ব্যাটারি প্যাক সুরক্ষা সিস্টেম: তারা কিভাবে কাজ করে?

লিথিয়াম ব্যাটারি প্যাকগুলি ই-বাইক এবং পাওয়ার টুল থেকে এনার্জি স্টোরেজ সিস্টেম পর্যন্ত সব কিছুকে শক্তি দেয়৷ তবুও এই কোষগুলির ভিতরের রসায়ন তাদের সংবেদনশীল করে তোলে। ভোল্টেজকে খুব বেশি ঠেলে দিন, সেগুলিকে খুব কম ফেলে দিন, বা কারেন্ট স্পাইক হতে দিন, এবং আপনার স্থায়ী ক্ষতির ঝুঁকি বা, সবচেয়ে খারাপ ক্ষেত্রে,তাপ পলাতক.

ব্যাটারি প্যাক সুরক্ষা সিস্টেমকোষ এবং বাইরের বিশ্বের মধ্যে বসুন। তারা রিয়েল টাইমে মূল পরামিতিগুলি পর্যবেক্ষণ করে এবং যখন জিনিসগুলি নিরাপদ সীমার বাইরে চলে যায় তখন শক্তি কেটে দেয়। এজিইবি, আমরা এই সিস্টেমগুলিকে আমাদের উত্পাদিত প্রতিটি প্যাকে তৈরি করি কারণ একটি ভাল সুরক্ষা স্তর যা কোষের সংগ্রহকে একটি নির্ভরযোগ্য পণ্যে পরিণত করে যা গ্রাহকরা বছরের পর বছর ধরে বিশ্বাস করতে পারেন৷

দুটি সাধারণ পদ্ধতি আছে: সহজসুরক্ষা সার্কিট মডিউল (পিসিএম)এবং আরো সক্ষমব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম (BMS). আপনি যখন একটি প্যাক বাছাই করছেন বা নির্দিষ্ট করছেন তখন প্রতিটি কীভাবে কাজ করে তা বোঝা।

ব্যাটারি প্যাক সুরক্ষা সিস্টেম কি?

একটি ব্যাটারি প্যাক সুরক্ষা ব্যবস্থা হল একটি ইলেকট্রনিক সেটআপ যা ক্রমাগত ভোল্টেজ, কারেন্ট এবং তাপমাত্রা দেখে, তারপরে কাজ করেপ্যাকটি তার সেফ অপারেটিং এরিয়া (SOA) এর ভিতরে রাখতে.

• পিসিএম (প্রটেকশন সার্কিট মডিউল)মৌলিক সংস্করণ। এটি মূলত একটি সুরক্ষা বোর্ড যা এক বা দুটি সুরক্ষা আইসি এবং এর চারপাশে নির্মিতMOSFETs এর কাজটি সোজা: বিপজ্জনক অবস্থা সনাক্ত করুন এবং সার্কিট সংযোগ বিচ্ছিন্ন করুন। বেশিরভাগ ছোট 1S থেকে 4S প্যাক ব্যবহার করেপিসিএমকারণ এটি কমপ্যাক্ট এবং কম-খরচ।
• বিএমএস (ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম)আরও যায় এটিকে প্যাকের মস্তিষ্ক হিসাবে ভাবুন। এটি একাধিক সেন্সর, একটি মাইক্রোকন্ট্রোলার এবং সফ্টওয়্যার ব্যবহার করে প্রতিটি কোষকে পৃথকভাবে নিরীক্ষণ করতে, গণনা করেস্টেট অফ চার্জ (SOC)এবংস্বাস্থ্যের অবস্থা (SOH), কোষের ভারসাম্য বজায় রাখে এবং প্রায়ই CAN, UART বা ব্লুটুথের মাধ্যমে হোস্ট ডিভাইসের সাথে যোগাযোগ করে।

অনুশীলনে তারা কীভাবে আলাদা তা এখানে একটি স্পষ্ট দিক-পাশে-দেখুন:

PCM আপনাকে অতিরিক্ত জটিলতা ছাড়াই প্রয়োজনীয় সুরক্ষা দেয়।বিএমএসদীর্ঘ জীবন, উন্নত কর্মক্ষমতা, এবং সিস্টেম{0}}স্তরের ইন্টিগ্রেশন প্রদান করে যখন আপনার আবেদনের চাহিদা থাকে।

