பேட்டரி சமநிலை: இது பேட்டரி ஆயுளை எவ்வாறு நீட்டிக்க முடியும்?

பேட்டரிகள் ஏன் சமநிலைப்படுத்த வேண்டும்?

நவீன பேட்டரி தொழில்நுட்பத்தில், 'பேட்டரி சமநிலை. ' என்ற வார்த்தையை நாங்கள் அடிக்கடி எதிர்கொள்கிறோம், ஆனால் இதன் பொருள் என்ன? மூல காரணம் உற்பத்தி செயல்முறையிலும், பேட்டரிகளில் பயன்படுத்தப்படும் பொருட்களிலும் உள்ளது, இது ஒரு பேட்டரி பொதிக்குள் தனிப்பட்ட கலங்களிடையே வேறுபாடுகளுக்கு வழிவகுக்கிறது. இந்த வேறுபாடுகள் வெப்பநிலை மற்றும் ஈரப்பதம் போன்ற பேட்டரிகள் செயல்படும் சூழலால் பாதிக்கப்படுகின்றன. இந்த மாறுபாடுகள் பொதுவாக பேட்டரி மின்னழுத்தத்தில் உள்ள வேறுபாடுகளாக வெளிப்படுகின்றன. கூடுதலாக, மின்முனைகளிலிருந்து செயலில் உள்ள பொருளைப் பிரித்தல் மற்றும் தட்டுகளுக்கு இடையிலான சாத்தியமான வேறுபாடு காரணமாக பேட்டரிகள் இயற்கையாகவே சுய-வெளியேற்றத்தை அனுபவிக்கின்றன. உற்பத்தி செயல்முறைகளில் வேறுபாடுகள் இருப்பதால் சுய வெளியேற்ற விகிதங்கள் பேட்டரிகளில் மாறுபடும்.

இதை ஒரு எடுத்துக்காட்டுடன் விளக்குவோம்: ஒரு பேட்டரி பேக்கில், ஒரு கலத்திற்கு மற்றவர்களை விட அதிக கட்டணம் (SOC) உள்ளது. சார்ஜிங் செயல்பாட்டின் போது, ​​இந்த செல் முதலில் முழு கட்டணத்தை எட்டும், இதனால் இன்னும் முழுமையாக கட்டணம் வசூலிக்கப்படாத மீதமுள்ள செல்கள் முன்கூட்டியே கட்டணம் வசூலிப்பதை நிறுத்துகின்றன. மாறாக, ஒரு கலத்திற்கு குறைந்த SOC இருந்தால், அது வெளியேற்றத்தின் போது முதலில் அதன் வெளியேற்ற கட்-ஆஃப் மின்னழுத்தத்தை அடையும், மற்ற செல்கள் அவற்றின் சேமிக்கப்பட்ட ஆற்றலை முழுமையாக வெளியிடுவதைத் தடுக்கும்.

பேட்டரி கலங்களுக்கு இடையிலான வேறுபாடுகளை புறக்கணிக்க முடியாது என்பதை இது நிரூபிக்கிறது. இந்த புரிதலின் அடிப்படையில், பேட்டரி சமநிலையின் தேவை எழுகிறது. பேட்டரி சமநிலைப்படுத்தும் தொழில்நுட்பம், பேட்டரி பேக்கின் ஒட்டுமொத்த செயல்திறனை மேம்படுத்துவதற்கும் அதன் ஆயுட்காலம் நீட்டிப்பதற்கும் தொழில்நுட்ப தலையீடுகள் மூலம் தனிப்பட்ட உயிரணுக்களுக்கு இடையிலான வேறுபாடுகளைக் குறைப்பதை அல்லது அகற்றுவதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது. பேட்டரி சமநிலை பேட்டரி பேக்கின் ஒட்டுமொத்த செயல்திறனை மேம்படுத்துவது மட்டுமல்லாமல், இது பேட்டரியின் சேவை ஆயுளையும் கணிசமாக விரிவுபடுத்துகிறது. எனவே, ஆற்றல் பயன்பாட்டை மேம்படுத்துவதற்கு பேட்டரி சமநிலையின் சாராம்சத்தையும் முக்கியத்துவத்தையும் புரிந்துகொள்வது மிக முக்கியம்.

