ব্যাটারি প্যাকগুলিতে সঠিক কোষের ভারসাম্য কেন প্রয়োজনীয়, এন্টন বেক, ব্যাটারি প্রোডাক্ট ম্যানেজার, ইপেকের দ্বারা অবদানকৃত মন্তব্য

যখন একটি লিথিয়াম ব্যাটারি প্যাক সিরিজে একাধিক সেল ব্যবহার করে ডিজাইন করা হয়, তখন সেল ভোল্টেজের ক্রমাগত ভারসাম্য বজায় রাখার জন্য ইলেকট্রনিক বৈশিষ্ট্যগুলি ডিজাইন করা খুবই গুরুত্বপূর্ণ৷এটি শুধুমাত্র ব্যাটারি প্যাকের কর্মক্ষমতার জন্য নয়, সর্বোত্তম জীবন চক্রের জন্যও।

সেল ব্যালেন্সিং ব্যবহার আমাদেরকে একটি অ্যাপ্লিকেশনের জন্য বৃহত্তর ক্ষমতা সহ একটি ব্যাটারি ডিজাইন করতে সক্ষম করে কারণ ভারসাম্য ব্যাটারি চার্জের উচ্চ অবস্থা (SOC) অর্জন করতে দেয়।অনেক কোম্পানি তাদের ডিজাইনের শুরুতে সেল ব্যালেন্সিং ব্যবহার না করা বেছে নেয় খরচ কম করে কিন্তু সেল ব্যালেন্সিং হার্ডওয়্যার এবং সফ্টওয়্যারে বিনিয়োগ না করে, ডিজাইনটি SOC-কে 100 শতাংশের কাছে যেতে দেয় না।

কোষের ভারসাম্যহীনতা কি?
যদি লিথিয়াম কোষগুলি অতিরিক্ত উত্তপ্ত হয় বা অতিরিক্ত চার্জ করা হয় তবে তারা ত্বরিত কোষের অবক্ষয় প্রবণ হয়।একটি লিথিয়াম আয়ন সেল ভোল্টেজ এমনকি কয়েকশ মিলিভোল্ট দ্বারা 4.2 V অতিক্রম করলে তারা আগুন ধরতে পারে বা এমনকি বিস্ফোরিত হতে পারে কারণ তাপীয় পলাতক অবস্থা ঘটতে পারে।

 

Epec-এ আমরা যে প্যাকগুলি ডিজাইন এবং তৈরি করি তাতে একটি ওভারভোল্টেজ সুরক্ষা সার্কিট (কখনও কখনও একটি ব্যাকআপ) থাকে যা স্ট্যান্ডার্ড সেল ব্যালেন্সিং সহ যেতে পারে যা এই ধরনের ঘটনাকে কখনও ঘটতে বাধা দেবে।একটি মাল্টি-সেল ব্যাটারি প্যাকে, যা সাধারণত ল্যাপটপ কম্পিউটার এবং চিকিৎসা সরঞ্জামগুলিতে ব্যবহৃত হয়, সিরিজে কোষ স্থাপন করা কোষের ভারসাম্যহীনতার সম্ভাবনাকে উন্মুক্ত করে, ব্যাটারির একটি ধীর কিন্তু ক্রমাগত অবক্ষয়।

সেল ব্যালেন্সিং কি?
কোষের ভারসাম্য হল কোষগুলির মধ্যে ভোল্টেজ এবং চার্জের অবস্থা সমান করার প্রক্রিয়া যখন তারা সম্পূর্ণ চার্জে থাকে।কোন দুটি কোষ অভিন্ন নয়।চার্জের অবস্থা, স্ব-স্রাবের হার, ক্ষমতা, প্রতিবন্ধকতা এবং তাপমাত্রার বৈশিষ্ট্যে সর্বদা সামান্য পার্থক্য থাকে।কোষগুলি একই মডেল, একই প্রস্তুতকারক এবং একই উত্পাদনের জায়গা হলেও এটি সত্য।নির্মাতারা যতটা সম্ভব কাছাকাছি মিলতে অনুরূপ ভোল্টেজের দ্বারা কোষগুলিকে বাছাই করবে, তবে পৃথক কোষের প্রতিবন্ধকতা, ক্ষমতা এবং স্ব-স্রাবের হারে এখনও সামান্য তারতম্য রয়েছে যা শেষ পর্যন্ত সময়ের সাথে সাথে ভোল্টেজের একটি ভিন্নতা ঘটাতে পারে।

বেশিরভাগ সাধারণ ব্যাটারি চার্জারগুলি কোষের সম্পূর্ণ স্ট্রিংয়ের ভোল্টেজ ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ পয়েন্টে পৌঁছেছে কিনা তা পরীক্ষা করে সম্পূর্ণ চার্জ সনাক্ত করে।স্বতন্ত্র সেল ভোল্টেজগুলি পরিবর্তিত হতে পারে যতক্ষণ না তারা ওভারভোল্টেজ সুরক্ষার সীমা অতিক্রম না করে।যাইহোক, দুর্বল কোষগুলি (কম ক্ষমতা / উচ্চ অভ্যন্তরীণ প্রতিবন্ধকতা সহ) সম্পূর্ণ চার্জ শেষ হওয়ার সময় বাকি সিরিজ কোষগুলির তুলনায় উচ্চ ভোল্টেজ প্রদর্শন করে।এই কোষগুলি তখন ক্রমাগত ওভারচার্জ চক্র দ্বারা আরও দুর্বল হয়ে পড়ে।চার্জ সম্পন্ন হওয়ার সময় দুর্বল কোষের উচ্চ ভোল্টেজ ত্বরিত ক্ষমতা হ্রাস ঘটায়।যদি সর্বাধিক প্রস্তাবিত চার্জিং ভোল্টেজ 10 শতাংশের মতোও ছাড়িয়ে যায়, তবে এটি অবনতির হার 30 শতাংশ বৃদ্ধির কারণ হবে৷

স্রাবের দিকে, দুর্বল কোষে অন্য কোষের তুলনায় কম ভোল্টেজ থাকে, হয় উচ্চতর অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের কারণে বা কম ক্ষমতার ফলে দ্রুত স্রাবের হারের কারণে।এর মানে হল যে প্যাক ভোল্টেজ এখনও সিস্টেমকে পাওয়ার জন্য যথেষ্ট থাকাকালীন ভোল্টেজ সুরক্ষা সীমার অধীনে কোনও দুর্বল কোষ কোষে আঘাত করলে, ব্যাটারির সম্পূর্ণ ক্ষমতা কখনই ব্যবহার করা হবে না কারণ প্যাক প্রটেক্টর অতিরিক্ত স্রাব প্রতিরোধ করবে (যা ক্ষতি করবে) সেল) পুরো প্যাকের স্রাব বন্ধ করে যখন একটি সেল ভোল্টেজ ভোল্টেজ থ্রেশহোল্ডের নীচে সেলের নীচে চলে যায় (সাধারণত প্রায় 2.7 V)।

সেল ব্যালেন্সিং কৌশল
কোষের ভারসাম্যের মৌলিক সমাধান কোষগুলির মধ্যে ভোল্টেজ এবং চার্জের অবস্থাকে সমান করে দেয় যখন তারা সম্পূর্ণ চার্জ অবস্থায় থাকে।কোষের ভারসাম্য সাধারণত দুই প্রকারে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়:

1. নিষ্ক্রিয়
2. সক্রিয়

প্যাসিভ সেল ব্যালেন্সিং
প্যাসিভ সেল ব্যালেন্সিং পদ্ধতি কিছুটা সহজ এবং সরল।একটি dissipative বাইপাস রুট মাধ্যমে কোষ নিষ্কাশন.এই বাইপাস হয় ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটের (IC) সাথে সমন্বিত বা বাহ্যিক হতে পারে।এই ধরনের একটি পদ্ধতি কম খরচে সিস্টেম প্রয়োগের জন্য অনুকূল।সত্য যে উচ্চ শক্তি কোষ থেকে অতিরিক্ত শক্তির 100% তাপ নষ্ট হয়ে যায় কারণ ব্যাটারি চালানোর সময় সুস্পষ্ট প্রভাবের কারণে নিষ্কাশনের সময় নিষ্ক্রিয় পদ্ধতিটি ব্যবহার করা কম পছন্দনীয়।

সক্রিয় কোষ ভারসাম্য
অ্যাক্টিভ সেল ব্যালেন্সিং, যা ব্যাটারি কোষের মধ্যে চার্জ স্থানান্তর করতে ক্যাপাসিটিভ বা ইনডাকটিভ চার্জ শাটলিং ব্যবহার করে, উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি দক্ষ কারণ শক্তি যেখানে রক্তপাতের পরিবর্তে প্রয়োজন সেখানে স্থানান্তরিত হয়।অবশ্যই এই উন্নত দক্ষতার জন্য ট্রেড-অফ হল উচ্চ খরচে অতিরিক্ত উপাদানের প্রয়োজন।

সারসংক্ষেপ
সেল ব্যালেন্সিং শুধুমাত্র ব্যাটারির কর্মক্ষমতা এবং জীবন চক্রের উন্নতির জন্য গুরুত্বপূর্ণ নয়, এটি ব্যাটারিতে নিরাপত্তার একটি উপাদান যোগ করে।ব্যাটারির নিরাপত্তা বাড়াতে এবং ব্যাটারির আয়ু বাড়ানোর জন্য একটি উদীয়মান প্রযুক্তি হল উন্নত সেল ব্যালেন্সিং।যেহেতু নতুন সেল ব্যালেন্সিং প্রযুক্তিগুলি পৃথক কোষের জন্য প্রয়োজনীয় ভারসাম্যের পরিমাণ ট্র্যাক করে, ব্যাটারি প্যাকগুলির ব্যবহারযোগ্য আয়ু বৃদ্ধি করা হয়, এবং সামগ্রিক ব্যাটারির নিরাপত্তা উন্নত হয়৷