লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি প্যাক ডিজাইন: ভোল্টেজ, ক্যাপাসিটি, বিএমএস এবং রানটাইম

একটি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি প্যাক শুধুমাত্র ক্ষমতা দ্বারা সংজ্ঞায়িত করা হয় না। একটি উপযুক্ত প্যাকে অবশ্যই প্রয়োজনীয় ভোল্টেজ সরবরাহ করতে হবে, পর্যাপ্ত ব্যবহারযোগ্য শক্তি সরবরাহ করতে হবে, ডিভাইসের বর্তমান চাহিদাকে সমর্থন করতে হবে, উপলব্ধ স্থানের সাথে মানানসই এবং সঠিক সুরক্ষা ফাংশন অন্তর্ভুক্ত করতে হবে।

একটি OEM প্রজেক্টের জন্য, ব্যাটারি প্যাক ডিজাইনের ক্ষেত্রে সিদ্ধান্তগুলিও অন্তর্ভুক্ত থাকে:

• সেল নির্বাচন

• সিরিজ এবং সমান্তরাল কনফিগারেশন

• নামমাত্র ভোল্টেজ

• ক্ষমতা

• শিখর এবং অবিচ্ছিন্ন স্রোত

• বিএমএস বা পিসিএম

• চার্জিং পদ্ধতি

• সংযোগকারী এবং তারের

• যান্ত্রিক একীকরণ

• অপারেটিং তাপমাত্রা

• প্রত্যাশিত রানটাইম

• পরীক্ষা এবং উত্পাদন প্রয়োজনীয়তা

একটি ব্যাটারি প্যাকের সঠিক ক্ষমতা থাকতে পারে কিন্তু ভুল ভোল্টেজ। এটি পর্যাপ্ত শক্তি সরবরাহ করতে পারে কিন্তু সর্বোচ্চ বর্তমান চাহিদার সময় ব্যর্থ হয়। এটি ঘেরের সাথে মানানসই হতে পারে তবে হোস্ট ডিভাইসের দ্বারা প্রয়োজনীয় সুরক্ষা বা যোগাযোগের ফাংশনগুলির অভাব রয়েছে৷

এই নির্দেশিকা লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি প্যাক ডিজাইনের মূল নীতিগুলি ব্যাখ্যা করে এবং দেখায় কিভাবে OEM দলগুলি বিস্তারিত বিকাশে যাওয়ার আগে বৈদ্যুতিক, যান্ত্রিক এবং সিস্টেমের প্রয়োজনীয়তাগুলিকে সংযুক্ত করতে পারে৷

বাণিজ্যিক ব্যাটারি প্যাক সমাধানের জন্য, ZERNE এর দেখুন লিথিয়াম ব্যাটারি প্যাক । পণ্য পৃষ্ঠাটি পণ্য এবং সমাধান অনুসন্ধানের উদ্দেশ্যে তৈরি করা হয়েছে, যখন এই নিবন্ধটি ব্যাটারি প্যাক ডিজাইনের পিছনে প্রকৌশল সিদ্ধান্তের উপর আলোকপাত করে।

দ্রুত উত্তর: লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি প্যাক ডিজাইনে কী বিবেচনা করা উচিত?

একটি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি প্যাক নিম্নলিখিত বিষয়গুলির সাথে মিল রেখে ডিজাইন করা উচিত:

1. প্রয়োজনীয় অপারেটিং ভোল্টেজ

2. লক্ষ্য ক্ষমতা এবং ব্যবহারযোগ্য শক্তি

3. ক্রমাগত এবং সর্বোচ্চ স্রোত

4. সিরিজ এবং সমান্তরাল সেল কনফিগারেশন

5. BMS বা PCM সুরক্ষা ফাংশন

6. চার্জিং ভোল্টেজ এবং চার্জিং কারেন্ট

7. উপলব্ধ ব্যাটারি বগি

8. সংযোগকারী এবং তারের প্রয়োজনীয়তা

9. অপারেটিং এবং স্টোরেজ তাপমাত্রা

10. প্রয়োজনীয় রানটাইম

11. পরীক্ষা এবং সম্মতি প্রয়োজন

12. প্রত্যাশিত উৎপাদন ভলিউম

নিরাপদ এবং পুনরাবৃত্তিযোগ্য উত্পাদন বজায় রেখে হোস্ট ডিভাইসের বৈদ্যুতিক এবং যান্ত্রিক প্রয়োজনীয়তাগুলিকে সন্তুষ্ট করে এমন একটি সঠিক নকশা।

1. হোস্ট ডিভাইসের প্রয়োজনীয়তা দিয়ে শুরু করুন

ব্যাটারি প্যাক ডিজাইন ডিভাইস দিয়ে শুরু হওয়া উচিত, ব্যাটারি মডেল দিয়ে নয়।

ঘর নির্বাচন করার আগে, OEM দলের সংজ্ঞায়িত করা উচিত:

• ডিভাইস অপারেটিং ভোল্টেজ

• সর্বোচ্চ ইনপুট ভোল্টেজ

• ন্যূনতম অপারেটিং ভোল্টেজ

• ক্রমাগত বিদ্যুতের চাহিদা

• স্টার্টআপ বা পিক পাওয়ার ডিমান্ড

• প্রত্যাশিত অপারেটিং সময়

• চার্জিং পদ্ধতি

• উপলব্ধ ব্যাটারি স্থান

• সংযোগকারী এবং তারের অবস্থান

• অপারেটিং তাপমাত্রা

• পণ্য জীবনচক্র

• প্রত্যাশিত উৎপাদন ভলিউম

সম্পূর্ণ পাওয়ার সিস্টেমের অংশ হিসাবে ব্যাটারি মূল্যায়ন করা উচিত। চার্জার, পাওয়ার-ম্যানেজমেন্ট সার্কিট, মোটর, কন্ট্রোলার, ডিসপ্লে, কমিউনিকেশন মডিউল এবং অন্যান্য লোড সবই ব্যাটারির স্পেসিফিকেশনকে প্রভাবিত করতে পারে।