பேட்டரி சமநிலையின் வரையறை மற்றும் முக்கியத்துவம்

வரையறை: பேட்டரி சமநிலை என்பது ஒரு பேட்டரி பேக்கில் உள்ள ஒவ்வொரு கலமும் நிலையான மின்னழுத்தம், திறன் மற்றும் இயக்க நிலைமைகளை பராமரிக்கிறது என்பதை உறுதிப்படுத்த குறிப்பிட்ட நுட்பங்கள் மற்றும் முறைகளைப் பயன்படுத்துவதைக் குறிக்கிறது. இந்த செயல்முறை பேட்டரி செயல்திறனை மேம்படுத்துவதையும் தொழில்நுட்ப தலையீடு மூலம் அதன் ஆயுட்காலம் அதிகரிப்பதையும் நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது.

முக்கியத்துவம்: முதலாவதாக, பேட்டரி சமநிலைப்படுத்தல் முழு பேட்டரி பேக்கின் செயல்திறனை கணிசமாக மேம்படுத்தும். சமநிலைப்படுத்துவதன் மூலம், தனிப்பட்ட உயிரணுக்களின் சீரழிவால் ஏற்படும் செயல்திறன் சீரழிவைத் தவிர்க்கலாம். இரண்டாவதாக, உயிரணுக்களுக்கு இடையிலான மின்னழுத்தம் மற்றும் திறன் வேறுபாடுகளைக் குறைப்பதன் மூலமும், உள் எதிர்ப்பைக் குறைப்பதன் மூலமும் பேட்டரி பேக்கின் ஆயுட்காலம் நீட்டிக்க சமநிலை உதவுகிறது, இது பேட்டரியின் ஆயுளை திறம்பட நீடிக்கிறது. கடைசியாக, ஒரு பாதுகாப்பு கண்ணோட்டத்தில், பேட்டரி சமநிலையை செயல்படுத்துவது தனிப்பட்ட உயிரணுக்களை அதிக கட்டணம் வசூலிப்பதைத் தடுக்கலாம் அல்லது அதிகமாகக் குறைப்பதைத் தடுக்கலாம், வெப்ப ஓடுதல் போன்ற பாதுகாப்பு அபாயங்களைக் குறைக்கும்.

பேட்டரி சமநிலைப்படுத்தும் முறைகள்

பேட்டரி வடிவமைப்பு: தனிப்பட்ட கலங்களுக்கு இடையிலான செயல்திறன் முரண்பாட்டை நிவர்த்தி செய்ய, முக்கிய பேட்டரி உற்பத்தியாளர்கள் பேட்டரி வடிவமைப்பு, சட்டசபை, பொருள் தேர்வு, உற்பத்தி செயல்முறை கட்டுப்பாடு மற்றும் பராமரிப்பு போன்ற பகுதிகளில் தொடர்ந்து புதுமைப்படுத்துகிறார்கள் மற்றும் மேம்படுத்துகிறார்கள். இந்த முயற்சிகளில் செல் வடிவமைப்பை மேம்படுத்துதல், பேக் வடிவமைப்பை மேம்படுத்துதல், செயல்முறை கட்டுப்பாட்டை மேம்படுத்துதல், மூலப்பொருட்களை கண்டிப்பாகத் தேர்ந்தெடுப்பது, உற்பத்தி கண்காணிப்பை வலுப்படுத்துதல் மற்றும் சேமிப்பக நிலைமைகளை மேம்படுத்துதல் ஆகியவை அடங்கும்.

பி.எம்.எஸ் (பேட்டரி கண்காணிப்பு அமைப்பு) சமநிலைப்படுத்தும் செயல்பாடு: தனிப்பட்ட உயிரணுக்களுக்கு இடையிலான ஆற்றல் விநியோகத்தை சரிசெய்வதன் மூலம், பி.எம்.எஸ் முரண்பாட்டைக் குறைக்கிறது மற்றும் பேட்டரி பேக்கின் பயன்படுத்தக்கூடிய திறன் மற்றும் ஆயுட்காலம் அதிகரிக்கிறது. பி.எம்.எஸ்ஸில் சமநிலையை அடைய இரண்டு முக்கிய முறைகள் உள்ளன: செயலற்ற சமநிலை மற்றும் செயலில் சமநிலை.

