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लीपो बैटरियों के लिए पीसीएम बनाम बीएमएस: आपके डिवाइस को किस सुरक्षा प्रणाली की आवश्यकता है?

दृश्य: 0     लेखक: साइट संपादक प्रकाशन समय: 2026-07-23 उत्पत्ति: साइट

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ली-पॉलीमर बैटरी को उपयुक्त वोल्टेज और क्षमता से अधिक की आवश्यकता होती है। इसकी सुरक्षा प्रणाली को सेल रसायन विज्ञान, श्रृंखला गणना, लोड करंट, चार्जिंग विधि, ऑपरेटिंग तापमान और होस्ट डिवाइस द्वारा आवश्यक जानकारी से मेल खाना चाहिए।

बैटरी विशिष्टताओं में दो शब्द अक्सर दिखाई देते हैं: पीसीएम, या प्रोटेक्शन सर्किट मॉड्यूल, और बीएमएस, या बैटरी प्रबंधन प्रणाली।

एक पीसीएम आमतौर पर आवश्यक दोष सुरक्षा पर ध्यान केंद्रित करता है, जैसे ओवरचार्ज, ओवर-डिस्चार्ज, ओवर-करंट और शॉर्ट-सर्किट कटऑफ। एक बीएमएस सेल-समूह निगरानी, ​​​​संतुलन, राज्य-प्रभारी अनुमान, डेटा लॉगिंग और संचार जैसे कार्यों को जोड़ते समय समान सुरक्षा प्रदान कर सकता है।

वह भेद उपयोगी है, लेकिन पूर्ण नहीं है। एक परिष्कृत एकल-सेल पैक को बीएमएस की आवश्यकता हो सकती है, जबकि एक मल्टी-सेल असेंबली अपेक्षाकृत सरल सुरक्षा बोर्ड का उपयोग कर सकती है। आपूर्तिकर्ता पीसीएम, पीसीबी, सुरक्षा बोर्ड और बीएमएस का अलग-अलग उपयोग भी कर सकते हैं।

इसलिए सही विकल्प आपके डिवाइस के लिए आवश्यक कार्यों पर निर्भर करता है - न कि केवल इस बात पर कि सर्किट को क्या कहा जाता है।

यह मार्गदर्शिका पीसीएम और बीएमएस कार्यों की तुलना करती है, बताती है कि प्रत्येक दृष्टिकोण कब उपयुक्त हो सकता है, और लिथियम पॉलिमर बैटरी के लिए सुरक्षा निर्दिष्ट करने के लिए एक व्यावहारिक प्रक्रिया प्रदान करता है।

चाबी छीनना

  • एक पीसीएम को मुख्य रूप से परिभाषित विद्युत दोषों के दौरान बैटरी को डिस्कनेक्ट करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

  • एक बीएमएस आमतौर पर व्यापक निगरानी, ​​अनुमान, संतुलन, नियंत्रण या संचार कार्यों के साथ सुरक्षा को जोड़ता है।

  • पीसीएम और बीएमएस सार्वभौमिक रूप से मानकीकृत उत्पाद श्रेणियां नहीं हैं।

  • सर्किट का वास्तविक विनिर्देश ड्राइंग या उद्धरण पर मुद्रित नाम से अधिक महत्वपूर्ण है।

  • जब डिवाइस को सटीक बैटरी प्रतिशत, प्रमाणीकरण, डायग्नोस्टिक्स या संचार की आवश्यकता होती है, तब भी एकल-सेल पैक को बीएमएस की आवश्यकता हो सकती है।

  • एक बहु-श्रृंखला पैक को व्यक्तिगत श्रृंखला-समूह निगरानी की आवश्यकता होती है, भले ही इसके सुरक्षा बोर्ड को पीसीएम कहा जाता हो।

  • सेल संतुलन श्रृंखला से जुड़े वोल्टेज समूहों के लिए प्रासंगिक है, पारंपरिक 1S पैक के लिए नहीं।

  • न तो पीसीएम और न ही बीएमएस को स्वचालित रूप से बैटरी चार्जर माना जाना चाहिए।

  • अति-वर्तमान यात्रा मान सुरक्षित सतत-वर्तमान रेटिंग के समान नहीं हैं।

  • उच्च-वोल्टेज कोशिकाओं को उनकी वास्तविक रसायन शास्त्र से मेल खाने वाली सुरक्षा और चार्जिंग थ्रेसहोल्ड की आवश्यकता होती है।

  • तापमान संरक्षण केवल तभी मौजूद होता है जब आवश्यक सेंसर, थ्रेसहोल्ड और नियंत्रण पथ शामिल होते हैं।

  • आकार, अतिरिक्त वर्तमान, लागत, वर्तमान क्षमता और संचार आवश्यकताओं का एक साथ मूल्यांकन किया जाना चाहिए।

  • उत्पादन के लिए सुरक्षा डिज़ाइन को मंजूरी देने से पहले पैक-स्तर और डिवाइस-स्तरीय परीक्षण की आवश्यकता होती है।

लीपो बैटरी पैक में पीसीएम क्या है?

