কিভাবে একটি BMS এর সাথে একটি 18650 ব্যাটারি প্যাক ডিজাইন করবেন

একটি BMS এর সাথে একটি 18650 ব্যাটারি প্যাক ডিজাইন করার জন্য একাধিক সেলকে একসাথে সংযুক্ত করার চেয়ে আরও বেশি কিছু প্রয়োজন। প্যাকটি অবশ্যই ডিভাইসের ভোল্টেজ, ক্ষমতা, বর্তমান, মাত্রা, চার্জিং পদ্ধতি, অপারেটিং তাপমাত্রা এবং সুরক্ষা প্রয়োজনীয়তার সাথে মেলে।

একটি নির্ভরযোগ্য নকশা সঠিকভাবে মিলে যাওয়া কোষ, সঠিক সিরিজ-সমান্তরাল কনফিগারেশন, একটি উপযুক্ত ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম, সেল ব্যালেন্সিং, যান্ত্রিক সুরক্ষা এবং নিয়ন্ত্রিত বৈধতা পরীক্ষাকে একত্রিত করে।

একটি BMS সহ একটি 18650 ব্যাটারি প্যাক কি?

একটি 18650 ব্যাটারি প্যাক তৈরি করা হয় নলাকার 18650 লিথিয়াম-আয়ন কোষকে সিরিজ, সমান্তরাল বা উভয়ের সংমিশ্রণে সংযুক্ত করে।

• সিরিজ সংযোগ ভোল্টেজ বৃদ্ধি.

• সমান্তরাল সংযোগ ক্ষমতা এবং বর্তমান ক্ষমতা বৃদ্ধি.

• একটি BMS চার্জিং এবং ডিসচার্জের সময় ব্যাটারি প্যাক পর্যবেক্ষণ করে এবং রক্ষা করে।

উদাহরণস্বরূপ, একটি 3S2P ব্যাটারি প্যাকে তিনটি সিরিজ গ্রুপ রয়েছে, প্রতিটি গ্রুপের মধ্যে দুটি কোষ সমান্তরালভাবে সংযুক্ত রয়েছে। প্যাকটিতে মোট ছয়টি কোষ রয়েছে।

একটি সঠিকভাবে ডিজাইন করা BMS প্রদান করতে পারে:

• সেল ওভারচার্জ সুরক্ষা

• সেল ওভার-স্রাব সুরক্ষা

• ওভারকারেন্ট সুরক্ষা

• শর্ট সার্কিট সুরক্ষা

• অতিরিক্ত তাপমাত্রা সুরক্ষা

• কম-তাপমাত্রার চার্জিং সুরক্ষা

• সেল ভোল্টেজ পর্যবেক্ষণ

• কোষের ভারসাম্য

• যোগাযোগ বা ফুয়েল-গেজ ফাংশন

BMS একটি চার্জার বা একটি ভোল্টেজ রূপান্তরকারী নয়। এটি একটি সঠিকভাবে ডিজাইন করা চার্জার, উপযুক্ত কোষ, সঠিক তারের বা পর্যাপ্ত যান্ত্রিক সুরক্ষা প্রতিস্থাপন করতে পারে না।

1. ডিভাইসের প্রয়োজনীয়তা দিয়ে শুরু করুন

ব্যাটারি ডিজাইনটি উপলব্ধ ব্যাটারি সেলের পরিবর্তে ডিভাইস দিয়ে শুরু করা উচিত।

একটি সেল বা BMS নির্বাচন করার আগে, সংজ্ঞায়িত করুন:

• প্রয়োজনীয় অপারেটিং ভোল্টেজ

• সর্বনিম্ন এবং সর্বোচ্চ ইনপুট ভোল্টেজ

• কাঙ্ক্ষিত অপারেটিং সময়

• একটানা স্রোত

• পিক বা স্টার্টআপ কারেন্ট

• চার্জিং কারেন্ট

• উপলব্ধ ইনস্টলেশন স্থান

• সংযোগকারী এবং তারের প্রয়োজনীয়তা

• অপারেটিং তাপমাত্রা

• প্রত্যাশিত চক্র জীবন

• যোগাযোগের প্রয়োজনীয়তা

• সার্টিফিকেশন এবং পরিবহন প্রয়োজনীয়তা

প্রয়োজনীয় ভোল্টেজ পরিসীমা সংজ্ঞায়িত করুন

ডিভাইসটির একটি নিয়ন্ত্রিত 12 V আউটপুট, একটি 11.1 V নামমাত্র ব্যাটারি, বা একটি বিস্তৃত ইনপুট পরিসর প্রয়োজন হতে পারে৷ এই প্রয়োজনীয়তাগুলি বিনিময়যোগ্য নয়।

নকশার জন্য অ্যাকাউন্ট করা উচিত:

• নামমাত্র ব্যাটারি ভোল্টেজ

• সর্বোচ্চ চার্জিং ভোল্টেজ

• ন্যূনতম অপারেটিং ভোল্টেজ

• বিএমএস ওভারভোল্টেজ কাটঅফ

• বিএমএস আন্ডারভোল্টেজ কাটঅফ

• লোড অধীনে ভোল্টেজ ড্রপ

• যেকোনো ডিসি-ডিসি কনভার্টারের ভোল্টেজের প্রয়োজনীয়তা

নির্বাচিত সিরিজ গণনা প্যাকের নামমাত্র, ফুল-চার্জ এবং কাটঅফ ভোল্টেজ নির্ধারণ করে; দ 18650 ব্যাটারি ভোল্টেজ গাইড দেখায় কিভাবে এই মানগুলি সাধারণ প্যাক কনফিগারেশন জুড়ে পরিবর্তিত হয়।

ক্রমাগত এবং সর্বোচ্চ বর্তমান পরিমাপ

একটি ডিভাইস স্বাভাবিক ক্রিয়াকলাপের সময় সামান্য কারেন্ট আঁকতে পারে তবে একটি মোটর, ট্রান্সমিটার, পাম্প বা বেতার মডিউল শুরু হলে একটি উচ্চ কারেন্ট পালস প্রয়োজন।