செயலற்ற சமநிலை

ஆற்றல் சிதறல் சமநிலை என்றும் அழைக்கப்படும் செயலற்ற சமநிலை, அதிக மின்னழுத்தம் அல்லது திறன் கொண்ட உயிரணுக்களிலிருந்து அதிகப்படியான ஆற்றலை வெப்ப வடிவத்தில் வெளியிடுவதன் மூலம் செயல்படுகிறது, இதனால் அவற்றின் மின்னழுத்தம் மற்றும் பிற உயிரணுக்களுடன் பொருந்தக்கூடிய திறனைக் குறைக்கிறது. இந்த செயல்முறை முக்கியமாக அதிகப்படியான ஆற்றலைத் தூண்டுவதற்கு தனிப்பட்ட கலங்களுடன் இணைக்கப்பட்ட இணையான மின்தடையங்களை நம்பியுள்ளது.

ஒரு கலத்திற்கு மற்றவர்களை விட அதிக கட்டணம் இருக்கும்போது, ​​அதிகப்படியான ஆற்றல் இணையான மின்தடை மூலம் சிதறடிக்கப்பட்டு, மற்ற கலங்களுடன் சமநிலையை அடைகிறது. அதன் எளிமை மற்றும் குறைந்த செலவு காரணமாக, செயலற்ற சமநிலை பல்வேறு பேட்டரி அமைப்புகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இருப்பினும், இது குறிப்பிடத்தக்க ஆற்றல் இழப்பின் குறைபாட்டைக் கொண்டுள்ளது, ஏனெனில் ஆற்றல் திறம்பட பயன்படுத்தப்படுவதை விட வெப்பமாக சிதறடிக்கப்படுகிறது. பொறியாளர்கள் வழக்கமாக சமநிலைப்படுத்தும் மின்னோட்டத்தை குறைந்த அளவிற்கு (சுமார் 100ma) கட்டுப்படுத்துகிறார்கள். கட்டமைப்பை எளிமைப்படுத்த, சமநிலைப்படுத்தும் செயல்முறை ஒரே வயரிங் சேனலை சேகரிப்பு செயல்முறையுடன் பகிர்ந்து கொள்கிறது, மேலும் இரண்டும் மாறி மாறி செயல்படுகின்றன. இந்த வடிவமைப்பு கணினி சிக்கலான தன்மை மற்றும் செலவைக் குறைக்கும் அதே வேளையில், இது குறைந்த சமநிலைப்படுத்தும் செயல்திறனையும், குறிப்பிடத்தக்க முடிவுகளை அடைய நீண்ட நேரத்தையும் ஏற்படுத்துகிறது. செயலற்ற சமநிலையில் இரண்டு முக்கிய வகைகள் உள்ளன: நிலையான ஷன்ட் மின்தடையங்கள் மற்றும் சுவிட்ச் ஷன்ட் மின்தடையங்கள். முந்தையது அதிக கட்டணம் வசூலிப்பதைத் தடுக்க ஒரு நிலையான ஷண்டை இணைக்கிறது, அதே நேரத்தில் அதிகப்படியான ஆற்றலைக் கலைக்க மாறுவதை துல்லியமாக கட்டுப்படுத்துகிறது.

செயலில் சமநிலை

செயலில் சமநிலை, மறுபுறம், மிகவும் திறமையான ஆற்றல் மேலாண்மை முறையாகும். அதிகப்படியான ஆற்றலை சிதறடிப்பதற்கு பதிலாக, தூண்டிகள், மின்தேக்கிகள் மற்றும் மின்மாற்றிகள் போன்ற கூறுகளை உள்ளடக்கிய சிறப்பாக வடிவமைக்கப்பட்ட சுற்றுகளைப் பயன்படுத்தி குறைந்த திறன் கொண்ட உயிரணுக்களிலிருந்து ஆற்றலை அதிக திறன் கொண்டவர்களுக்கு மாற்றுகிறது. இது உயிரணுக்களுக்கு இடையிலான மின்னழுத்தத்தை சமன் செய்வது மட்டுமல்லாமல் ஒட்டுமொத்த ஆற்றல் பயன்பாட்டு வீதத்தையும் அதிகரிக்கிறது.

