पावर बैटरी सिस्टम बराबरी का प्रबंधन
बैटरी पैक मा व्यक्तिगत कोशिका के बीच क्षमता अऊर ऊर्जा अंतर का संतुलन बनावै अऊर बैटरी पैक के ऊर्जा उपयोग दर मा सुधार करै के लिए, चार्जिंग अऊर निर्वहन प्रक्रिया के दौरान एक समानीकरण सर्किट के जरूरत होत है। समीकरण प्रक्रिया के दौरान सर्किट ऊर्जा का कैसे उपभोग करत है, यहिके आधार पर, ई दुइ मुख्य श्रेणी मा बांटा जा सकत है: ऊर्जा विघटन प्रकार अउर ऊर्जा गैर-- प्रतिबिंब प्रकार। एनर्जी डिसिपेशन प्रकार अतिरिक्त ऊर्जा का गर्मी के रूप मा अलग करत है, जबकि ऊर्जा गैर-{3} डिसिपेशन प्रकार अतिरिक्त ऊर्जा का अन्य बैटरी मा बदल देत है या बदल देत है।
ऊर्जा विगम - प्रकार संतुलन प्रबंधन
एनर्जी अप्सपेशन {{0} टाइप समीकरण सर्किट अलग-अलग बैटरी कोशिकाओं म समानांतर प्रतिरोधक के माध्यम से चार्जिंग करंट को शंटिंग करके समानीकरण प्राप्त करत ह, जैसा कि चित्र 8 -12 म दिखाया गया है। यह सर्किट संरचना सरल है, और बराबरकरण प्रक्रिया आम तौर पर चार्जिंग के दौरान पूरी हो जात है। हालाँ क, यह कम - क्षमता व्यक्तिगत कोशिकाओं के शक्ति का पुनः प्राप्त नहीं कर सकत है, जेकरे परिणामस्वरूप ऊर्जा अपशिष्ट अउर थर्मल प्रबंधन प्रणाली पर भार बढ़ जात है। एनर्जी डिसिपेशन-प्रकार के विद्युत उपकरण आम तौर पर दो श्रेणियों म...
एनर्जी डिसिपेशन {{0} टाइप विद्युत उपकरण आम तौर पर दो श्रेणियों म गिर जात है: पहला, एक स्थिर शंट प्रतिरोधक समानीकरण चार्जिंग सर्किट, जहां एक शंट प्रतिरोधक हमेशा हर बैटरी कोशिका के समानांतर म जुड़ा होत है। इस पद्धति कय विशेषता उच्च विश्वसनीयता औ एक बड़ा शंट प्रतिरोधक मान होत है, जवन एक निश्चित शंट कय माध्यम से आत्म-{2}} डिस्चार्ज कय कारण व्यक्तिगत कोशिका वोल्टेज मा अंतर कम करत है। इसक नुकसान यह है कि शंट प्रतिरोधक लगातार चार्जिंग और डिस्चार्जिंग दोनों के दौरान बिजली का उपभोग करत है, जेकरे परिणामस्वरूप ऊर्जा का महत्वपूर्ण नुकसान होत है; यह आम तौर पर अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जहाँ ऊर्जा को तुरंत पुनः प्राप्त किया जा सकत है।
दूसरा, एक स्विच - नियंत्रित शंट प्रतिरोधक समानीकरण चार्जिंग सर्किट, जहाँ शंट प्रतिरोधक एक स्विच द्वारा नियंत्रित किया जात है। चार्जिंग के दौरान, जब अलग-अलग बैटरी वोल्टेज कटऑफ वोल्टेज तक पहुंच जात है, तो समतुल्य उपकरण ओवरचार्जिंग रोकत है अउर अतिरिक्त ऊर्जा का गर्मी मा बदल देत है। यह समीकरण सर्किट चार्जिंग के दौरान संचालित होत है अउर चार्जिंग के दौरान उच्च वोल्टेज वाले व्यक्तिगत कोशिका मा धारा का मुखौटा कर सकत है। यहिके नुकसान ई है कि सीमित बराबरी के समय के कारण, शंट के दौरान पैदा कीन जाय वाली गर्मी के बड़ी मात्रा मा थर्मल प्रबंधन प्रणाली के माध्यम से समय पर अलग-अलग तरीका से अलग करै के जरूरत है, जउन बड़े क्षमता वाले बैटरी पैक मा खास तौर से ध्यान देय लायक है।