নকশার মধ্যে পার্থক্য করা উচিত:

• ক্রমাগত অপারেটিং বর্তমান

• স্টার্টআপ বর্তমান

• স্বল্পমেয়াদী শীর্ষ বর্তমান

• চার্জিং কারেন্ট

• স্ট্যান্ডবাই কারেন্ট

• সম্পূর্ণ ডিউটি ​​চক্রের সময় গড় বর্তমান

একটি বিএমএস যা গড় কারেন্ট সমর্থন করে কিন্তু পিক কারেন্ট পরিচালনা করতে পারে না স্টার্টআপের সময় প্যাকটি সংযোগ বিচ্ছিন্ন করতে পারে।

উচ্চ-শক্তির সরঞ্জামেরও প্রয়োজন হতে পারে a হাই-ডিসচার্জ ব্যাটারি । একটি স্ট্যান্ডার্ড এনার্জি ফোকাসড 18650 সেলের পরিবর্তে

উপলব্ধ স্থান পরীক্ষা করুন

শারীরিক নকশাটি কোষের ব্যাস এবং দৈর্ঘ্যের চেয়ে বেশি বিবেচনা করা উচিত। এটি অবশ্যই অন্তর্ভুক্ত করতে হবে:

• সেল ব্যবধান

• নিরোধক উপকরণ

• নিকেল বা তামার বাসবার

• বিএমএস বোর্ডের মাত্রা

• সুরক্ষা উপাদান

• থার্মিস্টর

• তারের এবং সংযোগকারী

• ঘের দেয়াল

• মাউন্টিং পয়েন্ট

• তাপ-ক্ষয় স্থান

একটি ব্যাটারির সঠিক বৈদ্যুতিক স্পেসিফিকেশন থাকতে পারে কিন্তু BMS, ওয়্যারিং এবং ইনসুলেশন যোগ করার পরেও ডিভাইসের ভিতরে ফিট করতে ব্যর্থ হয়।

2. 18650 কোষ নির্বাচন করুন এবং মিলান

প্রকৃত লোড প্রোফাইল এবং অপারেটিং পরিবেশ অনুযায়ী সেল নির্বাচন করা উচিত।

গুরুত্বপূর্ণ স্পেসিফিকেশন অন্তর্ভুক্ত:

• কোষ রসায়ন

• নামমাত্র ভোল্টেজ

• রেটেড ক্ষমতা

• সর্বোচ্চ ক্রমাগত স্রাব বর্তমান

• পালস স্রাব ক্ষমতা

• প্রস্তাবিত চার্জিং বর্তমান

• অপারেটিং তাপমাত্রা পরিসীমা

• চক্র-জীবনের অবস্থা

• সর্বোচ্চ চার্জ ভোল্টেজ

• স্রাব কাটঅফ শর্ত

• কোষের মাত্রা

• অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ

সেল প্রস্তুতকারকের ডেটাশিটকে সাধারণ অনলাইন স্পেসিফিকেশনের চেয়ে অগ্রাধিকার দেওয়া উচিত। দুটি 18650 কোষের শারীরিক আকার একই হতে পারে কিন্তু সম্পূর্ণ ভিন্ন ক্ষমতা, স্রাব কর্মক্ষমতা, এবং চার্জিং সীমা।

অতুলনীয় কোষ মিশ্রিত করবেন না

একই প্যাকে ব্যবহৃত কোষগুলির সাধারণত একই রকম হওয়া উচিত:

• প্রস্তুতকারক

• মডেল

• রসায়ন

• রেটেড ক্ষমতা

• উৎপাদন ব্যাচ, যেখানে সম্ভব

• বয়স এবং ব্যবহারের ইতিহাস

নতুন এবং ব্যবহৃত কোষ, বিভিন্ন ব্র্যান্ড বা বিভিন্ন ক্ষমতার মডেলের মিশ্রণ ভোল্টেজের ভারসাম্যহীনতা এবং অসম কারেন্ট শেয়ারিং তৈরি করতে পারে।

একটি দুর্বল কোষ অন্য কোষের আগে অতিরিক্ত চার্জ বা আন্ডারভোল্টেজ থ্রেশহোল্ডে পৌঁছাতে পারে। সামগ্রিক প্যাক ভোল্টেজ গ্রহণযোগ্য মনে হলেও বিএমএস পুরো প্যাকটি সংযোগ বিচ্ছিন্ন করতে পারে।

OEM উত্পাদনের জন্য, আগত কক্ষগুলি এর জন্য পরীক্ষা করা উচিত:

• ওপেন সার্কিট ভোল্টেজ

• ক্ষমতা

• অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ

• শারীরিক ক্ষতি

• নিরোধক অবস্থা

• অনেক ধারাবাহিকতা

পুনরুদ্ধার করা বা যাচাই না করা সেলগুলি বাণিজ্যিক ব্যাটারি প্যাকে ব্যবহার করা উচিত নয়।

3. সিরিজ এবং সমান্তরাল কনফিগারেশন নির্ধারণ করুন

সিরিজ-সমান্তরাল কনফিগারেশন সাধারণত S এবং P হিসাবে লেখা হয় । S/P নোটেশন নির্ধারণ করে কিভাবে ভোল্টেজ, ক্ষমতা এবং বর্তমান ক্ষমতা একত্রিত হয়। এই সম্পর্ক সাধারণ মাধ্যমে চিত্রিত করা হয় সিরিজ এবং সমান্তরাল 18650 ব্যাটারি কনফিগারেশন.