உதாரணமாக, சார்ஜ் செய்யும் போது, ​​ஒரு செல் அதன் மேல் மின்னழுத்த வரம்பை அடையும் போது, ​​பி.எம்.எஸ் செயலில் சமநிலைப்படுத்தும் பொறிமுறையை செயல்படுத்துகிறது. இது ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த திறன் கொண்ட செல்களை அடையாளம் காட்டுகிறது மற்றும் கவனமாக வடிவமைக்கப்பட்ட இருப்பு சுற்று மூலம் உயர் மின்னழுத்த கலத்திலிருந்து இந்த குறைந்த மின்னழுத்த உயிரணுக்களுக்கு ஆற்றலை மாற்றுகிறது. இந்த செயல்முறை துல்லியமான மற்றும் திறமையானது, பேட்டரி பேக்கின் செயல்திறனை பெரிதும் மேம்படுத்துகிறது.

செயலற்ற மற்றும் செயலில் சமநிலைப்படுத்துதல் இரண்டும் பேட்டரி பேக்கின் பயன்படுத்தக்கூடிய திறனை அதிகரிப்பதிலும், அதன் ஆயுட்காலம் விரிவாக்குவதிலும், ஒட்டுமொத்த கணினி செயல்திறனை மேம்படுத்துவதிலும் முக்கியமான பாத்திரங்களை வகிக்கின்றன.

செயலற்ற மற்றும் செயலில் சமநிலைப்படுத்தும் தொழில்நுட்பங்களை ஒப்பிடும் போது, ​​அவை அவற்றின் வடிவமைப்பு தத்துவம் மற்றும் செயல்படுத்தலில் கணிசமாக வேறுபடுகின்றன என்பது தெளிவாகிறது. செயலில் சமநிலைப்படுத்துதல் பொதுவாக மாற்றுவதற்கான ஆற்றலின் சரியான அளவைக் கணக்கிட சிக்கலான வழிமுறைகளை உள்ளடக்கியது, அதே நேரத்தில் செயலற்ற சமநிலை அதிகப்படியான ஆற்றலைக் கலைக்க சுவிட்ச் செயல்பாடுகளின் நேரத்தை துல்லியமாக கட்டுப்படுத்துவதில் அதிக நம்பியுள்ளது.

சமநிலைப்படுத்தும் செயல்முறை முழுவதும், சமநிலைப்படுத்தும் செயல்பாடுகள் பயனுள்ளதாக இல்லை, ஆனால் பாதுகாப்பானவை என்பதை உறுதிப்படுத்த ஒவ்வொரு கலத்தின் அளவுருக்களில் ஏற்படும் மாற்றங்களை கணினி தொடர்ந்து கண்காணிக்கிறது. உயிரணுக்களுக்கு இடையிலான வேறுபாடுகள் முன் வரையறுக்கப்பட்ட ஏற்றுக்கொள்ளக்கூடிய வரம்பிற்குள் வந்தவுடன், கணினி சமநிலைப்படுத்தும் செயல்பாட்டை முடிக்கும்.

பொருத்தமான சமநிலை முறையை கவனமாகத் தேர்ந்தெடுப்பதன் மூலம், சமநிலைப்படுத்தும் வேகம் மற்றும் பட்டம் கண்டிப்பாக கட்டுப்படுத்துவதன் மூலம், மற்றும் சமநிலைப்படுத்தும் செயல்பாட்டின் போது உருவாக்கப்படும் வெப்பத்தை திறம்பட நிர்வகிப்பதன் மூலம், பேட்டரி பேக்கின் செயல்திறன் மற்றும் ஆயுட்காலம் கணிசமாக மேம்படுத்தப்படலாம்.