लिथियम ब्याट्री प्याकहरू मर्मतसम्भार नभएका इन्जिनहरू जस्तै हुन्; aबीएमएससन्तुलन कार्य बिनाको कार्य केवल डेटा सङ्कलनकर्ता हो र यसलाई व्यवस्थापन प्रणाली मान्न सकिँदैन। सक्रिय र निष्क्रिय सन्तुलन दुवैले ब्याट्री प्याक भित्रका असंगतिहरूलाई हटाउने लक्ष्य राख्छन्, तर तिनीहरूको कार्यान्वयन सिद्धान्तहरू मौलिक रूपमा फरक छन्।
स्पष्टताको लागि, यस लेखले एल्गोरिदम मार्फत BMS द्वारा सुरु गरिएको सन्तुलनलाई सक्रिय सन्तुलनको रूपमा परिभाषित गर्दछ, जबकि ऊर्जालाई नष्ट गर्न प्रतिरोधकहरू प्रयोग गर्ने सन्तुलनलाई निष्क्रिय सन्तुलन भनिन्छ। सक्रिय सन्तुलनमा ऊर्जा स्थानान्तरण समावेश छ, जबकि निष्क्रिय सन्तुलनमा ऊर्जा अपव्यय समावेश छ।

आधारभूत ब्याट्री प्याक डिजाइन सिद्धान्तहरू
- पहिलो सेल पूर्ण रूपमा चार्ज भएपछि चार्जिङ बन्द गर्नुपर्छ।
- पहिलो कोष समाप्त भएपछि डिस्चार्जिङ समाप्त हुनुपर्छ।
- कमजोर कोषहरू बलिया कोषहरू भन्दा छिटो बुढो हुन्छन्।
- - सबैभन्दा कमजोर चार्ज भएको सेलले अन्ततः ब्याट्री प्याकलाई सीमित गर्नेछ'प्रयोगयोग्य क्षमता (सबैभन्दा कमजोर लिङ्क)।
- ब्याट्री प्याक भित्रको प्रणालीको तापक्रम ढाँचाले उच्च औसत तापक्रममा सञ्चालन हुने कोषहरूलाई कमजोर बनाउँछ।
- सन्तुलन बिना, प्रत्येक चार्ज र डिस्चार्ज चक्रसँगै सबैभन्दा कमजोर र बलियो कोषहरू बीचको भोल्टेज भिन्नता बढ्छ। अन्ततः, एउटा कोष अधिकतम भोल्टेजमा पुग्छ जबकि अर्को न्यूनतम भोल्टेजको नजिक पुग्छ, जसले प्याकको चार्ज र डिस्चार्ज क्षमताहरूमा बाधा पुर्याउँछ।
समयसँगै कोषहरूको बेमेल र स्थापनाबाट फरक तापक्रम अवस्थाका कारण, कोष सन्तुलन आवश्यक छ।
लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूले मुख्यतया दुई प्रकारका बेमेलको सामना गर्छन्: चार्जिङ बेमेल र क्षमता बेमेल। चार्जिङ बेमेल तब हुन्छ जब एउटै क्षमताका कोषहरू बिस्तारै चार्जमा फरक हुन्छन्। क्षमता बेमेल तब हुन्छ जब फरक प्रारम्भिक क्षमता भएका कोषहरू सँगै प्रयोग गरिन्छ। यद्यपि कोषहरू सामान्यतया राम्रोसँग मिल्छन् यदि तिनीहरू समान उत्पादन प्रक्रियाहरूसँग एकै समयमा उत्पादन गरिन्छन् भने, अज्ञात स्रोतहरू वा महत्त्वपूर्ण उत्पादन भिन्नता भएका कोषहरूबाट बेमेल उत्पन्न हुन सक्छ।