• S সিরিজ-সংযুক্ত সেল গ্রুপের সংখ্যা প্রতিনিধিত্ব করে।

• P প্রতিটি গ্রুপে সমান্তরালভাবে সংযুক্ত কোষের সংখ্যা উপস্থাপন করে।

মৌলিক সম্পর্কগুলি হল:

প্যাক নামমাত্র ভোল্টেজ ≈ সিরিজ গণনা × সেল নামমাত্র ভোল্টেজ প্যাক ক্ষমতা ≈ সমান্তরাল গণনা × কোষের ক্ষমতা মোট কোষ সংখ্যা = সিরিজ গণনা × সমান্তরাল গণনা 

সমান্তরাল গণনার সাথে বর্তমান ক্ষমতাও বৃদ্ধি পায়, কিন্তু প্রকৃত ফলাফল সেলের ডিসচার্জ রেটিং, বিএমএস রেটিং, ঢালাই, তার, সংযোগকারী এবং তাপীয় অবস্থার উপর নির্ভর করে।

সাধারণ 18650 প্যাক কনফিগারেশন

সঠিক ভোল্টেজ সেল ডেটাশিট এবং প্যাকের জন্য ব্যবহৃত চার্জিং সিস্টেমের উপর নির্ভর করে।

উদাহরণ: একটি 3S2P প্যাক ডিজাইন করা

অনুমান করুন নির্বাচিত 18650 সেলটিতে রয়েছে:

• নামমাত্র ভোল্টেজ: 3.6 ভি

• ক্ষমতা: 2.5 আহ

• সর্বোচ্চ ক্রমাগত স্রাব: 10 A

একটি 3S2P প্যাক প্রায় প্রদান করবে:

• নামমাত্র ভোল্টেজ: 10.8 V

• ক্ষমতা: 5 আহ

• শক্তি: প্রায় 54 Wh

• মোট কোষ: 6

• তাত্ত্বিক সমান্তরাল বর্তমান ক্ষমতা: বিএমএস, ওয়্যারিং, তাপমাত্রা এবং নিরাপত্তা মার্জিন বিবেচনা করার আগে প্রায় 20 এ

যদি ঘরের নির্দিষ্ট নামমাত্র ভোল্টেজ 3.7 V হয়, তাহলে প্যাকটিকে সাধারণত 11.1 V নামমাত্র প্যাক হিসাবে বর্ণনা করা হবে।

এই উদাহরণের জন্য BMS একটি 3-সিরিজ-সেল কনফিগারেশনের জন্য ডিজাইন করা আবশ্যক। একটি 4S BMS উপযুক্ত নয় কারণ এটির উচ্চ ভোল্টেজ রেটিং রয়েছে৷

একটি সমান্তরাল প্যাকে সিরিজ গ্রুপ বুঝুন

একটি 3S2P প্যাকে, BMS সাধারণত ছয়টি সম্পূর্ণ স্বাধীন সেল ভোল্টেজের পরিবর্তে তিনটি সিরিজ গ্রুপ পর্যবেক্ষণ করে।

প্রতিটি সমান্তরাল গোষ্ঠীর দুটি কোষ একই বৈদ্যুতিক ভোল্টেজ ভাগ করে। বিএমএস প্রতিটি সিরিজ গ্রুপের ভোল্টেজ নিরীক্ষণ করে এবং চার্জ করার সময় গ্রুপগুলির ভারসাম্য বজায় রাখে।

এটি সেল ম্যাচিং এবং সমান্তরাল-গ্রুপ নির্মাণকে গুরুত্বপূর্ণ করে তোলে। একটি দুর্বল সংযোগ, ক্ষতিগ্রস্থ কোষ, বা একটি সমান্তরাল গোষ্ঠীর ভিতরে উচ্চ-প্রতিরোধের ঢালাই অসম বর্তমান বিতরণের কারণ হতে পারে।

4. ক্যাপাসিটি, এনার্জি এবং রানটাইম গণনা করুন

ক্ষমতা সাধারণত অ্যাম্পিয়ার-ঘণ্টায় প্রকাশ করা হয়, যখন শক্তি ওয়াট-আওয়ারে প্রকাশ করা হয়। 

আনুমানিক শক্তি গণনা হল:

Wh এ শক্তি প্যাক করুন ≈ নামমাত্র ভোল্টেজ × Ah তে ক্ষমতা 

3S2P উদাহরণের জন্য:

10.8 V × 5 Ah = প্রায় 54 Wh 

আনুমানিক রানটাইম তারপর হিসাবে গণনা করা যেতে পারে:

ঘন্টায় রানটাইম ≈ ব্যবহারযোগ্য ব্যাটারি শক্তি Wh ÷ W এ ডিভাইসের শক্তি 

যদি ডিভাইসটি ক্রমাগত 10 ওয়াট ব্যবহার করে:

54 Wh ÷ 10 W = প্রায় 5.4 ঘন্টা 

অনুশীলনে, ব্যবহারযোগ্য রানটাইম কম হবে কারণ:

• DC-DC রূপান্তরকারী ক্ষতি

• BMS কাটঅফ সীমা

• লোড অধীনে ভোল্টেজ ড্রপ

• কোষের তাপমাত্রা

• বার্ধক্য

• উচ্চ স্রাব হার

• নিরাপত্তা রিজার্ভ

• ডিভাইসের শক্তি খরচ পরিবর্তন

পরিবর্তনশীল-লোড ডিভাইসগুলির জন্য, সম্পূর্ণ অপারেটিং চক্রের গড় শক্তি একা সর্বাধিক পাওয়ারের চেয়ে বেশি কার্যকর। আরও সম্পূর্ণ অনুমানের জন্য, ব্যবহারযোগ্য শক্তি, রূপান্তর দক্ষতা, কাটঅফ সীমা, তাপমাত্রা এবং প্রকৃত লোড প্রোফাইলের সাথে নামমাত্র ভোল্টেজ একত্রিত করুন 18650 ব্যাটারি প্যাকের ক্ষমতা এবং রানটাইম গণনা.

দ 18650 ব্যাটারি প্যাক ক্যালকুলেটর সিরিজ গণনা, সমান্তরাল গণনা, প্যাক ভোল্টেজ, ক্ষমতা, শক্তি এবং রানটাইমের প্রাথমিক অনুমান প্রদান করতে পারে।

5. সঠিক BMS নির্বাচন করুন

সিরিজ-সমান্তরাল কনফিগারেশন নির্ধারণ করার পরে BMS নির্বাচন করা উচিত।

একটি BMS স্পেসিফিকেশন নিম্নলিখিত পরামিতিগুলির সাথে মেলে।

সিরিজ গণনা

BMS অবশ্যই সিরিজ গ্রুপের সংখ্যার সাথে মিলবে:

• 2S প্যাক → 2S BMS

• 3S প্যাক → 3S BMS

• 4S প্যাক → 4S BMS

• 6S প্যাক → 6S BMS

সিরিজের সংখ্যা মোট কোষের সংখ্যার চেয়ে বেশি গুরুত্বপূর্ণ। একটি 3S2P প্যাকের জন্য এখনও একটি 3S BMS প্রয়োজন৷

ক্রমাগত এবং সর্বোচ্চ স্রোত

বিএমএস ক্রমাগত স্রাব রেটিং ডিভাইসের ক্রমাগত স্রোত অতিক্রম করা উচিত. পিক রেটিং স্টার্টআপ এবং ক্ষণস্থায়ী বর্তমানকেও কভার করা উচিত।

নকশা সম্পূর্ণ বর্তমান পথ বিবেচনা করা উচিত, সহ:

• সেল স্রাব রেটিং

• BMS MOSFET রেটিং

• নিকেল বা তামা আন্তঃসংযোগ করে

• ফিউজ

• তারের

• সংযোগকারী

• পিসিবি ট্রেস

• ঘের তাপমাত্রা

একটি BMS-এর একটি উচ্চ নামমাত্র বর্তমান রেটিং থাকতে পারে তবে একটি ছোট, খারাপভাবে বায়ুচলাচলযুক্ত ঘেরে ইনস্টল করার সময় ডিরেটিংয়ের প্রয়োজন হয়।

চার্জিং কারেন্ট

BMS অবশ্যই অভিপ্রেত চার্জিং কারেন্টকে সমর্থন করবে। চার্জার, সেল, বিএমএস, সংযোগকারী এবং তারের সবই সামঞ্জস্যপূর্ণ হওয়া উচিত।

চার্জিং কারেন্ট সেলের চার্জিং স্পেসিফিকেশন এবং প্রয়োজনীয় পরিষেবা জীবন অনুযায়ী বেছে নেওয়া উচিত। একটি দ্রুত চার্জ স্বয়ংক্রিয়ভাবে একটি ভাল চার্জ হয় না যদি এটি অতিরিক্ত তাপ সৃষ্টি করে বা কোষের বার্ধক্যকে ত্বরান্বিত করে।

সুরক্ষা থ্রেশহোল্ড

নিম্নলিখিত বিএমএস পরামিতিগুলির যত্ন সহকারে পর্যালোচনা প্রয়োজন:

• সেল ওভারভোল্টেজ থ্রেশহোল্ড

• সেল আন্ডারভোল্টেজ থ্রেশহোল্ড

• ওভারকারেন্ট থ্রেশহোল্ড

• শর্ট সার্কিট প্রতিক্রিয়া

• অতিরিক্ত তাপমাত্রা থ্রেশহোল্ড

• নিম্ন-তাপমাত্রার চার্জিং সীমা

• পুনরুদ্ধারের শর্ত

• সুরক্ষা বিলম্ব সময়

• শুরু ভোল্টেজ ব্যালেন্সিং

• ভারসাম্য স্রোত

এই মানগুলি অবশ্যই সেল ডেটাশিট এবং BMS স্পেসিফিকেশনের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ হতে হবে৷ সুরক্ষা থ্রেশহোল্ডের একটি সর্বজনীন সেট প্রতি 18650 কোষের জন্য উপযুক্ত নয়।

সেল মনিটরিং, চার্জ এবং স্রাব নিয়ন্ত্রণ, এবং ফল্ট হ্যান্ডলিং এর মূল গঠন ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম গঠন.

যোগাযোগ এবং ফুয়েল-গেজ ফাংশন

কিছু অ্যাপ্লিকেশন শুধুমাত্র মৌলিক সুরক্ষা প্রয়োজন. অন্যদের প্রয়োজন:

• স্টেট-অফ-চার্জ অনুমান

• রাজ্য-স্বাস্থ্য পর্যবেক্ষণ

• ব্যাটারি প্রমাণীকরণ

• SMBus, I⊃2;C, CAN, বা UART যোগাযোগ

• অবশিষ্ট-রানটাইম গণনা

• দোষ লগিং

• হোস্ট-ডিভাইস যোগাযোগ

চিকিৎসা সরঞ্জাম, শিল্প ডিভাইস এবং স্মার্ট পোর্টেবল পণ্যগুলির জন্য একটি মৌলিক সুরক্ষা বোর্ডের পরিবর্তে একটি স্মার্ট BMS প্রয়োজন হতে পারে।

6. কিভাবে একটি BMS একটি 18650 ব্যাটারি প্যাক রক্ষা করে

একটি বিএমএস সাধারণত পৃথক সিরিজ গ্রুপগুলি পর্যবেক্ষণ করে এবং যখন একটি অনিরাপদ অবস্থা সনাক্ত করা হয় তখন ব্যাটারি সংযোগ বিচ্ছিন্ন করে।

একটি প্যাক-লেভেল ভোল্টেজ রিডিং সবসময় প্রতিটি সিরিজ গ্রুপের অবস্থা প্রকাশ করতে পারে না। একটি দুর্বল গোষ্ঠী তার সুরক্ষা সীমাতে পৌঁছতে পারে যখন মোট প্যাক ভোল্টেজ এখনও স্বাভাবিক দেখায়।

সেই কারণে, মাল্টি-সেল প্যাকগুলির জন্য সাধারণ মোট-ভোল্টেজ পর্যবেক্ষণের পরিবর্তে নির্ভরযোগ্য সেল-গ্রুপ সেন্সিং এবং সুরক্ষা যুক্তি প্রয়োজন।

7. কোষের ভারসাম্য কেন গুরুত্বপূর্ণ

একটি সিরিজ প্যাকের কোষগুলি তাদের পরিষেবা জীবন জুড়ে পুরোপুরি অভিন্ন থাকে না।

ভোল্টেজ ভারসাম্যহীনতা বিকাশ করতে পারে কারণ:

• ছোট উত্পাদন পার্থক্য

• অসম অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ

• চার্জের বিভিন্ন প্রারম্ভিক অবস্থা

• অসম তাপমাত্রা

• বার্ধক্য

• স্ব-স্রাব পার্থক্য

• অসামঞ্জস্যপূর্ণ জোড় বা সংযোগকারী প্রতিরোধের

• বারবার উচ্চ-বর্তমান অপারেশন

দুর্বলতম সিরিজ গ্রুপ পুরো প্যাকের ব্যবহারযোগ্য ক্ষমতা সীমিত করতে পারে। এটি চার্জ করার সময় উপরের ভোল্টেজের সীমাতে পৌঁছাতে পারে বা অন্যান্য গ্রুপের আগে স্রাবের সময় নিম্ন ভোল্টেজের সীমাতে পৌঁছাতে পারে। কারণ ক্ষমতা, অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ এবং ভোল্টেজের পার্থক্য বর্তমান ভাগাভাগি এবং সুরক্ষা সময় উভয়কেই প্রভাবিত করে, একটি 18650 ব্যাটারি প্যাকে সেল ম্যাচিংকে ডিজাইন প্রক্রিয়ার অংশ হিসাবে বিবেচনা করা উচিত।

প্যাসিভ সেল ব্যালেন্সিং

প্যাসিভ ব্যালেন্সিং হল সহজ পন্থা। এটি অল্প পরিমাণ অতিরিক্ত শক্তিকে তাপে রূপান্তর করে একটি উচ্চ-ভোল্টেজ সেল গ্রুপের ভোল্টেজ হ্রাস করে।

এর প্রধান সুবিধা হল:

• সরল সার্কিট ডিজাইন

• কম খরচে

• সহজ ইন্টিগ্রেশন

• ব্যাপক প্রাপ্যতা

• অনেক কমপ্যাক্ট ব্যাটারি প্যাকের জন্য উপযুক্ততা

সীমাবদ্ধতা হল অতিরিক্ত শক্তি তাপ হিসাবে হারিয়ে যায়। ভারসাম্যহীনতা উল্লেখযোগ্য হলে প্যাসিভ ব্যালেন্সিং তুলনামূলকভাবে দীর্ঘ সময় নিতে পারে।

সক্রিয় কোষ ভারসাম্য

সক্রিয় ভারসাম্য একটি উচ্চ-ভোল্টেজ গ্রুপ থেকে একটি নিম্ন-ভোল্টেজ গ্রুপে শক্তি স্থানান্তরিত করে এবং সমস্ত অতিরিক্ত শক্তি তাপ হিসাবে নষ্ট করে না।

এই পদ্ধতিটি অফার করতে পারে:

• নিম্ন ভারসাম্য ক্ষতি

• বড় প্যাকগুলিতে ভাল দক্ষতা

• উপলব্ধ ক্ষমতার আরও কার্যকর ব্যবহার

• সাইক্লিং অবস্থার দাবি করার জন্য ভাল উপযুক্ততা

ট্রেডঅফের মধ্যে রয়েছে:

• বেশি খরচ

• আরও জটিল নিয়ন্ত্রণ সার্কিটরি

• অতিরিক্ত নকশা এবং বৈধতা কাজ

• আরো স্থান এবং তাপ বিবেচনা

প্যাসিভ ব্যালেন্সিং প্রায়ই কমপ্যাক্ট, খরচ-সংবেদনশীল প্যাকগুলির জন্য উপযুক্ত যা ভাল-মেলা কোষগুলির সাথে। সক্রিয় ভারসাম্য আরও আকর্ষণীয় হয়ে ওঠে যখন প্যাকটি বড় হয়, ঘন ঘন সাইকেল চালানো হয়, স্থান সংকুচিত হয় বা দীর্ঘমেয়াদী ভোল্টেজের সামঞ্জস্য বজায় রাখতে প্রয়োজন হয়।

ভারসাম্য কি একটি খারাপ কোষ মেরামত করে?

না। ভারসাম্য সুস্থ কোষের মধ্যে সীমিত পার্থক্য সংশোধন করতে পারে, কিন্তু এটি ক্ষতিগ্রস্থ, বয়স্ক বা অস্বাভাবিকভাবে স্ব-নিঃসরণকারী কোষ মেরামত করতে পারে না।

যদি একটি সিরিজ গ্রুপ বারবার অন্যদের থেকে দূরে সরে যায়, পরিদর্শন করুন:

• কোষের ক্ষমতা

• অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ

• ফুটো বা স্ব-স্রাব

• ঢালাই গুণমান

• বিএমএস সেন্সিং তার

• তাপমাত্রার পার্থক্য

• সংযোগকারী প্রতিরোধের

বারবার ভারসাম্যহীনতা সাধারণত একটি চিহ্ন যে সেল, সংযোগ, বা প্যাক ডিজাইন মনোযোগ প্রয়োজন। একা ভারসাম্যপূর্ণ স্রোত বাড়ানো সমস্যার সমাধান নাও করতে পারে।

8. মেকানিক্যাল এবং ইলেকট্রিক্যাল প্যাক ডিজাইন

বৈদ্যুতিক কর্মক্ষমতা একটি নির্ভরযোগ্য 18650 ব্যাটারি প্যাকের শুধুমাত্র একটি অংশ।

একটি নিয়ন্ত্রিত আন্তঃসংযোগ প্রক্রিয়া ব্যবহার করুন

বাণিজ্যিক ব্যাটারি প্যাকগুলি সাধারণত নিয়ন্ত্রিত স্পট ওয়েল্ডিং বা অন্য যোগ্য আন্তঃসংযোগ পদ্ধতি ব্যবহার করে। নলাকার লিথিয়াম-আয়ন কোষে সরাসরি সোল্ডারিং কোষে অতিরিক্ত তাপ স্থানান্তর করতে পারে এবং দীর্ঘমেয়াদী নির্ভরযোগ্যতার ঝুঁকি তৈরি করতে পারে।

আন্তঃসংযোগ নকশা নিয়ন্ত্রণ করা উচিত:

• ঝালাই শক্তি

• কারেন্ট-পাথ প্রতিরোধ

• তাপ প্রজন্ম

• কম্পন প্রতিরোধের

• ট্যাব এবং বাসবারের মাত্রা

• ফিউজ-লিঙ্ক আচরণ

• উত্পাদন পুনরাবৃত্তিযোগ্যতা

সেল টার্মিনাল রক্ষা করুন

একটি 18650 সেলের ইতিবাচক টার্মিনালটি উপযুক্ত নিরোধক উপাদান, যেমন অন্তরক রিং এবং মাছ-কাগজের সুরক্ষা দিয়ে সুরক্ষিত করা উচিত।

প্যাকটিরও প্রয়োজন হতে পারে:

• সেল বিভাজক

• অন্তরক শীট

• টার্মিনাল বাধা

• বিরোধী ঘর্ষণ উপকরণ

• শিখা-প্রতিরোধী উপকরণ

• কোষ আন্দোলনের বিরুদ্ধে সুরক্ষা

• বিএমএস বোর্ডের চারপাশে ছাড়পত্র

একটি আলগা কোষ বা ক্ষতিগ্রস্ত নিরোধক একটি অভ্যন্তরীণ শর্ট সার্কিট তৈরি করতে পারে।

থার্মাল পাথ ডিজাইন করুন

তাপ নকশা উভয় কোষ এবং BMS বিবেচনা করা উচিত.

নকশা অন্তর্ভুক্ত হতে পারে:

• প্রতিনিধি সেল অবস্থানের সাথে সংযুক্ত থার্মিস্টার

• উষ্ণতম এলাকার কাছাকাছি তাপমাত্রা পর্যবেক্ষণ

• MOSFETs থেকে দূরে তাপ পাথ

• বায়ুচলাচল বা ঘের তাপ স্থানান্তর

• তাপ উৎপন্নকারী উপাদানগুলির মধ্যে ব্যবধান

• বাহ্যিক তাপ উত্সের বিরুদ্ধে সুরক্ষা

থার্মিস্টরের অবস্থান প্রকৃত তাপীয় ঝুঁকি প্রতিফলিত করা উচিত। কোষ থেকে দূরে সেন্সর স্থাপন একটি ভুল তাপমাত্রা রিডিং উত্পাদন করতে পারে.

তার এবং সংযোগকারী সাবধানে নির্বাচন করুন

তারের এবং সংযোগকারী নির্বাচন বিবেচনা করা উচিত:

• একটানা স্রোত

• সর্বোচ্চ স্রোত

• তারের দৈর্ঘ্য

• ভোল্টেজ ড্রপ

• তাপমাত্রা

• যান্ত্রিক আন্দোলন

• সঙ্গম চক্র

• লকিং প্রয়োজনীয়তা

• পোলারিটি সুরক্ষা

গড় স্রোতের জন্য রেট করা একটি সংযোগকারী এখনও বারবার স্টার্টআপ ডাল বা উচ্চ তাপমাত্রার অধীনে ব্যর্থ হতে পারে।

9. ব্যাটারি প্যাক পরীক্ষা করুন এবং যাচাই করুন

একটি উত্পাদন-প্রস্তুত প্যাক বৈদ্যুতিকভাবে, যান্ত্রিকভাবে, তাপগতভাবে এবং কার্যকরীভাবে যাচাই করা উচিত।

সেল-লেভেল টেস্টিং

সমাবেশের আগে, 18650 ব্যাটারির ক্ষমতা এবং স্বাস্থ্য পরীক্ষা করে সেল ম্যাচিংয়ের জন্য প্রয়োজনীয় ক্ষমতা, অভ্যন্তরীণ-প্রতিরোধ এবং ভোল্টেজ ডেটা সরবরাহ করে।

• কোষের পরিচয়

• ওপেন সার্কিট ভোল্টেজ

• ক্ষমতা

• অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ

• শারীরিক অবস্থা

• নিরোধক

• কোষের মধ্যে মিল

প্যাক-লেভেল টেস্টিং

সমাবেশের পরে, যাচাই করুন:

• মোট প্যাক ভোল্টেজ

• প্রতিটি সিরিজ গ্রুপের ভোল্টেজ

• সঠিক BMS তারের ক্রম

• চার্জিং আচরণ

• নিষ্কাশন আচরণ

• অতিরিক্ত চার্জ সুরক্ষা

• ওভার-স্রাব সুরক্ষা

• ওভারকারেন্ট সুরক্ষা

• একটি নিয়ন্ত্রিত পরীক্ষাগার সেটআপে শর্ট-সার্কিট প্রতিক্রিয়া

• তাপমাত্রা সুরক্ষা

• ভারসাম্যপূর্ণ আচরণ

• সংযোগকারী পোলারিটি

• যোগাযোগ ফাংশন, যদি প্রযোজ্য হয়

অ্যাপ্লিকেশন পরীক্ষা

প্যাকটি চূড়ান্ত ডিভাইসের ভিতরেও পরীক্ষা করা উচিত।

প্রাসঙ্গিক পরীক্ষা অন্তর্ভুক্ত হতে পারে:

• স্টার্টআপ এবং পিক-লোড টেস্টিং

• ক্রমাগত রানটাইম

• চার্জ করার সময়

• কম এবং উচ্চ তাপমাত্রায় অপারেশন

• ঘের তাপমাত্রা

• ভাইব্রেশন এবং ড্রপ টেস্টিং

• সাইকেল পরীক্ষা

• স্ট্যান্ডবাই বর্তমান পরীক্ষা

• দীর্ঘমেয়াদী স্টোরেজ

• পরিবহন এবং সার্টিফিকেশন পরীক্ষা

পরীক্ষার নমুনা, পাইলট এবং উত্পাদন পর্যায়ের মাধ্যমে এগিয়ে যাওয়া উচিত। একটি খোলা পরীক্ষাগার সেটআপে ভাল পারফর্ম করে এমন একটি ব্যাটারি একটি কমপ্যাক্ট ঘেরের ভিতরে ভিন্নভাবে আচরণ করতে পারে।

10. সাধারণ 18650 ব্যাটারি প্যাক ডিজাইনের ভুল

প্যাক সংজ্ঞায়িত করার আগে BMS নির্বাচন করা

বিএমএস সিরিজের সংখ্যা, বর্তমান, চার্জিং পদ্ধতি, তাপমাত্রার প্রয়োজনীয়তা এবং যোগাযোগের প্রয়োজনীয়তা অনুসরণ করবে। প্রথমে একটি জেনেরিক BMS নির্বাচন করা প্রায়শই ইন্টিগ্রেশন সমস্যা তৈরি করে।

শুধুমাত্র মোট প্যাক ভোল্টেজের উপর নির্ভর করা

মোট ভোল্টেজ দেখায় না যে একটি সিরিজ গ্রুপ অন্যদের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে দুর্বল কিনা। মাল্টি-সেল প্যাকের জন্য পৃথক গ্রুপ পর্যবেক্ষণ অপরিহার্য।

এক প্যাকে বিভিন্ন কোষ ব্যবহার করা

বিভিন্ন ক্ষমতা, অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ, বা বার্ধক্যের মাত্রা অসম বর্তমান ভাগাভাগি এবং অকাল সুরক্ষা ভ্রমণের কারণ হতে পারে।

বিএমএসকে চার্জার হিসাবে বিবেচনা করা

একটি বিএমএস প্যাকটিকে সুরক্ষিত এবং নিরীক্ষণ করতে পারে, তবে এটি একটি চার্জারকে একটি দিয়ে প্রতিস্থাপন করে না রসায়ন- এবং সিরিজের সাথে মিলে যাওয়া চার্জিং প্রোফাইল । চার্জারকে অবশ্যই নির্দিষ্ট ভোল্টেজ, বর্তমান, CC/CV নিয়ন্ত্রণ এবং নির্বাচিত প্যাকের জন্য সমাপ্তি আচরণ প্রদান করতে হবে।

পিক কারেন্ট উপেক্ষা করা

একটি ডিভাইস স্বাভাবিক ক্রিয়াকলাপের সময় কাজ করতে পারে কিন্তু একটি মোটর, ট্রান্সমিটার, পাম্প বা প্রসেসর একটি ছোট কারেন্টের ঢেউ তৈরি করলে বন্ধ হয়ে যায়।

নো থার্মাল মার্জিন ছেড়ে

উচ্চ পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা, দুর্বল বায়ুচলাচল এবং একটি কমপ্যাক্ট ঘের দ্বারা সেল এবং বিএমএস রেটিং হ্রাস করা যেতে পারে।

ভারসাম্য যাচাইকরণ এড়িয়ে যাওয়া

একটি BMS একটি ব্যালেন্সিং ফাংশন অন্তর্ভুক্ত করতে পারে, কিন্তু এটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে প্রমাণ করে না যে ব্যালেন্সিং কারেন্ট, অ্যাক্টিভেশন ভোল্টেজ, সময় এবং তাপমাত্রা আচরণ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত।

11. একটি OEM ব্যাটারি প্রস্তুতকারক প্রদানের তথ্য

প্রাথমিক প্রয়োজনীয়তাগুলি সম্পূর্ণ হলে একটি ব্যাটারি প্রস্তুতকারক আরও সঠিক সমাধান তৈরি করতে পারে।

একটি দরকারী স্পেসিফিকেশন প্যাকেজ অন্তর্ভুক্ত করা উচিত:

যখন এই প্রয়োজনীয়তাগুলি সংজ্ঞায়িত করা হয়, তখন ZERNE বিকাশ করতে পারে কাস্টম 18650 ব্যাটারি প্যাক সমাধান । প্রয়োজনীয় ভোল্টেজ, ক্ষমতা, মাত্রা, সংযোগকারী, বিএমএস এবং উৎপাদন অবস্থার চারপাশে যে প্রকল্পগুলির জন্য আলগা কোষের পরিবর্তে একটি সমাপ্ত প্যাক প্রয়োজন, ZERNE এর 18650 ব্যাটারি প্যাক বিকল্পগুলি প্রয়োজনীয় বৈদ্যুতিক এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলির চারপাশে কনফিগার করা যেতে পারে।

FAQs

একটি ব্যাটারি প্যাক তৈরি করতে কত 18650 সেল প্রয়োজন?

কোষের মোট সংখ্যা হিসাবে গণনা করা হয়:

মোট কোষ = সিরিজ গণনা × সমান্তরাল গণনা 

উদাহরণস্বরূপ, একটি 3S2P প্যাকের জন্য ছয়টি কোষ প্রয়োজন।

একটি 3S2P 18650 ব্যাটারি প্যাকের জন্য আমার কোন BMS লাগবে?

একটি 3S2P প্যাকের জন্য সাধারণত তিনটি সিরিজ গ্রুপের জন্য ডিজাইন করা একটি BMS প্রয়োজন। সমান্তরাল গণনা ক্ষমতা এবং বর্তমান ক্ষমতাকে প্রভাবিত করে, যখন BMS সিরিজের রেটিং অবশ্যই সিরিজ গ্রুপের সংখ্যার সাথে মেলে।

BMS বর্তমান রেটিং অবশ্যই প্যাকের অবিচ্ছিন্ন এবং সর্বোচ্চ লোডের প্রয়োজনীয়তার সাথে মেলে।

প্রতি 18650 ব্যাটারি প্যাক একটি BMS প্রয়োজন?

বেশিরভাগ রিচার্জেবল মাল্টি-সেল লিথিয়াম-আয়ন প্যাকগুলির একটি উপযুক্ত সুরক্ষা এবং পর্যবেক্ষণ ব্যবস্থা প্রয়োজন। সঠিক আর্কিটেকচার হতে পারে একটি BMS, PCM, অথবা অ্যাপ্লিকেশনের উপর নির্ভর করে আরও উন্নত স্মার্ট ব্যাটারি সিস্টেম।

বাণিজ্যিক সরঞ্জামগুলি শুধুমাত্র ভোল্টেজ দ্বারা নির্বাচিত একটি জেনেরিক বোর্ডের পরিবর্তে তার প্রকৃত ঝুঁকির প্রোফাইলের উপর ভিত্তি করে একটি সুরক্ষা নকশা ব্যবহার করা উচিত।

একটি বিএমএস কি স্বয়ংক্রিয়ভাবে সমস্ত কোষের ভারসাম্য বজায় রাখে?