ব্যাটারি প্যাক সুরক্ষা সিস্টেমগুলি কীভাবে কাজ করে

আপনি PCM বা BMS ব্যবহার করুন না কেন মূল প্রক্রিয়া একই: মনিটর → সিদ্ধান্ত → অ্যাক্ট → পুনরুদ্ধার।

সেন্সর (বা সহজতর পিসিএম-এ সুরক্ষা আইসি) ক্রমাগত কোষ জুড়ে ভোল্টেজ, কারেন্ট প্রবাহিত বা বাইরে এবং মূল পয়েন্টে তাপমাত্রা পরিমাপ করে। কন্ট্রোল লজিক এই রিডিংগুলিকে প্রিসেট থ্রেশহোল্ডের সাথে তুলনা করে। যখন একটি মান একটি সীমা অতিক্রম করে, সিস্টেমটি সার্কিট ভাঙ্গার জন্য MOSFET সুইচগুলি বন্ধ করে দেয়। একবার শর্ত সাফ হয়ে গেলে (উদাহরণস্বরূপ, আপনি একটি চার্জ করা শুরু করেনওভার-ডিসচার্জড প্যাক), সিস্টেম পুনরায় সংযোগ করে।

একটি সাধারণ PCM-এ 8205A MOSFET-এর সাথে যুক্ত একটি DW01+ IC এর মতো কিছু ব্যবহার করে:

• সাধারণ অপারেশন (কোষের ভোল্টেজ মোটামুটি 2.5 V – 4.3 V): IC MOSFETs চালু রাখে, তাই কারেন্ট অবাধে প্রবাহিত হয়।
• স্রাবের সময় ভোল্টেজ খুব কম হলে, আইসি স্রাবের পথটি কেটে দেয়।
• চার্জের সময় ভোল্টেজ খুব বেশি বেড়ে গেলে, এটি চার্জের পথকে কেটে দেয়।
• ওভারকারেন্ট বা শর্ট সার্কিট MOSFET-এর ছোট অন-প্রতিরোধের মাধ্যমে সনাক্ত করা হয় - তাদের জুড়ে হঠাৎ ভোল্টেজ ড্রপ অত্যধিক কারেন্টের সংকেত দেয় এবং বন্ধ করে দেয়।

একটি সম্পূর্ণ BMS এর উপরে স্তর যোগ করে। এটি একাধিক সেন্সর থেকে ডেটা সংগ্রহ করে, এর মাইক্রোকন্ট্রোলারে অ্যালগরিদম চালায় এবং ভারসাম্য বজায় রাখার জন্য হার্ড কাট অফের পরিবর্তে চার্জ কারেন্ট হ্রাস করা বা কোষগুলির মধ্যে সক্রিয়ভাবে শক্তি সরানোর মতো স্মার্ট সিদ্ধান্ত নিতে পারে।

উভয় ক্ষেত্রেই ফলাফল একই: প্যাকটি নিরাপদ ভোল্টেজ, কারেন্ট এবং তাপমাত্রার জানালার মধ্যে থাকে যাতে কোষের ভিতরের রসায়ন দ্রুত ক্ষয় না হয় বা পালিয়ে যায় না।

মূল সুরক্ষা ফাংশন ব্যাখ্যা করা হয়েছে

এখানে আপনি যে প্রধান সুরক্ষাগুলির মুখোমুখি হবেন এবং কেন সেগুলি গুরুত্বপূর্ণ।

ওভারচার্জ সুরক্ষা

যদি একটি সেল ভোল্টেজ তার নিরাপদ সর্বোচ্চ (সাধারণত প্রায় 4.2 V - 4.25 V বেশিরভাগ NMC বা LCO কোষের জন্য) উপরে উঠে যায়, সুরক্ষা সার্কিট চার্জিং পাথ সংযোগ বিচ্ছিন্ন করে। ক্রমাগত ওভারচার্জিং ইলেক্ট্রোলাইট ভেঙে দেয়, তাপ উৎপন্ন করে এবং শুরু করতে পারেতাপ পলাতক. ভাল সিস্টেমে পুনরুদ্ধারের থ্রেশহোল্ড কিছুটা কম থাকে তাই ভোল্টেজ স্থির হয়ে গেলে চার্জিং আবার শুরু হতে পারে।