सक्रिय सन्तुलन बनाम निष्क्रिय सन्तुलन
१. उद्देश्य
ब्याट्री प्याकहरूमा धेरै श्रृंखला-जडित कोषहरू हुन्छन्, जुन समान हुने सम्भावना हुँदैन। सन्तुलनले सेल भोल्टेज विचलनहरू अपेक्षित दायरा भित्र राखिएको सुनिश्चित गर्दछ, समग्र उपयोगिता र नियन्त्रणयोग्यता कायम राख्छ, जसले गर्दा क्षति हुनबाट बच्छ र ब्याट्रीको आयु बढ्छ।
२. डिजाइन तुलना
- निष्क्रिय सन्तुलन: सामान्यतया प्रतिरोधकहरू प्रयोग गरेर उच्च भोल्टेज कोषहरू डिस्चार्ज गर्दछ, अतिरिक्त ऊर्जालाई तापमा रूपान्तरण गर्दछ। यो विधिले अन्य कोषहरूको लागि चार्जिङ समय बढाउँछ तर कम दक्षता छ।
- सक्रिय सन्तुलन: एक जटिल प्रविधि जसले चार्ज र डिस्चार्ज चक्रको समयमा कोषहरू भित्र चार्जलाई पुन: वितरण गर्दछ, चार्जिङ समय घटाउँछ र डिस्चार्ज अवधि बढाउँछ। यसले सामान्यतया डिस्चार्जको समयमा तल्लो सन्तुलन रणनीतिहरू र चार्जिङको समयमा शीर्ष सन्तुलन रणनीतिहरू प्रयोग गर्दछ।
- फाइदा र बेफाइदा तुलना: निष्क्रिय सन्तुलन सरल र सस्तो छ तर कम कुशल छ, किनकि यसले तापको रूपमा ऊर्जा खेर फाल्छ र ढिलो सन्तुलन प्रभाव पार्छ। सक्रिय सन्तुलन बढी कुशल हुन्छ, कोषहरू बीच ऊर्जा स्थानान्तरण गर्दछ, जसले समग्र उपयोग दक्षतामा सुधार गर्दछ र छिटो सन्तुलन प्राप्त गर्दछ। यद्यपि, यसमा जटिल संरचनाहरू र उच्च लागतहरू समावेश छन्, यी प्रणालीहरूलाई समर्पित आईसीहरूमा एकीकृत गर्ने चुनौतीहरू सहित।

निष्कर्ष
BMS को अवधारणा सुरुमा विदेशमा विकसित गरिएको थियो, प्रारम्भिक IC डिजाइनहरू भोल्टेज र तापक्रम पत्ता लगाउनमा केन्द्रित थिए। सन्तुलनको अवधारणा पछि प्रस्तुत गरिएको थियो, सुरुमा IC हरूमा एकीकृत प्रतिरोधात्मक डिस्चार्ज विधिहरू प्रयोग गरेर। यो दृष्टिकोण अब व्यापक छ, TI, MAXIM, र LINEAR जस्ता कम्पनीहरूले यस्ता चिपहरू उत्पादन गर्छन्, केहीले चिपहरूमा स्विच ड्राइभरहरू एकीकृत गर्छन्।
निष्क्रिय सन्तुलन सिद्धान्त र रेखाचित्रहरूबाट, यदि ब्याट्री प्याकलाई ब्यारेलसँग तुलना गरिन्छ भने, कोषहरू स्ट्याभहरू जस्तै हुन्छन्। उच्च ऊर्जा भएका कोषहरू लामो प्लाङ्कहरू हुन्, र कम ऊर्जा भएकाहरू छोटो प्लाङ्कहरू हुन्। निष्क्रिय सन्तुलनले लामो प्लाङ्कहरूलाई मात्र "छोटो" बनाउँछ, जसले गर्दा ऊर्जा खेर जान्छ र अक्षमताहरू हुन्छन्। यस विधिमा सीमितताहरू छन्, जसमा ठूलो क्षमताका प्याकहरूमा महत्त्वपूर्ण ताप अपव्यय र ढिलो सन्तुलन प्रभावहरू समावेश छन्।
यसको विपरीत, सक्रिय सन्तुलनले "छोटो फलकहरू भर्छ", उच्च-ऊर्जा कोषहरूबाट कम-ऊर्जा कोषहरूमा ऊर्जा स्थानान्तरण गर्दछ, जसले गर्दा उच्च दक्षता र छिटो सन्तुलन प्राप्ति हुन्छ। यद्यपि, यसले स्विच म्याट्रिक्स डिजाइन गर्ने र ड्राइभहरू नियन्त्रण गर्ने चुनौतीहरू सहित जटिलता र लागत समस्याहरू प्रस्तुत गर्दछ।
ट्रेड-अफहरूलाई ध्यानमा राख्दै, राम्रो स्थिरता भएका कोषहरूको लागि निष्क्रिय सन्तुलन उपयुक्त हुन सक्छ, जबकि बढी भिन्नता भएका कोषहरूको लागि सक्रिय सन्तुलन उपयुक्त हुन्छ।
पोस्ट समय: अगस्ट-२७-२०२४