पीसीएम का मतलब प्रोटेक्शन सर्किट मॉड्यूल है । इसे आमतौर पर सुरक्षा बोर्ड या सुरक्षा सर्किट बोर्ड के रूप में भी वर्णित किया जाता है।

एक विशिष्ट पीसीएम में एक सुरक्षा आईसी, चार्ज और डिस्चार्ज एमओएसएफईटी, प्रतिरोधक, कैपेसिटर और बैटरी करंट ले जाने के लिए प्रवाहकीय पथ होते हैं। डिज़ाइन के आधार पर, इसमें करंट-सेंस तत्व, फ़्यूज़, एनटीसी इंटरफ़ेस या अन्य घटक भी शामिल हो सकते हैं।

इसका मुख्य उद्देश्य सेल या पैक को निर्दिष्ट असामान्य विद्युत स्थितियों में रहने से रोकना है।

सामान्य पीसीएम कार्य

एक बुनियादी पीसीएम प्रदान कर सकता है:

  • ओवरचार्ज-वोल्टेज संरक्षण

  • ओवर-डिस्चार्ज-वोल्टेज संरक्षण

  • डिस्चार्ज ओवर-करंट सुरक्षा

  • चार्ज ओवर-करंट सुरक्षा

  • शॉर्ट-सर्किट सुरक्षा

  • चार्ज और डिस्चार्ज MOSFET नियंत्रण

  • गलती की स्थिति के बाद पुनर्प्राप्ति

अतिरिक्त कार्यों में शामिल हो सकते हैं:

  • तापमान संवेदन

  • माध्यमिक ओवरवॉल्टेज संरक्षण

  • एक थर्मल फ्यूज

  • पैक की पहचान

  • गलती का पता लगाने में देरी

  • अलग चार्ज और डिस्चार्ज नियंत्रण पथ

प्रत्येक सुरक्षा मॉड्यूल में ये सभी कार्य शामिल नहीं होते हैं। उदाहरण के लिए, एक बैटरी में एक एनटीसी तार हो सकता है जिसे पीसीएम के बजाय चार्जर या होस्ट डिवाइस द्वारा पढ़ा जाता है।

एक बेसिक पीसीएम आमतौर पर क्या प्रदान नहीं करता है

एक पारंपरिक सुरक्षा मॉड्यूल आम तौर पर उन्नत कार्य प्रदान नहीं करता है जैसे:

  • सटीक राज्य प्रभारी रिपोर्टिंग

  • स्वास्थ्य की स्थिति का आकलन

  • चक्र की गिनती

  • शेष-रनटाइम भविष्यवाणी

  • इवेंट या गलती लॉगिंग

  • कोशिका-संतुलन नियंत्रण

  • अंकीय संचार

  • बैटरी प्रमाणीकरण

  • फ़ील्ड-कॉन्फ़िगर करने योग्य फ़र्मवेयर

  • विस्तृत निदान डेटा

इन कार्यों के लिए अतिरिक्त माप सर्किट, एल्गोरिदम, मेमोरी या संचार इंटरफेस की आवश्यकता होती है।

इसलिए एक पीसीएम डिवाइस को यह बताए बिना बैटरी की सुरक्षा कर सकता है कि कितनी उपयोगी ऊर्जा बची है या पिछला शटडाउन क्यों हुआ था।

बीएमएस क्या है?

बीएमएस का मतलब बैटरी प्रबंधन प्रणाली है । यह बैटरी निगरानी, ​​सुरक्षा, नियंत्रण और डेटा-प्रबंधन कार्यों के व्यापक संयोजन को संदर्भित करता है।

एक बीएमएस को एक समर्पित बैटरी-प्रबंधन आईसी, एक ईंधन-गेज आईसी, एक माइक्रोकंट्रोलर, वर्तमान और तापमान सेंसर, संतुलन सर्किट, एमओएसएफईटी, मेमोरी और संचार घटकों का उपयोग करके कार्यान्वित किया जा सकता है। सटीक आर्किटेक्चर कोशिकाओं की संख्या और डिवाइस की आवश्यकताओं पर निर्भर करता है।

इन कार्यों के व्यापक परिचय के लिए, ZERNE की मार्गदर्शिका बताती है कैसे एक बैटरी प्रबंधन प्रणाली बैटरी पैक की निगरानी और सुरक्षा करती है.