উদাহরণস্বরূপ, একটি ডিভাইস শুধুমাত্র একটি ছোট গড় কারেন্ট গ্রাস করতে পারে কিন্তু একটি মোটর শুরু হলে বা একটি বেতার মডিউল প্রেরণ করার সময় উচ্চ কারেন্ট পালস প্রয়োজন। যদি শুধুমাত্র গড় শক্তি বিবেচনা করা হয়, ব্যাটারি উপযুক্ত দেখাতে পারে কিন্তু প্রকৃত অপারেশন চলাকালীন ব্যর্থ হয়।

OEM প্রয়োজনীয়তার জন্য যেমন আকার, ক্ষমতা, ভোল্টেজ, BMS এবং সংযোগকারী, ZERNE এর কাস্টম ব্যাটারি সমাধান একটি প্রাসঙ্গিক বাণিজ্যিক এন্ট্রি পয়েন্ট প্রদান.

2. প্রয়োজনীয় ব্যাটারি ভোল্টেজ নির্বাচন করুন

ভোল্টেজ নির্ধারণ করে যে ব্যাটারিটি ডিভাইসের বৈদ্যুতিক সিস্টেমের সাথে কাজ করতে পারে কিনা।

অনেক স্ট্যান্ডার্ড লিথিয়াম-আয়ন এবং লিথিয়াম-পলিমার কোষের জন্য, সাধারণ নামমাত্র ভোল্টেজ প্রায় 3.6 V বা 3.7 V, যখন ফুল-চার্জ ভোল্টেজ সাধারণত 4.2 V হয়। সঠিক মানগুলি কোষের রসায়ন এবং স্পেসিফিকেশনের উপর নির্ভর করে।

যখন কোষগুলি সিরিজে সংযুক্ত থাকে, তখন ভোল্টেজ বৃদ্ধি পায়।

এই মানগুলি স্ট্যান্ডার্ড Li-ion বা LiPo কনফিগারেশনের জন্য সাধারণ রেফারেন্স পয়েন্ট। প্রকৃত ব্যাটারি ডিজাইন অবশ্যই নির্বাচিত সেল ডেটাশিট এবং চার্জিং সিস্টেমের প্রয়োজনীয়তাগুলি অনুসরণ করবে৷

ডিভাইসের ইনপুট ভোল্টেজ পরিসীমা সাবধানে পরীক্ষা করা উচিত। 7.4 V লেবেলযুক্ত একটি ব্যাটারি অপারেশন চলাকালীন ঠিক 7.4 V এ থাকে না। চার্জিং এবং ডিসচার্জ করার সময় এর ভোল্টেজ পরিবর্তিত হয়।

নামমাত্র ভোল্টেজ এবং অপারেটিং ভোল্টেজ

OEM প্রকৌশলীদের মধ্যে পার্থক্য করা উচিত:

• নামমাত্র ভোল্টেজ

• ফুল-চার্জ ভোল্টেজ

• সাধারণ অপারেটিং ভোল্টেজ

• কাটঅফ ভোল্টেজ

• ডিভাইসের সর্বনিম্ন ইনপুট ভোল্টেজ

• ডিভাইসের সর্বোচ্চ ইনপুট ভোল্টেজ

একটি ডিভাইস যা শুধুমাত্র একটি সংকীর্ণ ভোল্টেজ পরিসীমা গ্রহণ করে তার জন্য একটি DC-DC রূপান্তরকারী, ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রক বা নির্দিষ্ট ব্যাটারি পরিচালনার কৌশল প্রয়োজন হতে পারে।

ব্যবহারিক উদাহরণ: একটি 7.4 V ডিভাইসের জন্য একটি ব্যাটারি নির্বাচন করা

যদি একটি OEM ডিভাইসের জন্য আনুমানিক 7.4 V এর একটি নামমাত্র ব্যাটারি ভোল্টেজের প্রয়োজন হয়, একটি সাধারণ সমাধান সিরিজে দুটি 3.7 V কোষ ব্যবহার করতে পারে, যা 2S কনফিগারেশন হিসাবে পরিচিত।

যাইহোক, ডিজাইন দলকে এখনও পরীক্ষা করতে হবে:

• ডিভাইসটি ফুল-চার্জ ভোল্টেজ গ্রহণ করে কিনা

• চার্জারটি 2S প্যাক সমর্থন করে কিনা

• কোষের ভারসাম্য প্রয়োজন কিনা

• BMS দুটি সিরিজ সেল সমর্থন করে কিনা

• ডিভাইসটি ন্যূনতম প্যাক ভোল্টেজে কাজ করতে পারে কিনা

সিরিজ এবং সমান্তরাল কনফিগারেশনের আরও মনোযোগী তুলনার জন্য, দেখুন সিরিজ বনাম সমান্তরাল ব্যাটারি প্যাক.

3. প্রয়োজনীয় ক্ষমতা নির্ধারণ করুন

ব্যাটারি কতটা বৈদ্যুতিক চার্জ সঞ্চয় করতে পারে তা ক্যাপাসিটি বর্ণনা করে এবং সাধারণত মিলিঅ্যাম্প-ঘন্টা বা amp-আওয়ারে প্রকাশ করা হয়।

যাইহোক, একমাত্র ক্ষমতা উপলব্ধ শক্তি সম্পূর্ণরূপে বর্ণনা করে না। শক্তি ভোল্টেজ এবং ক্ষমতা উভয়ের উপর নির্ভর করে।

মৌলিক সম্পর্ক হল:

ওয়াট-আওয়ারে শক্তি = ভোল্টে ভোল্টেজ × amp-আওয়ারে ক্ষমতা

যেমন:

• 3.7 V × 1 Ah = 3.7 Wh

• 7.4 V × 2 Ah = 14.8 Wh

• 14.8 V × 3 Ah = 44.4 Wh

বিভিন্ন ব্যাটারি কনফিগারেশনের তুলনা করার সময়, ওয়াট-ঘন্টা প্রায়ই মিলিঅ্যাম্প-আওয়ারের চেয়ে বেশি কার্যকর কারণ ভোল্টেজ ভিন্ন হতে পারে।

3.7 V, 1000 mAh সেল সহ উদাহরণ

ধরে নিন প্রতিটি কোষে রয়েছে:

• নামমাত্র ভোল্টেজ: 3.7 ভি

• ক্ষমতা: 1000 mAh বা 1 Ah

বিভিন্ন কনফিগারেশন বিভিন্ন ফলাফল উত্পাদন করে:

সিরিজ সংযোগ ভোল্টেজ বৃদ্ধি. সমান্তরাল সংযোগ ক্ষমতা বাড়ায়। একটি সিরিজ-সমান্তরাল কনফিগারেশন উভয়ই বাড়াতে পারে।

কোষ গণনা, সিরিজ সংযোগ এবং সমান্তরাল সংযোগের বিস্তারিত গণনা পরিচালনা করা উচিত কিভাবে লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি প্যাক ক্যাপাসিটি গণনা করবেন.

4. ক্রমাগত এবং পিক কারেন্ট ম্যাচ করুন

একটি ব্যাটারি প্যাক স্বাভাবিক ক্রিয়াকলাপ এবং অস্থায়ী সর্বোচ্চ চাহিদা উভয়ের জন্য পর্যাপ্ত বিদ্যুৎ সরবরাহ করতে হবে।

OEM ক্রেতাদের চিহ্নিত করা উচিত:

• গড় অপারেটিং বর্তমান

• একটানা স্রোত

• সর্বোচ্চ স্রোত

• সর্বোচ্চ সময়কাল

• স্টার্টআপ বর্তমান

• ডিউটি ​​চক্র

• সর্বোচ্চ লোডের সময় ন্যূনতম ব্যাটারি ভোল্টেজ

ব্যাটারি সেল, বিএমএস, তার, ওয়েল্ডিং পয়েন্ট এবং সংযোগকারীকে অবশ্যই প্রয়োজনীয় কারেন্ট সমর্থন করতে হবে। একটি প্যাকে যথেষ্ট পরিমাণে সঞ্চিত শক্তি থাকতে পারে কিন্তু তবুও ব্যর্থ হয় যদি এর নিষ্কাশন পথটি ডিভাইসের বর্তমান চাহিদাকে সমর্থন করতে না পারে।

ক্রমাগত স্রোত

ক্রমাগত কারেন্ট হল সেই কারেন্ট যা ব্যাটারিকে স্বাভাবিক অপারেশনের সময় দিতে হবে। এটি কোষ নির্বাচন, কন্ডাকটর আকার, BMS রেটিং এবং তাপ নকশা প্রভাবিত করে।

পিক কারেন্ট

পিক কারেন্ট এই সময়ে ঘটতে পারে:

• মোটর স্টার্টআপ

• ওয়্যারলেস ট্রান্সমিশন

• গরম করা

• পাম্প অপারেশন

• আলো সক্রিয়করণ

• দ্রুত প্রসেসর কার্যকলাপ

• অস্থায়ী উচ্চ শক্তি আউটপুট

শিখরের সময়কাল গুরুত্বপূর্ণ। একটি ছোট পালস সমর্থন করে এমন একটি ব্যাটারি ক্রমাগত একই কারেন্টকে সমর্থন নাও করতে পারে।

কারেন্ট এবং পাওয়ার রিলেশনশিপ

যখন ডিভাইসের শক্তি জানা যায়, তখন বর্তমান ব্যবহার করে অনুমান করা যেতে পারে:

কারেন্ট = পাওয়ার ÷ ভোল্টেজ

উদাহরণস্বরূপ, একটি 7.4 V ব্যাটারি দ্বারা সরবরাহিত একটি 20 W লোডের জন্য প্রায় প্রয়োজন হবে:

20 W ÷ 7.4 V ≈ 2.7 A

প্রকৃত ডিজাইনে রূপান্তর ক্ষতি, ভোল্টেজের তারতম্য, সর্বোচ্চ চাহিদা এবং তাপমাত্রা বিবেচনা করা উচিত।

5. সিরিজ এবং সমান্তরাল কনফিগারেশন চয়ন করুন

সিরিজ-সমান্তরাল কনফিগারেশন ব্যাটারি প্যাকের বৈদ্যুতিক কাঠামো সংজ্ঞায়িত করে।

সিরিজ সংযোগ

সিরিজে সংযুক্ত কোষগুলি ভোল্টেজ বাড়ায় যখন amp-ঘন্টার ক্ষমতা প্রায় একটি ঘরের সমান থাকে।

3.7 V, 1000 mAh কোষ থেকে তৈরি একটি 2S1P প্যাক প্রায় প্রদান করে:

• 7.4 V নামমাত্র ভোল্টেজ

• 1000 mAh ক্ষমতা

সমান্তরাল সংযোগ

সমান্তরালভাবে সংযুক্ত কোষগুলি ক্ষমতা এবং বর্তমান ক্ষমতা বৃদ্ধি করে যখন ভোল্টেজ একটি কোষের প্রায় সমান থাকে।

