, തെർമൽ ഹൈഡ്രോളിക് മോഡൽ ലൈബ്രറികൾ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു.നിരവധി ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങൾക്കും വ്യത്യസ്ത ബാറ്ററി കെമിസ്ട്രി തരങ്ങൾക്കുമുള്ള അടിസ്ഥാന ഡാറ്റാഷീറ്റ് സ്പെസിഫിക്കേഷനുകളിൽ നിന്നും മെഷർമെന്റ് കർവുകളിൽ നിന്നും വേഗത്തിൽ മോഡലുകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനുള്ള ഉപകരണങ്ങൾ ലഭ്യമാണ്.സ്ഥിതിവിവരക്കണക്കുകൾ, സമ്മർദ്ദം, പിഴവ് വിശകലനങ്ങൾ എന്നിവ മൊത്തത്തിലുള്ള ബിഎംഎസ് വിശ്വാസ്യത ഉറപ്പാക്കുന്നതിന്, അതിർത്തി പ്രദേശങ്ങൾ ഉൾപ്പെടെയുള്ള പ്രവർത്തന മേഖലയുടെ സ്പെക്ട്രത്തിലുടനീളം സ്ഥിരീകരണം അനുവദിക്കുന്നു.കൂടാതെ, ഒരു പ്രോജക്‌റ്റ് ജമ്പ്‌സ്റ്റാർട്ട് ചെയ്യാനും സിമുലേഷനിൽ നിന്ന് ആവശ്യമായ ഉത്തരങ്ങൾ വേഗത്തിൽ എത്തിച്ചേരാനും ഉപയോക്താക്കളെ പ്രാപ്‌തമാക്കുന്നതിന് നിരവധി ഡിസൈൻ ഉദാഹരണങ്ങൾ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു.