ലിഥിയം ബാറ്ററികളെ സ്മാർട്ടാക്കുന്നത് എന്താണ്?

ബാറ്ററികളുടെ ലോകത്ത്, മോണിറ്ററിംഗ് സർക്യൂട്ട് ഉള്ള ബാറ്ററികളുണ്ട്, പിന്നെ ഇല്ലാത്ത ബാറ്ററികളുമുണ്ട്. ലിഥിയം ബാറ്ററിയുടെ പ്രകടനം നിയന്ത്രിക്കുന്ന ഒരു പ്രിന്റഡ് സർക്യൂട്ട് ബോർഡ് അതിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നതിനാൽ ലിഥിയം ഒരു സ്മാർട്ട് ബാറ്ററിയായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു. മറുവശത്ത്, ഒരു സാധാരണ സീൽ ചെയ്ത ലെഡ് ആസിഡ് ബാറ്ററിക്ക് അതിന്റെ പ്രകടനം ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നതിന് ഒരു ബോർഡ് നിയന്ത്രണവുമില്ല.

ഒരു സ്മാർട്ട് ലിഥിയം ബാറ്ററിമൂന്ന് അടിസ്ഥാന നിയന്ത്രണ തലങ്ങളുണ്ട്. ആദ്യത്തെ നിയന്ത്രണ തലം ലളിതമായ ബാലൻസിംഗ് ആണ്, ഇത് സെല്ലുകളുടെ വോൾട്ടേജുകൾ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നു. രണ്ടാമത്തെ നിയന്ത്രണ തലം ചാർജ് ചെയ്യുമ്പോഴും ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യുമ്പോഴും ഉയർന്ന/കുറഞ്ഞ വോൾട്ടേജുകൾക്കും വൈദ്യുതധാരകൾക്കും സെല്ലുകളെ സംരക്ഷിക്കുന്ന ഒരു പ്രൊട്ടക്റ്റീവ് സർക്യൂട്ട് മൊഡ്യൂൾ (PCM) ആണ്. മൂന്നാമത്തെ നിയന്ത്രണ തലം ഒരു ബാറ്ററി മാനേജ്മെന്റ് സിസ്റ്റമാണ് (BMS). ബാലൻസ് സർക്യൂട്ടിന്റെയും പ്രൊട്ടക്റ്റീവ് സർക്യൂട്ട് മൊഡ്യൂളിന്റെയും എല്ലാ കഴിവുകളും BMS-നുണ്ട്, എന്നാൽ ബാറ്ററിയുടെ മുഴുവൻ ആയുസ്സിലും (ചാർജ് അവസ്ഥയും ആരോഗ്യസ്ഥിതിയും നിരീക്ഷിക്കുന്നത് പോലുള്ളവ) പ്രകടനം ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നതിനുള്ള അധിക പ്രവർത്തനക്ഷമതയുണ്ട്.

ലിഥിയം ബാലൻസിങ് സർക്യൂട്ട്

ബാലൻസിങ് ചിപ്പ് ഉള്ള ഒരു ബാറ്ററിയിൽ, ചാർജ് ചെയ്യുമ്പോൾ ബാറ്ററിയിലെ വ്യക്തിഗത സെല്ലുകളുടെ വോൾട്ടേജുകൾ ചിപ്പ് ബാലൻസ് ചെയ്യുന്നു. എല്ലാ സെൽ വോൾട്ടേജുകളും പരസ്പരം ചെറിയ ടോളറൻസിനുള്ളിൽ വരുമ്പോഴാണ് ബാറ്ററി സന്തുലിതമായി കണക്കാക്കുന്നത്. ആക്റ്റീവ്, പാസീവ് എന്നിങ്ങനെ രണ്ട് തരം ബാലൻസിങ് ഉണ്ട്. ഉയർന്ന വോൾട്ടേജുള്ള സെല്ലുകൾ ഉപയോഗിച്ച് കുറഞ്ഞ വോൾട്ടേജുള്ള സെല്ലുകൾ ചാർജ് ചെയ്യുന്നതിലൂടെയാണ് ആക്റ്റീവ് ബാലൻസിങ് സംഭവിക്കുന്നത്, അതുവഴി എല്ലാ സെല്ലുകളും അടുത്ത് പൊരുത്തപ്പെടുത്തി ബാറ്ററി പൂർണ്ണമായും ചാർജ് ചെയ്യുന്നതുവരെ സെല്ലുകൾ തമ്മിലുള്ള വോൾട്ടേജ് വ്യത്യാസം കുറയ്ക്കുന്നു. എല്ലാ പവർ സോണിക് ലിഥിയം ബാറ്ററികളിലും ഉപയോഗിക്കുന്ന പാസീവ് ബാലൻസിങ്, ഓരോ സെല്ലിലും സമാന്തരമായി ഒരു റെസിസ്റ്റർ ഉണ്ടായിരിക്കുമ്പോഴാണ്, സെൽ വോൾട്ടേജ് ഒരു പരിധിക്ക് മുകളിലായിരിക്കുമ്പോൾ അത് ഓണാകും. ഇത് ഉയർന്ന വോൾട്ടേജുള്ള സെല്ലുകളിലെ ചാർജ് കറന്റ് കുറയ്ക്കുകയും മറ്റ് സെല്ലുകൾക്ക് അത് നേടാൻ അനുവദിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

സെൽ ബാലൻസിംഗ് പ്രധാനമായിരിക്കുന്നത് എന്തുകൊണ്ട്? ലിഥിയം ബാറ്ററികളിൽ, ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ വോൾട്ടേജ് സെൽ ഡിസ്ചാർജ് വോൾട്ടേജ് കട്ട് ഓഫ് ആകുമ്പോൾ, അത് മുഴുവൻ ബാറ്ററിയും ഷട്ട്ഡൗൺ ചെയ്യും. ചില സെല്ലുകളിൽ ഉപയോഗിക്കാത്ത ഊർജ്ജം ഉണ്ടെന്ന് ഇതിനർത്ഥം. അതുപോലെ, ചാർജ് ചെയ്യുമ്പോൾ സെല്ലുകൾ സന്തുലിതമല്ലെങ്കിൽ, ഏറ്റവും ഉയർന്ന വോൾട്ടേജുള്ള സെൽ കട്ട്-ഓഫ് വോൾട്ടേജിൽ എത്തുമ്പോൾ തന്നെ ചാർജിംഗ് തടസ്സപ്പെടും, കൂടാതെ എല്ലാ സെല്ലുകളും പൂർണ്ണമായും ചാർജ് ചെയ്യപ്പെടില്ല.

അതിലെന്താണ് ഇത്ര മോശം കാര്യം? അസന്തുലിതമായ ബാറ്ററി തുടർച്ചയായി ചാർജ് ചെയ്യുകയും ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നത് കാലക്രമേണ ബാറ്ററിയുടെ ശേഷി കുറയ്ക്കും. ചില സെല്ലുകൾ പൂർണ്ണമായും ചാർജ് ചെയ്യപ്പെടുമെന്നും മറ്റുള്ളവ അങ്ങനെ ആകില്ലെന്നും ഇതിനർത്ഥം, അതിന്റെ ഫലമായി ബാറ്ററി ഒരിക്കലും 100% ചാർജ്ജ് അവസ്ഥയിൽ എത്താനിടയില്ല.

ബാലൻസ്ഡ് സെല്ലുകളെല്ലാം ഒരേ നിരക്കിൽ ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യുന്നുവെന്നും അതിനാൽ ഒരേ വോൾട്ടേജിൽ കട്ട്-ഓഫ് ചെയ്യപ്പെടുന്നു എന്നുമാണ് സിദ്ധാന്തം. ഇത് എല്ലായ്പ്പോഴും ശരിയല്ല, അതിനാൽ ഒരു ബാലൻസിംഗ് ചിപ്പ് ഉണ്ടായിരിക്കുന്നത് ചാർജ് ചെയ്യുമ്പോൾ, ബാറ്ററി സെല്ലുകൾ പൂർണ്ണമായും പൊരുത്തപ്പെടുത്താനും ബാറ്ററിയുടെ ശേഷി സംരക്ഷിക്കാനും പൂർണ്ണമായും ചാർജ് ചെയ്യാനും കഴിയുമെന്ന് ഉറപ്പാക്കുന്നു.

ലിഥിയം പ്രൊട്ടക്റ്റീവ് സർക്യൂട്ട് മൊഡ്യൂൾ

ഒരു പ്രൊട്ടക്റ്റീവ് സർക്യൂട്ട് മൊഡ്യൂളിൽ ഒരു ബാലൻസ് സർക്യൂട്ടും അധിക സർക്യൂട്ടറിയും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, ഇത് അമിത ചാർജിംഗിൽ നിന്നും അമിത ഡിസ്ചാർജിൽ നിന്നും സംരക്ഷിക്കുന്നതിലൂടെ ബാറ്ററിയുടെ പാരാമീറ്ററുകളെ നിയന്ത്രിക്കുന്നു. ചാർജ് ചെയ്യുമ്പോഴും ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യുമ്പോഴും കറന്റ്, വോൾട്ടേജുകൾ, താപനിലകൾ എന്നിവ നിരീക്ഷിച്ചും അവയെ മുൻകൂട്ടി നിശ്ചയിച്ച പരിധികളുമായി താരതമ്യം ചെയ്തുമാണ് ഇത് ഇത് ചെയ്യുന്നത്. ബാറ്ററിയുടെ ഏതെങ്കിലും സെല്ലുകൾ ആ പരിധികളിൽ ഒന്നിൽ എത്തിയാൽ, റിലീസ് രീതി പാലിക്കുന്നതുവരെ ബാറ്ററി അതനുസരിച്ച് ചാർജിംഗ് അല്ലെങ്കിൽ ഡിസ്ചാർജ് ഓഫ് ചെയ്യുന്നു.

സംരക്ഷണം ട്രിപ്പായിക്കഴിഞ്ഞാൽ ചാർജ് ചെയ്യുന്നതോ ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യുന്നതോ വീണ്ടും ഓണാക്കാൻ ചില വഴികളുണ്ട്. ആദ്യത്തേത് സമയത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്, ഇവിടെ ഒരു ടൈമർ ഒരു ചെറിയ സമയത്തേക്ക് (ഉദാഹരണത്തിന്, 30 സെക്കൻഡ്) കണക്കാക്കുകയും തുടർന്ന് സംരക്ഷണം പുറത്തുവിടുകയും ചെയ്യുന്നു. ഓരോ സംരക്ഷണത്തിനും ഈ ടൈമർ വ്യത്യാസപ്പെടാം, ഇത് ഒരു സിംഗിൾ-ലെവൽ പരിരക്ഷയാണ്.

രണ്ടാമത്തേത് മൂല്യാധിഷ്ഠിതമാണ്, അവിടെ റിലീസ് ചെയ്യുന്നതിന് മൂല്യം ഒരു പരിധിക്ക് താഴെയാകണം. ഉദാഹരണത്തിന്, ഓവർ-ചാർജിംഗ് പരിരക്ഷ റിലീസ് ചെയ്യുന്നതിന് എല്ലാ വോൾട്ടേജുകളും ഒരു സെല്ലിന് 3.6 വോൾട്ടിൽ താഴെയാകണം. റിലീസ് അവസ്ഥ പാലിച്ചുകഴിഞ്ഞാൽ ഉടൻ തന്നെ ഇത് സംഭവിക്കാം. മുൻകൂട്ടി നിശ്ചയിച്ച സമയത്തിന് ശേഷവും ഇത് സംഭവിക്കാം. ഉദാഹരണത്തിന്, ഓവർ-ചാർജിംഗ് പരിരക്ഷയ്ക്കായി എല്ലാ വോൾട്ടേജുകളും ഒരു സെല്ലിന് 3.6 വോൾട്ടിൽ താഴെയാകണം, കൂടാതെ PCM സംരക്ഷണം റിലീസ് ചെയ്യുന്നതിന് മുമ്പ് 6 സെക്കൻഡ് നേരത്തേക്ക് ആ പരിധിക്ക് താഴെയായിരിക്കണം.

മൂന്നാമത്തേത് പ്രവർത്തനാധിഷ്ഠിതമാണ്, അവിടെ സംരക്ഷണം റിലീസ് ചെയ്യുന്നതിന് ഒരു നടപടി സ്വീകരിക്കണം. ഉദാഹരണത്തിന്, ലോഡ് നീക്കം ചെയ്യുന്നതോ ചാർജ് പ്രയോഗിക്കുന്നതോ ആകാം പ്രവർത്തനം. മൂല്യാധിഷ്ഠിത സംരക്ഷണ റിലീസ് പോലെ, ഈ റിലീസ് ഉടനടി സംഭവിക്കാം അല്ലെങ്കിൽ സമയാധിഷ്ഠിതമായിരിക്കും. സംരക്ഷണം റിലീസ് ചെയ്യുന്നതിന് മുമ്പ് 30 സെക്കൻഡ് നേരത്തേക്ക് ബാറ്ററിയിൽ നിന്ന് ലോഡ് നീക്കം ചെയ്യണമെന്ന് ഇതിനർത്ഥം. സമയവും മൂല്യവും അല്ലെങ്കിൽ പ്രവർത്തനവും സമയാധിഷ്ഠിത റിലീസുകളും കൂടാതെ, ഈ റിലീസ് രീതികൾ മറ്റ് കോമ്പിനേഷനുകളിലും സംഭവിക്കാം എന്നത് ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, സെല്ലുകൾ 2.5 വോൾട്ടിൽ താഴെയായിക്കഴിഞ്ഞാൽ ഓവർ-ഡിസ്ചാർജ് റിലീസ് വോൾട്ടേജ് ആയിരിക്കാം, പക്ഷേ ആ വോൾട്ടേജ് ലഭിക്കാൻ 10 സെക്കൻഡ് ചാർജ് ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട്. ഈ തരത്തിലുള്ള റിലീസ് മൂന്ന് തരം റിലീസുകളും ഉൾക്കൊള്ളുന്നു.

ഏറ്റവും മികച്ചത് തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതിന് നിരവധി ഘടകങ്ങൾ ഉണ്ടെന്ന് ഞങ്ങൾ മനസ്സിലാക്കുന്നു ലിഥിയം ബാറ്ററി, കൂടാതെ ഞങ്ങളുടെ വിദഗ്ദ്ധർ സഹായിക്കാൻ ഇവിടെയുണ്ട്. നിങ്ങളുടെ ആപ്ലിക്കേഷന് അനുയോജ്യമായ ബാറ്ററി തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതിനെക്കുറിച്ച് കൂടുതൽ ചോദ്യങ്ങളുണ്ടെങ്കിൽ, ഇന്ന് തന്നെ ഞങ്ങളുടെ സ്പെഷ്യലിസ്റ്റുകളിൽ ഒരാളെ ബന്ധപ്പെടാൻ മടിക്കേണ്ടതില്ല.