একই কোষ থেকে তৈরি একটি 1S2P প্যাক প্রায় প্রদান করে:

• 3.7 V নামমাত্র ভোল্টেজ

• 2000 mAh ক্ষমতা

সিরিজ-সমান্তরাল সংযোগ

একটি 2S2P প্যাক প্রায় প্রদান করে:

• 7.4 V নামমাত্র ভোল্টেজ

• 2000 mAh ক্ষমতা

নকশা এছাড়াও বিবেচনা করা আবশ্যক:

• সেল ম্যাচিং

• ব্যালেন্সিং

• সুরক্ষা

• ঢালাই বা সংযোগ পদ্ধতি

• প্যাক মাত্রা

• তাপ প্রজন্ম

• বিএমএস আর্কিটেকচার

নীতিটি সহজ, তবে চূড়ান্ত নকশাটি প্রকৃত ডিভাইস এবং উত্পাদন প্রক্রিয়ার বিরুদ্ধে পরীক্ষা করা উচিত। নিবন্ধটি সিরিজ বনাম সমান্তরাল ব্যাটারি প্যাক একটি সংকীর্ণ তুলনা প্রদান করে।

6. ডান সেল ফরম্যাট এবং পারফরমেন্স গ্রেড নির্বাচন করুন

কোষের শারীরিক এবং বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য সম্পূর্ণ প্যাক ডিজাইনকে প্রভাবিত করে।

গুরুত্বপূর্ণ সেল পরামিতি অন্তর্ভুক্ত:

• সেল বিন্যাস

• মাত্রা

• নামমাত্র ক্ষমতা

• স্রাবের হার

• অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ

• সাইকেল কর্মক্ষমতা

• অপারেটিং তাপমাত্রা

• চার্জ করার শর্ত

• ওজন

• প্রাপ্যতা

• উত্পাদনের ধারাবাহিকতা

পাউচ কোষ পাতলা বা আকৃতির নকশা সমর্থন করতে পারে। নলাকার কোষ প্রমিত মাত্রা এবং যান্ত্রিক সামঞ্জস্য দিতে পারে। সর্বোত্তম বিন্যাস হোস্ট ডিভাইস এবং প্রয়োজনীয় কর্মক্ষমতা উপর নির্ভর করে।

সেল নির্বাচন শুধুমাত্র ক্ষমতা উপর ভিত্তি করে করা উচিত নয়. একটি উচ্চ ক্ষমতা সম্পন্ন একটি কোষ অনুপযুক্ত হতে পারে যদি এটি প্রয়োজনীয় কারেন্ট প্রদান করতে না পারে বা উপলব্ধ স্থানের সাথে মানানসই হতে পারে।

নলাকার কোষ বিন্যাসের একটি নির্দিষ্ট তুলনার জন্য, দেখুন 26650 বনাম 18650 ব্যাটারি: আকার, ভোল্টেজ এবং ক্ষমতা.

সেল ম্যাচিং

মাল্টি-সেল প্যাকগুলির জন্য, প্রাসঙ্গিক পরামিতি অনুসারে ঘরগুলিকে মেলানো উচিত যেমন:

• ক্ষমতা

• ভোল্টেজ

• অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ

• উৎপাদন ব্যাচ

• বার্ধক্য অবস্থা

কোষের অসঙ্গতি ভারসাম্য, ব্যবহারযোগ্য ক্ষমতা, তাপমাত্রা এবং পরিষেবা জীবনকে প্রভাবিত করতে পারে। এ বিষয়ে বিস্তারিত আলোচনা পাওয়া যায় কেন লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি প্যাকগুলি অসামঞ্জস্যপূর্ণ হয়ে ওঠে এবং কী করতে হবে.

7. প্যাকটির একটি PCM বা BMS প্রয়োজন কিনা তা নির্ধারণ করুন৷

সুরক্ষা ইলেকট্রনিক্স বেশিরভাগ রিচার্জেবল লিথিয়াম ব্যাটারি প্যাকের একটি অপরিহার্য অংশ।

পিসিএম

একটি সুরক্ষা সার্কিট মডিউল একটি সহজ ব্যাটারি কনফিগারেশনের জন্য উপযুক্ত হতে পারে। এটি মৌলিক ফাংশন প্রদান করতে পারে যেমন:

• অতিরিক্ত চার্জ সুরক্ষা

• ওভার-স্রাব সুরক্ষা

• ওভারকারেন্ট সুরক্ষা

• শর্ট সার্কিট সুরক্ষা

বিএমএস

যখন প্যাকে একাধিক কোষ থাকে বা অতিরিক্ত নিয়ন্ত্রণ এবং যোগাযোগ ফাংশনের প্রয়োজন হয় তখন আরও উন্নত ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেমের প্রয়োজন হতে পারে।

একটি BMS সমর্থন করতে পারে:

• সেল ভোল্টেজ পর্যবেক্ষণ

• কোষের ভারসাম্য

• বর্তমান মনিটরিং

• তাপমাত্রা পর্যবেক্ষণ

• স্টেট-অফ-চার্জ অনুমান

• ত্রুটি সনাক্তকরণ

• হোস্ট ডিভাইসের সাথে যোগাযোগ

• চার্জিং এবং ডিসচার্জিং নিয়ন্ত্রণ

• ঘটনা বা দোষ রেকর্ডিং

যখন একটি BMS আরো উপযুক্ত?

একটি BMS সাধারণত আরো প্রাসঙ্গিক হয় যখন:

• ব্যাটারিতে সিরিজে একাধিক সেল থাকে

• কোষের ভারসাম্য প্রয়োজন

• ডিভাইসটির ব্যাটারির স্থিতির তথ্য প্রয়োজন

• ব্যাটারি উচ্চ প্রবাহের অধীনে কাজ করে

• অ্যাপ্লিকেশন বিস্তারিত ফল্ট নিরীক্ষণ প্রয়োজন

• হোস্ট ডিভাইস ব্যাটারির সাথে যোগাযোগ করে

• প্রকল্পটির জন্য একটি স্মার্ট ব্যাটারি ফাংশন প্রয়োজন

প্রোটোটাইপ তৈরি করার আগে ডিজাইনের BMS প্রয়োজনীয়তাগুলি সংজ্ঞায়িত করা উচিত। একটি মৌলিক সুরক্ষা বোর্ড থেকে পরবর্তীতে একটি স্মার্ট BMS-এ পরিবর্তন করলে ব্যাটারির মাত্রা, সংযোগকারী, ফার্মওয়্যার, পরীক্ষা এবং খরচ প্রভাবিত হতে পারে।

ব্যাটারি ব্যবস্থাপনা কিভাবে চার্জ স্থিতি এবং ব্যাটারির আচরণকে প্রভাবিত করে তার অতিরিক্ত পটভূমির জন্য দেখুন কেন আপনার লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির শেষ 1 শতাংশ আপনি যা ভাবেন তার চেয়ে ভাল ধরে রাখে.

8. ব্যাটারি রানটাইম অনুমান করুন

রানটাইম নির্ভর করে ব্যাটারির ব্যবহারযোগ্য শক্তি এবং ডিভাইসের প্রকৃত পাওয়ার চাহিদার উপর।

একটি মৌলিক অনুমান হল:

আনুমানিক রানটাইম = ব্যাটারি শক্তি × ব্যবহারযোগ্য দক্ষতা ÷ ডিভাইসের শক্তি

ভোল্টেজ এবং ক্ষমতা দ্বারা নির্দিষ্ট ব্যাটারির জন্য:

ব্যাটারি শক্তি = নামমাত্র ভোল্টেজ × amp-ঘন্টায় ক্ষমতা

রানটাইম উদাহরণ

অনুমান করুন:

• ব্যাটারি প্যাক: 7.4 V, 2000 mAh

• নামমাত্র শক্তি: 7.4 V × 2 Ah = 14.8 Wh

• আনুমানিক ব্যবহারযোগ্য সিস্টেম দক্ষতা: 85%

• ডিভাইসের শক্তি: 5 ওয়াট

ব্যবহারযোগ্য শক্তি:

14.8 Wh × 0.85 = 12.58 Wh

আনুমানিক রানটাইম:

12.58 Wh ÷ 5 W ≈ 2.5 ঘন্টা

এটি একটি প্রকৌশল অনুমান, একটি গ্যারান্টিযুক্ত অপারেটিং সময় নয়।

প্রকৃত রানটাইম এর দ্বারা প্রভাবিত হতে পারে:

• পরিবর্তনশীল ডিভাইস লোড

• ভোল্টেজ রূপান্তর দক্ষতা

• ব্যাটারি কাটঅফ সেটিংস

• তাপমাত্রা

• ব্যাটারির বয়স

• স্রাবের হার

• কোষের প্রতিরোধ

• BMS সুরক্ষা সীমা

• ডিভাইস স্ট্যান্ডবাই খরচ

একটি সম্পূর্ণ রানটাইম গণনা পদ্ধতির জন্য, দেখুন লিথিয়াম ব্যাটারি প্যাকের জন্য রানটাইম কীভাবে গণনা করবেন.

9. যান্ত্রিক ইন্টিগ্রেশন চেক করুন

বৈদ্যুতিক কর্মক্ষমতা ব্যাটারি প্যাক ডিজাইনের শুধুমাত্র একটি অংশ। ব্যাটারি অবশ্যই হোস্ট পণ্যে নিরাপদে ফিট করতে হবে।

নকশা সংজ্ঞায়িত করা উচিত:

• সর্বোচ্চ দৈর্ঘ্য

• সর্বোচ্চ প্রস্থ

• সর্বোচ্চ বেধ

• ইনস্টলেশন দিক

• মাউন্ট পদ্ধতি

• সংযোগকারী অ্যাক্সেস

• তারের প্রস্থান

• কম্প্রেশন সীমা

• ভাইব্রেশন এক্সপোজার

• তাপের উৎস

• পরিষেবা এবং প্রতিস্থাপনের প্রয়োজনীয়তা

একটি থলির ব্যাটারি ধারালো প্রান্ত বা ঘনীভূত চাপ দ্বারা সংকুচিত করা উচিত নয়। একটি নলাকার প্যাকের জন্য হোল্ডার, স্পেসার বা কাঠামোগত সুরক্ষার প্রয়োজন হতে পারে। ব্যাটারি কম্পার্টমেন্ট উত্পাদন সহনশীলতা এবং প্রত্যাশিত অপারেটিং পরিবেশের জন্য অ্যাকাউন্ট করা উচিত।

বিশদ বগি নকশা, ছাড়পত্র, তাপ এবং ফোলা ভাতা আলাদাভাবে আচ্ছাদিত করা হয় LiPo ব্যাটারি কম্পার্টমেন্ট ডিজাইন: ক্লিয়ারেন্স এবং ফোলা.

এই নিবন্ধে, প্রধান নকশা নীতি হল:

ব্যাটারি কম্পার্টমেন্টটি ব্যাটারি প্যাকের সাথে একসাথে ডিজাইন করা উচিত, ব্যাটারি ইতিমধ্যে নির্বাচন করার পরে নয়।

10. সংযোগকারী এবং তারের প্রয়োজনীয়তা সংজ্ঞায়িত করুন

সংযোগকারী এবং তারটি ব্যাটারি ইন্টারফেসের অংশ।

OEM দলগুলি নির্দিষ্ট করা উচিত:

• সংযোগকারী প্রকার

• পিনের সংখ্যা

• বর্তমান রেটিং

• ভোল্টেজ রেটিং

• পোলারিটি

• লকিং পদ্ধতি

• তারের দৈর্ঘ্য

• তারের পরিমাপক যন্ত্র

• ওয়্যার-প্রস্থান অবস্থান

• স্ট্রেন ত্রাণ

• ইনস্টলেশনের জন্য স্থান

• প্রয়োজনীয় সংকেত বা যোগাযোগ লাইন

পাওয়ার সংযোগকারী যোগাযোগ সংযোগকারী থেকে ভিন্ন হতে পারে। একটি স্মার্ট BMS ডেটা যোগাযোগ, তাপমাত্রা সংবেদন বা সনাক্তকরণের জন্য অতিরিক্ত সিগন্যাল পিনের প্রয়োজন হতে পারে।

সংযোগকারী নির্বাচন এছাড়াও সমাবেশ, সঙ্গম চক্র, কম্পন এবং ক্ষেত্রের রক্ষণাবেক্ষণ বিবেচনা করা উচিত।

বিশদ সংযোগকারী নির্বাচন এই নকশা ওভারভিউর সুযোগের বাইরে এবং এটিকে সম্বোধন করা হয়েছে একটি কাস্টম লিথিয়াম ব্যাটারি প্যাকের জন্য একটি সংযোগকারী কীভাবে চয়ন করবেন.

11. চার্জ করার প্রয়োজনীয়তা বিবেচনা করুন

ব্যাটারি প্যাক অবশ্যই চার্জার এবং চার্জিং সিস্টেমের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ হতে হবে।

OEM ক্রেতাদের সংজ্ঞায়িত করা উচিত:

• চার্জিং ভোল্টেজ

• চার্জিং কারেন্ট

• চার্জ করার সময়

• চার্জিং পদ্ধতি

• চার্জার আউটপুট সহনশীলতা

• তাপমাত্রা সীমা

• চার্জ শেষ করার পদ্ধতি

• ভারসাম্য প্রয়োজনীয়তা

• ডিভাইসের ভিতরে বা বাইরে ব্যাটারি চার্জ করা হয়েছে কিনা

একটি 2S ব্যাটারি প্যাক একটি একক সেলের জন্য ডিজাইন করা চার্জার ব্যবহার করে চার্জ করা যাবে না। চার্জিং সিস্টেমটি অবশ্যই প্যাক কনফিগারেশন এবং সুরক্ষা ইলেকট্রনিক্সের সাথে মেলে।

BMS বা PCM চার্জারের অপারেটিং অবস্থার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ হওয়া উচিত। চার্জিং আচরণ ব্যাটারি জীবন, তাপমাত্রা এবং নিরাপত্তা প্রভাবিত করতে পারে, তাই এটি প্রকৃত ডিভাইস এবং চার্জার দিয়ে পরীক্ষা করা উচিত।

12. একটি সম্পূর্ণ ব্যাটারি ডিজাইন স্পেসিফিকেশন তৈরি করুন

একটি প্রোটোটাইপের অনুরোধ করার আগে, OEM টিমের বৈদ্যুতিক, যান্ত্রিক এবং ইন্টারফেসের প্রয়োজনীয়তাগুলিকে একটি নিয়ন্ত্রিত স্পেসিফিকেশনে একত্রিত করা উচিত।

একটি দরকারী স্পেসিফিকেশন অন্তর্ভুক্ত করা উচিত:

একটি বিশদ প্রয়োজনীয় প্যাকেজ পুনরায় ডিজাইন কমিয়ে দেয় এবং সরবরাহকারীর উদ্ধৃতি তুলনা করা সহজ করে তোলে।

13. কাজ করা OEM উদাহরণ: একটি 7.4 V ব্যাটারি প্যাক ডিজাইন করা

অনুমান করুন একটি OEM ডিভাইসের প্রয়োজন:

• নামমাত্র ভোল্টেজ: প্রায় 7.4 ভি

• লক্ষ্য ক্ষমতা: 2000 mAh

• গড় শক্তি: 5 ওয়াট

• পিক কারেন্ট: স্বাভাবিক অপারেটিং কারেন্টের চেয়ে বেশি

• কম্প্যাক্ট আয়তক্ষেত্রাকার ইনস্টলেশন স্থান

• রিচার্জেবল অপারেশন

• ব্যাটারি অবস্থা পর্যবেক্ষণ

একটি সম্ভাব্য প্রাথমিক নকশা দিক হতে পারে:

• একটি 2S কনফিগারেশনের জন্য সিরিজে দুটি কক্ষ

• প্রয়োজনীয় ক্ষমতার জন্য দুটি সমান্তরাল সেল পাথ

• কোষের ভারসাম্য সহ একটি BMS

• তাপমাত্রা পর্যবেক্ষণ

• একটি কাস্টম সংযোগকারী

• হোস্ট-ডিভাইস ঘেরের চারপাশে ডিজাইন করা একটি প্যাক

• প্রকৃত 5 ওয়াট লোডের অধীনে রানটাইম যাচাইকরণ

প্রতিটি সিরিজ গ্রুপের জন্য সমান্তরালভাবে দুটি 1000 mAh কোষ ব্যবহার করে একটি আনুমানিক 7.4 V, 2000 mAh প্যাক তৈরি করে।

নামমাত্র শক্তি হল:

7.4 V × 2 Ah = 14.8 Wh

আনুমানিক 85% ব্যবহারযোগ্য সিস্টেম দক্ষতা ব্যবহার করে, প্রত্যাশিত ব্যবহারযোগ্য শক্তি প্রায়:

14.8 Wh × 0.85 = 12.58 Wh

একটানা 5 ওয়াট লোডে, প্রাথমিক রানটাইম অনুমান প্রায়:

12.58 Wh ÷ 5 W = 2.5 ঘন্টা

অনুমোদনের আগে, ডিজাইন দলকে অবশ্যই যাচাই করতে হবে:

• প্রকৃত বর্তমান চাহিদা

• শীর্ষ বর্তমান প্রতিক্রিয়া

• চার্জার সামঞ্জস্য

• BMS সেটিংস

• তাপীয় আচরণ

• যান্ত্রিক ফিট

• সংযোগকারী নির্ভরযোগ্যতা

• বাস্তব ডিভাইস অবস্থার অধীনে রানটাইম

এই উদাহরণটি নকশা যুক্তি ব্যাখ্যা করে। এটি একটি অ্যাপ্লিকেশন-নির্দিষ্ট ব্যাটারি ইঞ্জিনিয়ারিং পর্যালোচনা প্রতিস্থাপন করা উচিত নয়।

সাধারণ লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি প্যাক ডিজাইনের ভুল

ভোল্টেজ চেক করার আগে ক্ষমতা নির্বাচন করা

পর্যাপ্ত এমএএইচ সহ একটি ব্যাটারি এখনও ডিভাইসের সাথে বেমানান হতে পারে যদি এর ভোল্টেজ পরিসীমা ভুল হয়।

শুধুমাত্র গড় বর্তমান ব্যবহার করে

সর্বোচ্চ চাহিদা ভোল্টেজ ড্রপ, বিএমএস কাটঅফ বা সংযোগকারীর অতিরিক্ত গরম হতে পারে এমনকি যখন গড় খরচ গ্রহণযোগ্য বলে মনে হয়।

নামমাত্র ভোল্টেজকে ধ্রুবক হিসাবে বিবেচনা করা

চার্জিং এবং ডিসচার্জ করার সময় ব্যাটারির ভোল্টেজ পরিবর্তিত হয়। ডিভাইসটি সম্পূর্ণ অপারেটিং পরিসীমা সহ্য করতে হবে।

একটি BMS খুব দেরী নির্বাচন করা

BMS মাত্রা, ওয়্যারিং, যোগাযোগ এবং পরীক্ষা পুরো প্যাক ডিজাইনকে প্রভাবিত করতে পারে।

যান্ত্রিক সীমাবদ্ধতা উপেক্ষা করা

বৈদ্যুতিকভাবে কাজ করে এমন একটি ব্যাটারি ঘেরের সাথে ফিট নাও হতে পারে বা ক্ষতিকারক কম্প্রেশন অনুভব করতে পারে।

রানটাইম সমান রেট করা ক্ষমতা অনুমান

রেটেড ক্ষমতা প্রতিটি লোড এবং তাপমাত্রা অবস্থার অধীনে ব্যবহারযোগ্য শক্তি সমান নয়।

শুধুমাত্র ক্ষমতা দ্বারা প্যাক তুলনা

একই ক্ষমতার দুটি প্যাক কোষের গুণমান, ডিসচার্জ ক্ষমতা, বিএমএস ফাংশন, মাত্রা এবং পরীক্ষায় ভিন্ন হতে পারে।

লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি প্যাক ডিজাইন চেকলিস্ট

একটি নকশা অনুমোদন করার আগে, নিশ্চিত করুন:

• ডিভাইস ভোল্টেজ পরিসীমা সংজ্ঞায়িত করা হয়

• নামমাত্র, সর্বনিম্ন এবং সর্বোচ্চ ব্যাটারি ভোল্টেজ চিহ্নিত করা হয়

• ক্ষমতা এবং ব্যবহারযোগ্য শক্তি সংজ্ঞায়িত করা হয়

• ক্রমাগত এবং সর্বোচ্চ স্রোত পরিচিত

• সিরিজ এবং সমান্তরাল কনফিগারেশন নির্বাচন করা হয়

• সেল মডেল এবং কর্মক্ষমতা গ্রেড চিহ্নিত করা হয়

• সেল ম্যাচিং প্রয়োজনীয়তা সংজ্ঞায়িত করা হয়

• PCM বা BMS ফাংশন নির্দিষ্ট করা আছে

• চার্জিং শর্ত নিশ্চিত করা হয়

• ব্যাটারির মাত্রা নিয়ন্ত্রিত হয়

• সংযোগকারী এবং তারের প্রয়োজনীয়তা নথিভুক্ত করা হয়

• অপারেটিং তাপমাত্রা সংজ্ঞায়িত করা হয়

• রানটাইম লক্ষ্য বিবৃত করা হয়

• হোস্ট-ডিভাইস ইন্টিগ্রেশন টেস্টিং পরিকল্পনা করা হয়েছে

• প্রোটোটাইপ অনুমোদনের মানদণ্ড সংজ্ঞায়িত করা হয়

• উৎপাদন এবং পরিবর্তন-নিয়ন্ত্রণের প্রয়োজনীয়তা বোঝা যায়

বিস্তৃত OEM ক্রয়ের মানদণ্ডের জন্য, দেখুন একটি OEM ডিভাইসের জন্য একটি রিচার্জেবল লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি প্যাক কীভাবে চয়ন করবেন.

FAQ

লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি প্যাক ডিজাইনের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ ফ্যাক্টর কি?

সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হল হোস্ট ডিভাইসের সম্পূর্ণ বৈদ্যুতিক এবং যান্ত্রিক প্রয়োজনীয়তার সাথে ব্যাটারির মিল। ভোল্টেজ, ক্ষমতা, বর্তমান, BMS, মাত্রা এবং চার্জিং একসাথে মূল্যায়ন করা আবশ্যক।

আমি কিভাবে একটি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি প্যাকের শক্তি গণনা করব?

amp-ঘন্টায় ক্ষমতা দ্বারা নামমাত্র ভোল্টেজ গুণ করুন। উদাহরণস্বরূপ, একটি 7.4 V, 2 Ah ব্যাটারি প্যাকে প্রায় 14.8 Wh নামমাত্র শক্তি রয়েছে৷

সিরিজের কোষ সংযোগ ক্ষমতা বৃদ্ধি করে?

না। সিরিজ সংযোগ প্রাথমিকভাবে ভোল্টেজ বাড়ায়। সমান্তরাল সংযোগ ক্ষমতা এবং বর্তমান ক্ষমতা বৃদ্ধি. একটি সিরিজ-সমান্তরাল কনফিগারেশন ভোল্টেজ এবং ক্ষমতা উভয়ই বৃদ্ধি করতে পারে।

প্রতিটি লিথিয়াম ব্যাটারি প্যাক একটি BMS প্রয়োজন?

প্রয়োজনীয় সুরক্ষা ব্যবস্থা প্যাক কনফিগারেশন এবং অ্যাপ্লিকেশনের উপর নির্ভর করে। একটি সাধারণ একক-কোষ প্যাক একটি PCM ব্যবহার করতে পারে, যখন মাল্টি-সেল প্যাকে ভারসাম্য এবং পর্যবেক্ষণ ফাংশন সহ একটি BMS প্রয়োজন হতে পারে।

একটি লিথিয়াম ব্যাটারি প্যাক কতক্ষণ একটি ডিভাইস চালাবে?

রানটাইম নির্ভর করে ব্যাটারি শক্তি, ডিভাইসের শক্তি, রূপান্তর দক্ষতা, কাটঅফ সেটিংস, তাপমাত্রা এবং লোডের তারতম্যের উপর। একটি মৌলিক অনুমান হল ব্যাটারি ওয়াট-ঘন্টাকে ডিভাইসের শক্তি দ্বারা ভাগ করে, ব্যবহারযোগ্য দক্ষতার জন্য সামঞ্জস্য করা হয়।

একটি কাস্টম ব্যাটারি প্যাক এবং একটি স্ট্যান্ডার্ড ব্যাটারির মধ্যে পার্থক্য কী?

একটি কাস্টম ব্যাটারি প্যাকটি OEM পণ্যের ভোল্টেজ, ক্ষমতা, বর্তমান, মাত্রা, সংযোগকারী, BMS এবং অ্যাপ্লিকেশনের প্রয়োজনীয়তার চারপাশে ডিজাইন করা হয়েছে। একটি স্ট্যান্ডার্ড প্যাক সাধারণত একটি পূর্বনির্ধারিত কনফিগারেশন ব্যবহার করে।

ভোল্টেজ বা ক্ষমতা প্রথমে নির্বাচন করা উচিত?

ডিভাইসের ভোল্টেজ পরিসীমা সাধারণত প্রথমে প্রতিষ্ঠিত করা উচিত। রানটাইম, উপলব্ধ স্থান, বর্তমান চাহিদা এবং ওজন সীমাবদ্ধতা অনুযায়ী ক্ষমতা নির্বাচন করা যেতে পারে।

উপসংহার

লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি প্যাক ডিজাইন একটি সিস্টেম-স্তরের প্রক্রিয়া। একটি নির্ভরযোগ্য নকশা সংযোগ করা আবশ্যক:

• ভোল্টেজ

• ক্ষমতা

• শক্তি

• বর্তমান চাহিদা

• সিরিজ এবং সমান্তরাল কনফিগারেশন

• সেল নির্বাচন

• পিসিএম বা বিএমএস

• চার্জিং

• রানটাইম

• যান্ত্রিক একীকরণ

• সংযোগকারী প্রয়োজনীয়তা

• পরীক্ষা এবং উত্পাদন প্রয়োজন

একটি 3.7 V সেল প্রয়োজনীয় ভোল্টেজ এবং ক্ষমতার উপর নির্ভর করে বিভিন্ন ব্যাটারি প্যাকে কনফিগার করা যেতে পারে। যাইহোক, বৈদ্যুতিক কনফিগারেশন ডিজাইনের শুধুমাত্র একটি অংশ। ব্যাটারি অবশ্যই চার্জার, হোস্ট ডিভাইস, সুরক্ষা ব্যবস্থা এবং যান্ত্রিক ঘেরের সাথে সঠিকভাবে কাজ করবে।

আপনি যদি একটি কাস্টম লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি প্যাক তৈরি করেন, তাহলে অ্যাপ্লিকেশন, লক্ষ্য ভোল্টেজ, ক্ষমতা, বর্তমান চাহিদা, মাত্রা, সংযোগকারীর প্রয়োজনীয়তা, রানটাইম লক্ষ্য এবং প্রত্যাশিত উত্পাদন পরিমাণ ZERNE প্রযুক্তিগত দলের সাথে ভাগ করুন। ZERNE নমুনা বিকাশ এবং উত্পাদন পরিকল্পনার মাধ্যমে প্রাথমিক প্রয়োজনীয় পর্যালোচনা থেকে OEM এবং ODM প্রকল্পগুলির জন্য কাস্টম লিথিয়াম ব্যাটারি প্যাক বিকাশকে সমর্থন করে।