একটি ব্যালেন্সিং ফাংশন সহ শুধুমাত্র একটি BMS সিরিজ গ্রুপ ভারসাম্য করতে পারে। তারপরেও, ভারসাম্য সাধারণত সুস্থ গোষ্ঠীর মধ্যে সীমিত পার্থক্য সংশোধন করার জন্য ডিজাইন করা হয়।

এটি একটি ক্ষতিগ্রস্ত বা গুরুতরভাবে বয়স্ক কোষ মেরামত করতে পারে না।

একই ব্যাটারি প্যাকে বিভিন্ন 18650 সেল ব্যবহার করা যেতে পারে?

এটা সাধারণত সুপারিশ করা হয় না. একই প্যাকের কোষগুলি মডেল, রসায়ন, ক্ষমতা, বয়স এবং বৈদ্যুতিক অবস্থার সাথে মেলে।

অমিল সেল ব্যবহার করলে অসম চার্জিং, ক্ষমতা হ্রাস, অতিরিক্ত উত্তাপ এবং প্রাথমিক সুরক্ষা ট্রিপ হতে পারে।

একটি 3S2P প্যাক একটি 3S1P প্যাকের চেয়ে বেশি শক্তিশালী?

একটি 3S2P প্যাকে একটি 3S1P প্যাকের মতোই নামমাত্র ভোল্টেজ রয়েছে, তবে কোষগুলি সঠিকভাবে মিললে ক্ষমতার প্রায় দ্বিগুণ এবং বৃহত্তর বর্তমান ক্ষমতা।

এটিতে দ্বিগুণ কোষ রয়েছে এবং আরও শারীরিক স্থান প্রয়োজন।

প্যাসিভ বা সক্রিয় ভারসাম্য ভাল?

উভয় বিকল্প প্রতিটি অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত নয়.

প্যাসিভ ভারসাম্য প্রায়শই ভালভাবে মিলে যাওয়া কোষের সাথে কমপ্যাক্ট, খরচ-সংবেদনশীল প্যাকের জন্য উপযুক্ত। সক্রিয় ভারসাম্য সার্থক হতে পারে যখন দক্ষতা, ক্ষমতা ব্যবহার, প্যাকের আকার, বা দীর্ঘমেয়াদী ভারসাম্যহীন কর্মক্ষমতা বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ।

একটি BMS ব্যাটারির ভোল্টেজ বাড়াতে পারে?

না। একটি BMS ব্যাটারি নিরীক্ষণ করে এবং রক্ষা করে। এটি বুস্ট কনভার্টার হিসাবে কাজ করে না।

যদি ডিভাইসটির একটি নিয়ন্ত্রিত আউটপুট ভোল্টেজের প্রয়োজন হয়, একটি পৃথক DC-DC রূপান্তরকারী প্রয়োজন হতে পারে।

ভর উৎপাদনের আগে কিভাবে একটি 18650 প্যাক পরীক্ষা করা উচিত?

প্যাকটি প্রথমে সেল এবং প্রোটোটাইপ স্তরে পরীক্ষা করা উচিত, তারপরে নিয়ন্ত্রিত চার্জিং, ডিসচার্জিং, সুরক্ষা, ভারসাম্য, তাপীয়, যান্ত্রিক এবং অ্যাপ্লিকেশন পরীক্ষা করা উচিত।

চূড়ান্ত পরীক্ষার পরিকল্পনাটি সেল ডেটাশিট, BMS স্পেসিফিকেশন, ডিভাইসের প্রয়োজনীয়তা এবং প্রযোজ্য সম্মতি মানগুলি প্রতিফলিত করা উচিত।

উপসংহার

একটি BMS সহ একটি নির্ভরযোগ্য 18650 ব্যাটারি প্যাক ডিভাইসের প্রয়োজনীয়তার সাথে শুরু হয়। নকশাটি তখন সেল নির্বাচন, সিরিজ-সমান্তরাল কনফিগারেশন, ক্ষমতা এবং বর্তমান গণনা, বিএমএস নির্বাচন, সুরক্ষা নকশা, ভারসাম্য, যান্ত্রিক একীকরণ এবং বৈধতা পরীক্ষার মধ্য দিয়ে যেতে হবে।

মূল নীতিগুলি হল:

• ডিভাইসের সম্পূর্ণ অপারেটিং রেঞ্জের সাথে প্যাক ভোল্টেজের মিল করুন।

• সামঞ্জস্যপূর্ণ স্পেসিফিকেশন এবং বৈদ্যুতিক অবস্থার সঙ্গে ঘর ব্যবহার করুন.

• সিরিজ গণনা, বর্তমান, চার্জিং, তাপমাত্রা এবং যোগাযোগের প্রয়োজনীয়তা অনুযায়ী BMS নির্বাচন করুন।

• শুধুমাত্র মোট প্যাক ভোল্টেজের উপর নির্ভর না করে পৃথক সিরিজ গ্রুপগুলি নিরীক্ষণ করুন।

• বাস্তবসম্মত অপারেটিং অবস্থার অধীনে ভারসাম্য এবং সুরক্ষা যাচাই করুন।

• ব্যাটারি নিরাপত্তার অংশ হিসাবে যান্ত্রিক নির্মাণ, সংযোগকারী, নিরোধক, এবং তাপ নকশা বিবেচনা করুন।

নির্দিষ্ট ভোল্টেজ, ক্ষমতা, মাত্রা, সংযোগকারী, বিএমএস এবং উত্পাদন প্রয়োজনীয়তার সাথে অভিযোজিত একটি প্যাক প্রয়োজন এমন সরঞ্জাম বিকাশকারীদের জন্য, একটি কাস্টমাইজড ব্যাটারি ডিজাইন ব্যাপক উত্পাদনের মাধ্যমে প্রোটোটাইপ থেকে একীকরণের ঝুঁকি কমাতে পারে।