లిథియం బ్యాటరీ ప్యాక్‌లు నిర్వహణ లేని ఇంజిన్‌ల లాంటివి; aబిఎంఎస్బ్యాలెన్సింగ్ ఫంక్షన్ లేకుండా కేవలం డేటా కలెక్టర్ మరియు నిర్వహణ వ్యవస్థగా పరిగణించబడదు. యాక్టివ్ మరియు పాసివ్ బ్యాలెన్సింగ్ రెండూ బ్యాటరీ ప్యాక్‌లోని అసమానతలను తొలగించడమే లక్ష్యంగా పెట్టుకుంటాయి, కానీ వాటి అమలు సూత్రాలు ప్రాథమికంగా భిన్నంగా ఉంటాయి.
స్పష్టత కోసం, ఈ వ్యాసం అల్గోరిథంల ద్వారా BMS ప్రారంభించిన బ్యాలెన్సింగ్‌ను యాక్టివ్ బ్యాలెన్సింగ్‌గా నిర్వచిస్తుంది, అయితే శక్తిని వెదజల్లడానికి రెసిస్టర్‌లను ఉపయోగించే బ్యాలెన్సింగ్‌ను పాసివ్ బ్యాలెన్సింగ్ అంటారు. యాక్టివ్ బ్యాలెన్సింగ్‌లో శక్తి బదిలీ ఉంటుంది, అయితే పాసివ్ బ్యాలెన్సింగ్‌లో శక్తి దుర్వినియోగం ఉంటుంది.
ప్రాథమిక బ్యాటరీ ప్యాక్ డిజైన్ సూత్రాలు
- మొదటి సెల్ పూర్తిగా ఛార్జ్ అయినప్పుడు ఛార్జింగ్ ఆగిపోవాలి.
- మొదటి సెల్ ఖాళీ అయినప్పుడు డిశ్చార్జింగ్ ముగియాలి.
- బలమైన కణాల కంటే బలహీనమైన కణాలు వేగంగా వృద్ధాప్యం చెందుతాయి.
- -అత్యంత బలహీనమైన ఛార్జ్ ఉన్న సెల్ చివరికి బ్యాటరీ ప్యాక్‌ను పరిమితం చేస్తుంది.'ఉపయోగించగల సామర్థ్యం (బలహీనమైన లింక్).
- బ్యాటరీ ప్యాక్‌లోని సిస్టమ్ ఉష్ణోగ్రత ప్రవణత అధిక సగటు ఉష్ణోగ్రతల వద్ద పనిచేసే కణాలను బలహీనపరుస్తుంది.
- సమతుల్యత లేకుండా, ప్రతి ఛార్జ్ మరియు డిశ్చార్జ్ చక్రంతో బలహీనమైన మరియు బలమైన కణాల మధ్య వోల్టేజ్ వ్యత్యాసం పెరుగుతుంది. చివరికి, ఒక సెల్ గరిష్ట వోల్టేజ్‌కు చేరుకుంటుంది, మరొకటి కనిష్ట వోల్టేజ్‌కు దగ్గరగా ఉంటుంది, ఇది ప్యాక్ యొక్క ఛార్జ్ మరియు డిశ్చార్జ్ సామర్థ్యాలను అడ్డుకుంటుంది.
కాలక్రమేణా సెల్స్ అసమతుల్యత మరియు ఇన్‌స్టాలేషన్ నుండి మారుతున్న ఉష్ణోగ్రత పరిస్థితుల కారణంగా, సెల్ బ్యాలెన్సింగ్ చాలా అవసరం.
లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు ప్రధానంగా రెండు రకాల అసమతుల్యతను ఎదుర్కొంటాయి: ఛార్జింగ్ అసమతుల్యత మరియు సామర్థ్యం అసమతుల్యత. ఒకే సామర్థ్యం ఉన్న కణాలు క్రమంగా ఛార్జ్‌లో తేడా ఉన్నప్పుడు ఛార్జింగ్ అసమతుల్యత ఏర్పడుతుంది. వేర్వేరు ప్రారంభ సామర్థ్యాలు కలిగిన కణాలను కలిపి ఉపయోగించినప్పుడు సామర్థ్య అసమతుల్యత జరుగుతుంది. సారూప్య తయారీ ప్రక్రియలతో ఒకే సమయంలో కణాలు ఉత్పత్తి చేయబడితే అవి సాధారణంగా బాగా సరిపోలినప్పటికీ, తెలియని మూలాలు లేదా గణనీయమైన తయారీ వ్యత్యాసాలు ఉన్న కణాల నుండి అసమతుల్యత తలెత్తవచ్చు.
యాక్టివ్ బ్యాలెన్సింగ్ vs. పాసివ్ బ్యాలెన్సింగ్
1. ఉద్దేశ్యం
బ్యాటరీ ప్యాక్‌లు అనేక సిరీస్-కనెక్ట్ చేయబడిన సెల్‌లను కలిగి ఉంటాయి, ఇవి ఒకేలా ఉండే అవకాశం లేదు. బ్యాలెన్సింగ్ సెల్ వోల్టేజ్ విచలనాలు అంచనా వేసిన పరిధులలో ఉంచబడిందని, మొత్తం వినియోగం మరియు నియంత్రణను నిర్వహిస్తుందని, తద్వారా నష్టాన్ని నివారించి బ్యాటరీ జీవితకాలాన్ని పొడిగించిందని నిర్ధారిస్తుంది.
