બેટરી બેલેન્સિંગ: તે બેટરી જીવનને કેવી રીતે વિસ્તૃત કરી શકે છે?

બેટરીને સંતુલનની જરૂર કેમ છે?

આધુનિક બેટરી તકનીકમાં, આપણે ઘણીવાર the 'બેટરી બેલેન્સિંગ. ' શબ્દનો સામનો કરીએ છીએ પરંતુ તેનો અર્થ શું છે? મૂળ કારણ ઉત્પાદન પ્રક્રિયા અને બેટરીમાં ઉપયોગમાં લેવામાં આવતી સામગ્રીમાં રહેલું છે, જે બેટરી પેકમાં વ્યક્તિગત કોષોમાં તફાવત તરફ દોરી જાય છે. આ તફાવતો પર્યાવરણ દ્વારા પણ પ્રભાવિત થાય છે જેમાં બેટરીઓ ચલાવે છે, જેમ કે તાપમાન અને ભેજ. આ ભિન્નતા સામાન્ય રીતે બેટરી વોલ્ટેજમાં તફાવત તરીકે પ્રગટ થાય છે. વધુમાં, ઇલેક્ટ્રોડ્સમાંથી સક્રિય સામગ્રીની ટુકડી અને પ્લેટો વચ્ચેના સંભવિત તફાવતને કારણે બેટરી કુદરતી રીતે સ્વ-સ્રાવનો અનુભવ કરે છે. મેન્યુફેક્ચરિંગ પ્રક્રિયાઓમાં તફાવત હોવાને કારણે સ્વ-સ્રાવ દર બેટરીમાં બદલાઈ શકે છે.

ચાલો આને ઉદાહરણ સાથે સમજાવીએ: ધારો કે બેટરી પેકમાં, એક કોષમાં અન્ય કરતા વધારે ચાર્જ (એસઓસી) હોય છે. ચાર્જિંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન, આ કોષ પહેલા સંપૂર્ણ ચાર્જ પર પહોંચશે, જેના કારણે બાકીના કોષો કે જે અકાળે ચાર્જ કરવાનું બંધ કરવા માટે સંપૂર્ણ રીતે ચાર્જ લેવામાં આવ્યાં નથી. તેનાથી વિપરિત, જો એક કોષમાં નીચું એસઓસી હોય, તો તે ડિસ્ચાર્જ દરમિયાન તેના ડિસ્ચાર્જ કટ- Voltage ફ વોલ્ટેજ સુધી પહોંચશે, અન્ય કોષોને તેમની સંગ્રહિત energy ર્જાને સંપૂર્ણ રીતે મુક્ત કરતા અટકાવે છે.

આ દર્શાવે છે કે બેટરી કોષો વચ્ચેના તફાવતોને અવગણી શકાય નહીં. આ સમજના આધારે, બેટરી બેલેન્સિંગની જરૂરિયાત ises ભી થાય છે. બેટરી બેલેન્સિંગ ટેકનોલોજીનો હેતુ બેટરી પેકના એકંદર પ્રભાવને optim પ્ટિમાઇઝ કરવા અને તેના જીવનકાળને વિસ્તૃત કરવા માટે તકનીકી હસ્તક્ષેપો દ્વારા વ્યક્તિગત કોષો વચ્ચેના તફાવતોને ઘટાડવાનો અથવા દૂર કરવાનો છે. બેટરી બેલેન્સિંગ માત્ર બેટરી પેકની એકંદર કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરે છે, પરંતુ તે બેટરીની સેવા જીવનને નોંધપાત્ર રીતે વિસ્તૃત કરે છે. તેથી, energy ર્જાના ઉપયોગને izing પ્ટિમાઇઝ કરવા માટે બેટરી બેલેન્સિંગના સાર અને મહત્વને સમજવું નિર્ણાયક છે.

બેટરી સંતુલનની વ્યાખ્યા અને મહત્વ

વ્યાખ્યા: બેટરી બેલેન્સિંગ એ ચોક્કસ તકનીકો અને પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરવાનો સંદર્ભ આપે છે તેની ખાતરી કરવા માટે કે બેટરી પેકમાં દરેક વ્યક્તિગત સેલ સતત વોલ્ટેજ, ક્ષમતા અને operating પરેટિંગ શરતો જાળવે છે. આ પ્રક્રિયા તકનીકી હસ્તક્ષેપ દ્વારા બેટરી પ્રદર્શનને izing પ્ટિમાઇઝ કરવા અને તેના જીવનકાળને મહત્તમ બનાવવાનો છે.

મહત્વ: પ્રથમ, બેટરી બેલેન્સિંગ સમગ્ર બેટરી પેકના પ્રભાવમાં નોંધપાત્ર સુધારો કરી શકે છે. સંતુલન દ્વારા, વ્યક્તિગત કોષોના બગાડને કારણે પ્રભાવ અધોગતિ ટાળી શકાય છે. બીજું, સંતુલન કોષો વચ્ચેના વોલ્ટેજ અને ક્ષમતાના તફાવતોને ઘટાડીને અને આંતરિક પ્રતિકારને ઘટાડીને બેટરી પેકની આયુષ્ય વધારવામાં મદદ કરે છે, જે બેટરીના જીવનને અસરકારક રીતે લંબાવે છે. છેલ્લે, સલામતીના દ્રષ્ટિકોણથી, બેટરી બેલેન્સિંગને લાગુ કરવાથી વ્યક્તિગત કોષોના ઓવરચાર્જિંગ અથવા ઓવર-ડિસચારિંગને અટકાવી શકાય છે, થર્મલ ભાગેડુ જેવા સંભવિત સલામતી જોખમોને ઘટાડે છે.

બેટરી સંતુલન પદ્ધતિઓ

બેટરી ડિઝાઇન: વ્યક્તિગત કોષો વચ્ચેની કામગીરીની અસંગતતાને દૂર કરવા માટે, મુખ્ય બેટરી ઉત્પાદકો બેટરી ડિઝાઇન, એસેમ્બલી, સામગ્રીની પસંદગી, ઉત્પાદન પ્રક્રિયા નિયંત્રણ અને જાળવણી જેવા ક્ષેત્રોમાં સતત નવીનીકરણ અને optim પ્ટિમાઇઝ કરે છે. આ પ્રયત્નોમાં સેલ ડિઝાઇનમાં સુધારો કરવો, પેક ડિઝાઇનને optim પ્ટિમાઇઝ કરવા, પ્રક્રિયા નિયંત્રણમાં વધારો, કાચા માલની સખત પસંદગી, ઉત્પાદન મોનિટરિંગને મજબૂત બનાવવું અને સ્ટોરેજની સ્થિતિમાં સુધારો કરવો શામેલ છે.

બીએમએસ (બેટરી મોનિટરિંગ સિસ્ટમ) બેલેન્સિંગ ફંક્શન: વ્યક્તિગત કોષો વચ્ચે energy ર્જા વિતરણને સમાયોજિત કરીને, બીએમએસ અસંગતતાને ઘટાડે છે અને બેટરી પેકની ઉપયોગી ક્ષમતા અને જીવનકાળમાં વધારો કરે છે. બીએમએસમાં સંતુલન પ્રાપ્ત કરવા માટે બે મુખ્ય પદ્ધતિઓ છે: નિષ્ક્રિય સંતુલન અને સક્રિય સંતુલન.

નિષ્ક્રિય સંતુલન

નિષ્ક્રિય સંતુલન, જેને energy ર્જા વિસર્જન સંતુલન તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે ગરમીના સ્વરૂપમાં ઉચ્ચ વોલ્ટેજ અથવા ક્ષમતાવાળા કોષોમાંથી વધુ energy ર્જા મુક્ત કરીને કામ કરે છે, આમ તેમના વોલ્ટેજ અને અન્ય કોષોને મેચ કરવાની ક્ષમતા ઘટાડે છે. આ પ્રક્રિયા મુખ્યત્વે વધારે energy ર્જાને શંટ કરવા માટે વ્યક્તિગત કોષો સાથે જોડાયેલા સમાંતર રેઝિસ્ટર્સ પર આધાર રાખે છે.

જ્યારે કોષ અન્ય કરતા વધારે ચાર્જ ધરાવે છે, ત્યારે સમાંતર રેઝિસ્ટર દ્વારા વધારે energy ર્જા વિખેરી નાખવામાં આવે છે, અન્ય કોષો સાથે સંતુલન પ્રાપ્ત કરે છે. તેની સરળતા અને ઓછી કિંમતને લીધે, નિષ્ક્રિય સંતુલન વિવિધ બેટરી સિસ્ટમ્સમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. જો કે, તેમાં નોંધપાત્ર energy ર્જા નુકસાનની ખામી છે, કારણ કે energy ર્જા અસરકારક રીતે ઉપયોગ કરવાને બદલે ગરમી તરીકે વિખેરી નાખવામાં આવે છે. ઇજનેરો સામાન્ય રીતે સંતુલન વર્તમાનને નીચા સ્તર (લગભગ 100 એમએ) સુધી મર્યાદિત કરે છે. રચનાને સરળ બનાવવા માટે, સંતુલન પ્રક્રિયા સંગ્રહ પ્રક્રિયા સાથે સમાન વાયરિંગ હાર્નેસને વહેંચે છે, અને બંને વૈકલ્પિક રીતે કાર્ય કરે છે. જ્યારે આ ડિઝાઇન સિસ્ટમની જટિલતા અને ખર્ચને ઘટાડે છે, તે ઓછા સંતુલન કાર્યક્ષમતા અને નોંધપાત્ર પરિણામો પ્રાપ્ત કરવા માટે લાંબો સમય પણ પરિણમે છે. નિષ્ક્રિય સંતુલનનાં બે મુખ્ય પ્રકારો છે: ફિક્સ્ડ શન્ટ રેઝિસ્ટર અને સ્વિચ શન્ટ રેઝિસ્ટર્સ. ભૂતપૂર્વ ઓવરચાર્જિંગને રોકવા માટે એક નિશ્ચિત શન્ટને જોડે છે, જ્યારે બાદમાં વધુ energy ર્જાને વિખેરવા માટે સ્વિચિંગને ચોક્કસપણે નિયંત્રિત કરે છે.

સક્રિય સંતુલન

બીજી બાજુ, સક્રિય સંતુલન એ વધુ કાર્યક્ષમ energy ર્જા વ્યવસ્થાપન પદ્ધતિ છે. વધારે energy ર્જાને વિખેરી નાખવાને બદલે, તે ઉચ્ચ ક્ષમતાવાળા કોષોમાંથી energy ર્જાને ખાસ ડિઝાઇન કરનારા સર્કિટ્સનો ઉપયોગ કરીને ઓછી ક્ષમતાવાળા લોકોમાં સ્થાનાંતરિત કરે છે જેમાં ઇન્ડક્ટર્સ, કેપેસિટર અને ટ્રાન્સફોર્મર્સ જેવા ઘટકોનો સમાવેશ થાય છે. આ ફક્ત કોષો વચ્ચેના વોલ્ટેજને સંતુલિત કરે છે પરંતુ એકંદર energy ર્જા ઉપયોગ દરમાં પણ વધારો કરે છે.

દાખલા તરીકે, ચાર્જિંગ દરમિયાન, જ્યારે કોઈ કોષ તેની ઉપલા વોલ્ટેજ મર્યાદા સુધી પહોંચે છે, ત્યારે બીએમએસ સક્રિય સંતુલન પદ્ધતિને સક્રિય કરે છે. તે પ્રમાણમાં ઓછી ક્ષમતાવાળા કોષોને ઓળખે છે અને કાળજીપૂર્વક ડિઝાઇન કરેલા બેલેન્સર સર્કિટ દ્વારા ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ સેલથી આ નીચા-વોલ્ટેજ કોષોમાં energy ર્જા સ્થાનાંતરિત કરે છે. આ પ્રક્રિયા બંને ચોક્કસ અને કાર્યક્ષમ છે, બેટરી પેકના પ્રભાવને મોટા પ્રમાણમાં વધારે છે.

બંને નિષ્ક્રિય અને સક્રિય બેલેન્સિંગ બેટરી પેકની ઉપયોગી ક્ષમતામાં વધારો, તેના જીવનકાળને વિસ્તૃત કરવા અને એકંદર સિસ્ટમ કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરવામાં નિર્ણાયક ભૂમિકા ભજવે છે.

નિષ્ક્રિય અને સક્રિય સંતુલન તકનીકોની તુલના કરતી વખતે, તે સ્પષ્ટ થાય છે કે તેઓ તેમના ડિઝાઇન ફિલસૂફી અને અમલમાં નોંધપાત્ર રીતે અલગ છે. સક્રિય સંતુલન સામાન્ય રીતે સ્થાનાંતરિત કરવા માટે energy ર્જાની ચોક્કસ રકમની ગણતરી કરવા માટે જટિલ એલ્ગોરિધમ્સનો સમાવેશ કરે છે, જ્યારે નિષ્ક્રિય સંતુલન વધારે energy ર્જાને વિખેરી નાખવા માટે સ્વીચ કામગીરીના સમયને સચોટ રીતે નિયંત્રિત કરવા પર વધુ આધાર રાખે છે.

સંતુલન પ્રક્રિયા દરમ્યાન, સંતુલન કામગીરી માત્ર અસરકારક જ નહીં પણ સલામત પણ છે તેની ખાતરી કરવા માટે સિસ્ટમ દરેક કોષના પરિમાણોમાં સતત પરિવર્તનનું નિરીક્ષણ કરે છે. એકવાર કોષો વચ્ચેનો તફાવત પૂર્વવ્યાખ્યાયિત સ્વીકાર્ય શ્રેણીમાં આવે છે, સિસ્ટમ સંતુલન કામગીરીને સમાપ્ત કરશે.

યોગ્ય સંતુલન પદ્ધતિને કાળજીપૂર્વક પસંદ કરીને, સંતુલન ગતિ અને ડિગ્રીને સખત રીતે નિયંત્રિત કરીને, અને સંતુલન પ્રક્રિયા દરમિયાન ઉત્પન્ન થતી ગરમીનું અસરકારક રીતે સંચાલન કરીને, બેટરી પેકની કામગીરી અને જીવનકાળમાં નોંધપાત્ર સુધારો કરી શકાય છે.