ওভার-ডিসচার্জ সুরক্ষা

প্রতি কোষে মোটামুটি 2.5 V – 3.0 V এর নিচে ডিসচার্জ করলে অ্যানোডে তামা দ্রবীভূত হয় এবং স্থায়ী ক্ষমতা হ্রাস পায়। ভোল্টেজ এতদূর নেমে যাওয়ার আগেই সুরক্ষা ব্যবস্থা স্রাব প্রবাহকে কেটে দেয়। চার্জার সংযুক্ত হয়ে গেলে এবং ভোল্টেজকে পরিসরে ফিরিয়ে আনলে অনেক প্যাক স্বয়ংক্রিয়ভাবে পুনরুদ্ধারের অনুমতি দেয়।

ওভারকারেন্ট এবং শর্ট সার্কিট সুরক্ষা

উচ্চ প্রবাহ তাপ উৎপন্ন করে এবং কোষকে চাপ দেয়।পিসিএমএবং BMS উভয়ই কারেন্ট নিরীক্ষণ করে, প্রায়শই MOSFET জুড়ে ভোল্টেজ ড্রপ ব্যবহার করে। একটি শর্ট সার্কিট হল ওভারকারেন্টের একটি চরম সংস্করণ - সিস্টেমটি ক্ষতি বা আগুন প্রতিরোধ করতে মিলিসেকেন্ডে প্রতিক্রিয়া দেখায়।

তাপমাত্রা এবং তাপ ব্যবস্থাপনা

তাপমাত্রা সমালোচনামূলক। বেশিরভাগ লিথিয়াম কোষ 15 ডিগ্রী এবং 35 ডিগ্রীর মধ্যে সর্বোত্তম কার্য সম্পাদন করে। সেই সীমার উপরে, বিশেষ করে দ্রুত চার্জ বা ভারী স্রাবের সময়, তাপ দ্রুত তৈরি হয়। বিএমএস ইউনিট একাধিক পয়েন্টে তাপমাত্রা নিরীক্ষণ করে এবং কারেন্ট থ্রোটল করতে পারে বা সম্পূর্ণভাবে বন্ধ করতে পারে। উচ্চতর-পাওয়ার প্যাকগুলিতে আমরা কোষ বা সক্রিয় শীতল পথের মধ্যে তাপীয় বাধার মতো প্যাসিভ ব্যবস্থাও যোগ করি।

সেল ব্যালেন্সিং

সিরিজের একাধিক কোষ সহ যেকোনো প্যাকে, ক্ষমতার ছোট পার্থক্যের কারণে কিছু কোষ অন্যদের তুলনায় তাড়াতাড়ি পূর্ণ বা খালি হয়ে যায়। ভারসাম্য না রেখে, আপনি ব্যবহারযোগ্য ক্ষমতা হারান এবং পৃথক কোষের উপর চাপের-ঝুঁকি হারাবেন। মৌলিকপিসিএমকদাচিৎ ভারসাম্য। একটি সঠিক BMS সক্রিয়ভাবে বা নিষ্ক্রিয়ভাবে শক্তি স্থানান্তর করে যাতে সমস্ত কোষ ঘনিষ্ঠভাবে মিলে যায়, যা সরাসরি চক্রের জীবন এবং নিরাপত্তা উন্নত করে।

এই ফাংশন একসঙ্গে কাজ. একটি প্যাক যেটিতে শুধুমাত্র ভোল্টেজ সুরক্ষা রয়েছে কিন্তু তাপমাত্রা উপেক্ষা করে তা এখনও ঝুঁকিপূর্ণ। GEB-তে আমরা সুরক্ষা স্তরটিকে বিচ্ছিন্ন বৈশিষ্ট্যের পরিবর্তে একটি সম্পূর্ণ সিস্টেম হিসাবে ডিজাইন করি।

পিসিএম বনাম বিএমএস: সঠিক পদ্ধতি নির্বাচন করা

অনেক কম-শক্তি বা খরচ-সংবেদনশীল প্রকল্পের জন্য, একটি ভাল-পরিকল্পিত PCM যথেষ্ট। এটি চারটি মূল সুরক্ষা (ওভারচার্জ, ওভার-ডিসচার্জ, ওভারকারেন্ট, শর্ট সার্কিট) নির্ভরযোগ্যভাবে পরিচালনা করে এবং প্যাকটিকে ছোট এবং সাশ্রয়ী রাখে।

আপনার আবেদনের জন্য নিম্নলিখিতগুলির যেকোনো একটির প্রয়োজন হলে একটি BMS-এ যান:

• দীর্ঘ চক্র জীবন মাধ্যমেকোষের ভারসাম্য
• ব্যবহারকারী বা সিস্টেমের জন্য সঠিক SOC তথ্য
• চার্জার, ইনভার্টার বা গাড়ির কন্ট্রোলারের সাথে যোগাযোগ
• পরিবর্তিত বা কঠোর তাপমাত্রার পরিবেশে অপারেশন
• বড় প্যাকের জন্য উচ্চতর নিরাপত্তা মার্জিন

আমরা এই পছন্দটি প্রতি সপ্তাহে গ্রাহকদের সাথে খেলতে দেখি। একটি পোর্টেবল ডিভাইস মেকার সাধারণত PCM এর সাথে থাকে। একটি ই-বাইক বা সোলার স্টোরেজ প্রজেক্ট প্রায় সবসময়ই BMS-এ চলে যায় কারণ অতিরিক্ত মনিটরিং এবং ভারসাম্য বাস্তব-বিশ্ব কার্যক্ষমতা এবং কম ওয়ারেন্টি সমস্যায় দ্রুত ফেরত দেয়।

কেন আপনার ব্যাটারি প্যাকের জন্য শক্তিশালী সুরক্ষা গুরুত্বপূর্ণ

একটি সঠিকভাবে সুরক্ষিত প্যাক দীর্ঘস্থায়ী হয়, আরও ধারাবাহিকভাবে সঞ্চালন করে এবং নিচের দিকে অনেক কম মাথাব্যথা তৈরি করে। এটি ক্ষেত্রের ব্যর্থতা হ্রাস করে, সার্টিফিকেশনকে সহজ করে এবং আপনার শেষ গ্রাহকদের আস্থা দেয় যে পণ্যটি একটি জটিল মুহূর্তে তাদের হতাশ করবে না।

এজিইবি আমরা সুরক্ষাকে অ্যাড- হিসাবে নয় বরং প্যাক ডিজাইনের একটি মূল অংশ হিসাবে বিবেচনা করি। আমরা একটি কম্প্যাক্ট ব্যবহার কিনাপিসিএমএকটি কমপ্যাক্ট টুল ব্যাটারির জন্য বা একটি সম্পূর্ণ-বৈশিষ্ট্যযুক্তবিএমএসসঙ্গেযোগাযোগ করতে পারেনএকটি এনার্জি স্টোরেজ সিস্টেমের জন্য, লক্ষ্য একই থাকে: যতটা সম্ভব চক্রের জন্য কোষগুলিকে তাদের পরিকল্পিত সীমার মধ্যে নিরাপদে কাজ করে।

চূড়ান্ত যদিও

ব্যাটারি প্যাক সুরক্ষা সিস্টেম - সাধারণ PCM হোক বা উন্নতবিএমএস- যা কাঁচা লিথিয়াম কোষকে নিরাপদ, ব্যবহারযোগ্য পণ্যে পরিণত করে। তারা ভোল্টেজ, কারেন্ট এবং তাপমাত্রা নিরীক্ষণ করে, তারপর সীমার কাছে গেলে দ্রুত কাজ করে। এই প্রক্রিয়াগুলি বোঝা আপনাকে আপনার অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সঠিক সমাধান নির্দিষ্ট করতে এবং ব্যাটারির আয়ু কমিয়ে দেয় বা নিরাপত্তা ঝুঁকি তৈরি করে এমন সাধারণ সমস্যাগুলি এড়াতে সহায়তা করে৷

আপনি যদি একটি নতুন পণ্য বিকাশ করছেন বা বিদ্যমান একটি উন্নত করতে খুঁজছেনব্যাটারি প্যাক, বিনা দ্বিধায় যোগাযোগ করুন। GEB-তে আমরা উভয় ডিজাইন এবং উত্পাদন করিPCM-সুরক্ষিতএবংBMS-সজ্জিতলিথিয়াম ব্যাটারি প্যাকগুলি বিভিন্ন পাওয়ার লেভেল, পরিবেশ এবং কর্মক্ষমতার প্রয়োজন অনুসারে তৈরি। আপনার প্রয়োজনীয়তাগুলি আমাদের বলুন এবং আমরা সর্বোত্তম ফিট করে এমন সুরক্ষা পদ্ধতির সুপারিশ করতে পারি।