2. డిజైన్ పోలిక
- నిష్క్రియాత్మక సమతుల్యత: సాధారణంగా అధిక వోల్టేజ్ కణాలను రెసిస్టర్‌లను ఉపయోగించి విడుదల చేస్తుంది, అదనపు శక్తిని వేడిగా మారుస్తుంది. ఈ పద్ధతి ఇతర కణాలకు ఛార్జింగ్ సమయాన్ని పొడిగిస్తుంది కానీ తక్కువ సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది.
- యాక్టివ్ బ్యాలెన్సింగ్: ఛార్జ్ మరియు డిశ్చార్జ్ సైకిల్స్ సమయంలో కణాలలో ఛార్జ్‌ను పునఃపంపిణీ చేసే సంక్లిష్టమైన టెక్నిక్, ఛార్జింగ్ సమయాన్ని తగ్గిస్తుంది మరియు డిశ్చార్జ్ వ్యవధిని పెంచుతుంది. ఇది సాధారణంగా డిశ్చార్జ్ సమయంలో బాటమ్ బ్యాలెన్సింగ్ వ్యూహాలను మరియు ఛార్జింగ్ సమయంలో టాప్ బ్యాలెన్సింగ్ వ్యూహాలను ఉపయోగిస్తుంది.
- లాభాలు మరియు నష్టాల పోలిక: నిష్క్రియాత్మక సమతుల్యత సరళమైనది మరియు చౌకైనది కానీ తక్కువ సామర్థ్యం కలిగి ఉంటుంది, ఎందుకంటే ఇది శక్తిని వేడిగా వృధా చేస్తుంది మరియు నెమ్మదిగా సమతుల్య ప్రభావాలను కలిగి ఉంటుంది. క్రియాశీల సమతుల్యత మరింత సమర్థవంతంగా ఉంటుంది, కణాల మధ్య శక్తిని బదిలీ చేస్తుంది, ఇది మొత్తం వినియోగ సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది మరియు సమతుల్యతను త్వరగా సాధిస్తుంది. అయితే, ఇది సంక్లిష్ట నిర్మాణాలు మరియు అధిక ఖర్చులను కలిగి ఉంటుంది, ఈ వ్యవస్థలను అంకితమైన ICలలోకి అనుసంధానించడంలో సవాళ్లు ఉంటాయి.
ముగింపు
BMS భావన మొదట విదేశాలలో అభివృద్ధి చేయబడింది, ప్రారంభ IC డిజైన్లు వోల్టేజ్ మరియు ఉష్ణోగ్రత గుర్తింపుపై దృష్టి సారించాయి. బ్యాలెన్సింగ్ భావన తరువాత ప్రవేశపెట్టబడింది, ప్రారంభంలో ICలలో విలీనం చేయబడిన రెసిస్టివ్ డిశ్చార్జ్ పద్ధతులను ఉపయోగించారు. ఈ విధానం ఇప్పుడు విస్తృతంగా వ్యాపించింది, TI, MAXIM మరియు LINEAR వంటి కంపెనీలు ఇటువంటి చిప్‌లను ఉత్పత్తి చేస్తున్నాయి, కొన్ని స్విచ్ డ్రైవర్లను చిప్‌లలో అనుసంధానిస్తున్నాయి.
నిష్క్రియాత్మక సమతుల్య సూత్రాలు మరియు రేఖాచిత్రాల ప్రకారం, బ్యాటరీ ప్యాక్‌ను బ్యారెల్‌తో పోల్చినట్లయితే, కణాలు పుల్లల వంటివి. అధిక శక్తి కలిగిన కణాలు పొడవైన పలకలు, మరియు తక్కువ శక్తి ఉన్నవి చిన్న పలకలు. నిష్క్రియాత్మక సమతుల్యత పొడవైన పలకలను మాత్రమే "కుదించు" చేస్తుంది, ఫలితంగా వృధా శక్తి మరియు అసమర్థతలు ఏర్పడతాయి. ఈ పద్ధతికి పరిమితులు ఉన్నాయి, వీటిలో పెద్ద సామర్థ్యం గల ప్యాక్‌లలో గణనీయమైన ఉష్ణ వెదజల్లడం మరియు నెమ్మదిగా సమతుల్య ప్రభావాలు ఉంటాయి.
దీనికి విరుద్ధంగా, క్రియాశీల బ్యాలెన్సింగ్ "చిన్న ప్లాంక్‌లను నింపుతుంది", అధిక-శక్తి కణాల నుండి తక్కువ-శక్తి కణాలకు శక్తిని బదిలీ చేస్తుంది, ఫలితంగా అధిక సామర్థ్యం మరియు వేగవంతమైన బ్యాలెన్స్ సాధన జరుగుతుంది. అయితే, ఇది సంక్లిష్టత మరియు వ్యయ సమస్యలను పరిచయం చేస్తుంది, స్విచ్ మ్యాట్రిక్స్‌లను రూపొందించడంలో మరియు డ్రైవ్‌లను నియంత్రించడంలో సవాళ్లతో.
ట్రేడ్-ఆఫ్‌లను బట్టి చూస్తే, మంచి స్థిరత్వం ఉన్న కణాలకు నిష్క్రియాత్మక బ్యాలెన్సింగ్ అనుకూలంగా ఉండవచ్చు, అయితే ఎక్కువ వ్యత్యాసాలు ఉన్న కణాలకు క్రియాశీల బ్యాలెన్సింగ్ ఉత్తమం.
పోస్ట్ సమయం: ఆగస్టు-27-2024