उदाहरण के लए, 10Ah बैटरी पैक म, 100mV का वोल्टेज अंतर के प रणाम व प 500mAh से अ धक का क्षमता अंतर हो सकता है। अगर समीकरण का समय 2 घंटे है, तो शंट धारा 250mA है, शंट प्रतिरोध लगभग 14Ω है, और उत्पन्न गर्मी लगभग 2Wh है।
गैर-{0} एनर्जी डिसिपेशन प्रकार समानीकरण प्रबंधन
गैर-{0} एनर्जी डिसिपेशन सर्किट ऊर्जा अपव्यय सर्किट के तुलना मा बहुत कम ऊर्जा खपत करत है, लेकिन इनकी सर्किट संरचना अपेक्षाकृत जटिल है। इनका दो प्रकार म बांटा जा सकत है: ऊर्जा रूपांतरण समीकरण और ऊर्जा हस्तांतरण बराबरी।
ऊर्जा रूपांतरण बैलेंसिंग
ऊर्जा रूपांतरण बैलेंसिंग सिग्नल का उपयोग करत है कि या तौ समग्र बैटरी पैक से व्यक्तिगत कोशिका के ऊर्जा का फिर से भरै या व्यक्तिगत कोशिका के ऊर्जा का वापस समग्र बैटरी पैक मा बदल देत है। अलग-अलग कोशिका ऊर्जा से समग्र ऊर्जा तक परिवर्तन आमतौर पर बैटरी पैक चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान होत है, जैसा कि चित्र 8-13 म दिखाया गया है। यह सर्किट प्रत्येक व्यक्तिगत कोशिका के वोल्टेज का पता लगाता है; जब एक व्यक्तिगत सेल का वोल्टेज एक निश्चित मान तक पहुंचता है, तो संतुलन मॉड्यूल काम करना शुरू करत है। यह अलग-अलग कोशिका म चार्जिंग करंट को डायवर्ट करत है ताकि चार्जिंग वोल्टेज कम हो, और डायवर्ट करंट मॉड्यूल द्वारा परिवर्तित किया जात है और वापस चार्जिंग बस म खिलाया जात है, बैलेंसिंग प्राप्त करत है। कुछ ऊजा रूपांतरण संतुलन विधियों का उपयोग फ्रीव्हीलिंग प्रेरक का उपयोग भी कर सकत है ताकि व्यक्तिगत कोशिका से बैटरी पैक तक ऊर्जा रूपांतरण पूरा किया जा सके।
पूरे बैटरी पैक के ऊर्जा को अलग-अलग कोशिकाओं म बदलने के लिए सर्किट चित्र 8-14 म दिखाया गया है। यहि विधि का पूरक बैलेंसिंग भी कहा जात है। चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान, मुख्य चार्जिंग मॉड्यूल सबसे पहले बैटरी पैक चार्ज करत है, जबकि वोल्टेज डिटेक्शन सर्किट हर व्यक्तिगत सेल का निगरानी करत है। जब कउनौ भी व्यक्तिगत कोशिका का वोल्टेज बहुत ज्यादा होत है, तौ मुख्य चार्जिंग सर्किट बंद होइ जात है, अउर फिर पूरक बैलेंसिंग चार्जिंग चार्जिंग मॉड्यूल बैटरी पैक चार्जिंग शुरू करत है। अनुकूलित डिजाइन के माध्यम से, संतुलन मॉड्यूल म चार्जिंग वोल्टेज को एक स्वतंत्र डीसी / डीसी कनवर्टर और एक कोएक्सियल कॉइल ट्रांसफार्मर के माध्यम से प्रत्येक व्यक्तिगत कोशिका पर लागू किया जात है, एक समान माध्यमिक वितरक जोड़त है। ई सुनिश्चित करत है कि उच्च वोल्टेज वाली कोशिका सहायक चार्जिंग सर्किट से कम ऊर्जा प्राप्त करत हैं, जबकि निचले वोल्टेज वाली कोशिका मा अधिक ऊर्जा मिलत है, जेहिसे संतुलन प्राप्त होत है। यहि विधि के साथ समस्या ई है कि द्वितीयक घुमाव के स्थिरता का नियंत्रित करब मुश्किल है। समान मोड़ के साथ भी, द्वितीयक विपणन के बीच ट्रांसफार्मर लीकेज इंडक्टेंस और आपसी प्रेरणा पर विचार करत, व्यक्तिगत कोशिका का एक ही चार्जिंग वोल्टेज नहीं मिल सकत है। इसके अलावा, कोएक्सियल कॉइल म कुछ ऊर्जा अपव्यय का भी अनुभव होता है, और यह संतुलन विधि केवल असंतुलन का संबोधित करत है, डिस्चार्ज अवस्था म असंतुलन का संबोधित नहीं करत है।
ऊर्जा स्थानांतरण बैलेंसिंग
एनर्जी ट्रांसफर बैलेंसिंग ऊर्जा भंडारण तत्व जइसे कि इंडक्टर या कैपेसिटर का उपयोग करत है ताकि एक बैटरी पैक के भीतर उच्च - क्षमता व्यक्तिगत कोशिका से कम - क्षमता कोशिका कम हो जाय, जैसा कि चित्र 8- 15 मा देखा गा है। यह सर्किट संपदा को बदलकर आसन्न कोशिकाओं के बीच ऊर्जा का स्थानांतरण करत है, बैलेंसिंग प्राप्त करै के लिए उच्च -वोल्टेज से कम -वोल्टेज कोशिका मा उच्चारण करत है। वैकल्पिक रूप से, आसन्न कोशिकाओं के बीच द्विपक्षीय ऊर्जा हस्तांतरण आगमनात्मक ऊर्जा भंडारण का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकत है। ई सर्किट मा ऊर्जा नुकसान बहुत कम होत है, लेकिन संतुलन के दौरान कई हस्तांतरण के जरूरत होत है, जेकरे परिणामस्वरूप लंबा संतुलन समय होत है अउर मल्टी - कोशिका बैटरी पैक के लिए अनुपयुक्त होत है। एक बेहतर कैपेसिटर -स्विचिंग बैलेंसिंग विधि ऊर्जा हस्तांतरण के लिए सबसे अधिक -वोल्टेज और सबसे कम-वोल्टेज व्यक्तिगत कोशिकाओं का चयन करके संतुलन गति बढ़ा सकत है। हालाँ क, ऊजा हस्तांतरण बैलेंसिंग म ऊजा संकल्प और स्विचिंग सर्किट का कार्यान्वयन अपेक्षाकृत कठिन है।
उपरोक्त संतुलन के तरीकन के अलावा, टपकत चार्जिंग का उपयोग चार्जिंग एप्लिकेशन के दौरान बैटरी बैलेंसिंग प्राप्त करै के लिए भी कीन जा सकत है। ई सबसे सरल तरीका है अउर कउनौ बाहरी सहायक सर्किटरी के जरूरत नाहीं है। इसम लगातार एक छोटे से करंट के साथ श्रृंखला - कनेक्ट बैटरी पैक चार्ज करना शामिल है। काहे से कि चार्जिंग करंट बहुतै छोट है, ओवरचार्जिंग का पूरा चार्ज बैटरी मा कम असर पड़त है। चूंकि एक पूरी तरह से चार्ज वाली बैटरी अधिक विद्युत ऊर्जा का रासायनिक ऊर्जा मा परिवर्तित नहीं कइ सकत है, यहिसे अतिरिक्त ऊर्जा का गर्मी मा बदल दीन जई। बैटरी जो पूरी तरह से चार्ज नहीं होत है, तब तक बिजली ऊर्जा प्राप्त करत रही जब तक कि उ पूरा चार्ज न पहुंच जाय। इस तरह, अपेक्षाकृत लंबे समय के बाद, सभी बैटरी पूर्ण शुल्क तक पहुंचेगी, इस तरह क्षमता का समानीकरण प्राप्त कर सकत हैं। यद्यपि यहि विधि मा बहुत लंबा समीकरण चार्जिंग समय कै जरूरत होत है अउर बराबरीकरण प्राप्त करै खातिर काफी मात्रा मा ऊर्जा का उपभोग कीन जात है। साथ ही, यह विधि निर्वहन समानता के प्रबंधन म अप्रभावी है।
आवेदन म समस्या
मौजूदा बैटरी बैलेंसिंग समाधान मुख्य रूप से बैटरी पैक के वोल्टेज -ए वोल्टेज - आधारित बैलेंसिंग विधि के आधार पर बैटरी पैक के वोल्टेज - एक वोल्टेज - एक वोल्टेज - अस्थिर बैलेंसी कय आधार पर निर्धारण करत ह। बैटरी पैक बैलेंसिंग प्राप्त करै के लिए, वोल्टेज पता लगावै मा उच्च सटीकता अऊर सटीकता महत्वपूर्ण है। वोल्टेज डिटेक्शन सर्किट मा रिसाव करंट सीधे बैटरी पैक के स्थिरता का प्रभावित करत है। इसिलए, एक सरल और कुशल वोल्टेज डिटेक्शन सर्किट का डिजाइन करना संतुलन परिपथ के लिए एक प्रमुख चुनौती है। साथ ही, वोल्टेज बैटरी क्षमता का एकमात्र उपाय नहीं है। कनेक्शन पद्धति मा आंतरिक प्रतिरोध अऊर संपर्क प्रतिरोध भी वोल्टेज भिन्नता का कारण बनत है। यहिसे केवल संतुलन के लिए वोल्टेज पर भरोसा करै से ज्यादा -बैलाकरण अउर ऊर्जा बर्बाद होइ सकत है। चरम मामल म, यह बैटरी पैक म असंतुलन भी हो सकता है, शु आत क्षमता संतुलन के बावजूद।
ऊर्जा विघटन सर्किट संरचना मा सरल होत है, लेकिन बैलेंसिंग प्रतिरोधक वर्तमान शंटिंग के दौरान ऊर्जा का उपभोग करत हैं अउर गर्मी पैदा करत हैं, जेहिसे थर्मल प्रबंधन के मुद्दा पैदा होत है। चूंकि वे अनिवार्य रूप से ऊर्जा विघटन के माध्यम से व्यक्तिगत कोशिकाओं म अत्यधिक उच्च या कम टर्मिनल वोल्टेज को सीमित करत हैं, वे केवल स्थिर संतुलन के लिए उपयुक्त हैं। उनका उच्च {{2} तापमान बढ़ जात है, सिस्टम विश्वसनीयता कम करत है, जेहिसे उ गतिशील संतुलन के लिए अनुपयुक्त होत है। यह विधि केवल छोटे या कम - क्षमता बैटरी पैक के लिए उपयुक्त है।
ऊर्जा हस्तांतरण सर्किट बैटरी क्षमता मुआवजा का एक विधि है, जहां एक उच्च - क्षमता बैटरी कम - क्षमता बैटरी का मुआवजा देने के लिए कुछ ऊर्जा का योगदान देत है। जबकि संभव, ई विधि जटिल, भारी, अउर वास्तविक सर्किट मा व्यक्तिगत कोशिका के वोल्टेज मॉनिटरिंग के जरूरत के कारण महंगा है। इसके अलावा, ऊर्जा हस्तांतरण एक ऊर्जा भंडारण माध्यम के माध्यम से प्राप्त किया जात है, जेहिमा ऊर्जा खपत अउर नियंत्रण मुद्दन का पेश कीन जात है। यह संतुलन विधि का उपयोग आम तौर पर माध्यम से बड़े बैटरी पैक म किया जात है।
दूसरी ओर, ऊर्जा रूपांतरण सर्किट, ऊर्जा रूपांतरण प्राप्त करै के लिए एक स्विचिंग बिजली आपूर्ति का उपयोग करत हैं। ऊर्जा हस्तांतरण सर्किट के तुलना मा, ई काफी कम जटिल अउर कम महंगा होत है। हालाँ क, कोएक्सियल कॉइल के लए, हर कोशिका से हवा से जोड़ने वाले तार के अलग-अलग लंबाई और आकार अलग-अलग प रवतन अनुपात होती है, जिससे हर कोशिका का असंगत संतुलन बनाता है और परिणामस्वरूप संतुलन त्रुटि होती है। इसके अलावा, कोएक्सियल कुंडल खुद इलेक्ट्रोमैग्नेटिक लीकेज और अन्य मुद्दन के कारण ऊर्जा का खपत करत है।