सामान्य बीएमएस कार्य

डिज़ाइन के आधार पर, एक बीएमएस प्रदान कर सकता है:

  • सेल या श्रृंखला-समूह वोल्टेज निगरानी

  • पैक-वोल्टेज निगरानी

  • चार्ज और डिस्चार्ज करंट माप

  • तापमान की निगरानी

  • ओवरचार्ज और ओवर-डिस्चार्ज सुरक्षा

  • ओवर-करंट और शॉर्ट-सर्किट सुरक्षा

  • निष्क्रिय या सक्रिय कोशिका संतुलन

  • राज्य-प्रभारी अनुमान

  • स्वास्थ्य की स्थिति का आकलन

  • शेष-क्षमता गणना

  • चक्र की गिनती

  • दोष और इवेंट लॉगिंग

  • बैटरी प्रमाणीकरण

  • चार्ज और डिस्चार्ज नियंत्रण

  • होस्ट डिवाइस या चार्जर के साथ संचार

  • विन्यास योग्य सुरक्षा सीमाएँ

  • नींद, स्टैंडबाय और जागने का प्रबंधन

बीएमएस स्वचालित रूप से इस सूची में प्रत्येक फ़ंक्शन को शामिल नहीं करता है। कुछ प्रणालियाँ सुरक्षा और संतुलन प्रदान करती हैं लेकिन कोई ईंधन गेज नहीं। अन्य सटीक स्थिति-प्रभारी जानकारी प्रदान करते हैं लेकिन द्वितीयक सुरक्षा परत के रूप में एक अलग रक्षक पर भरोसा करते हैं।

बैटरी विनिर्देश में आवश्यक कार्यों को स्पष्ट रूप से बताया जाना चाहिए।

पीसीएम बनाम बीएमएस: सबसे महत्वपूर्ण अंतर

व्यावहारिक अंतर दायरे में से एक है.

एक पीसीएम मुख्य रूप से पूछता है:

क्या बैटरी एक परिभाषित विद्युत दोष की स्थिति में आ गई है, और क्या चार्जिंग या डिस्चार्जिंग को डिस्कनेक्ट कर दिया जाना चाहिए?

एक बीएमएस यह भी पूछ सकता है:

पैक के अंदर क्या हो रहा है, कितनी ऊर्जा बची है, कोशिकाएं कैसे बूढ़ी हो रही हैं और डिवाइस को किस जानकारी या कार्रवाई की आवश्यकता है?

इसका मतलब यह नहीं है कि पीसीएम असुरक्षित है या बीएमएस हमेशा बेहतर होता है। एक अच्छी तरह से डिज़ाइन किया गया पीसीएम सरल परिचालन आवश्यकताओं वाले कॉम्पैक्ट 1एस उत्पाद के लिए पूरी तरह उपयुक्त हो सकता है। एक अनावश्यक रूप से जटिल प्रबंधन प्रणाली उपयोगकर्ता अनुभव में सुधार किए बिना लागत, सर्किट क्षेत्र, विकास समय, अतिरिक्त खपत और सॉफ़्टवेयर एकीकरण कार्य जोड़ सकती है।

इसका उद्देश्य सबसे सरल वास्तुकला का चयन करना है जो उपयुक्त डिज़ाइन मार्जिन के साथ सभी विद्युत, सुरक्षा, निदान और उत्पाद आवश्यकताओं को पूरा करता है।

पीसीएम बनाम बीएमएस तुलना

विशेषता

पीसीएम

बीएमएस

प्राथमिक उद्देश्य

बुनियादी विद्युत दोष संरक्षण

सुरक्षा प्लस व्यापक बैटरी प्रबंधन

अधिभार संरक्षण

सामान्य

सामान्य

ओवर-डिस्चार्ज सुरक्षा

सामान्य

सामान्य

अति-वर्तमान सुरक्षा

सामान्य

सामान्य

शॉर्ट-सर्किट सुरक्षा

सामान्य

सामान्य

तापमान की निगरानी

वैकल्पिक

सामान्य लेकिन गारंटीकृत नहीं

व्यक्तिगत श्रृंखला-समूह निगरानी

मल्टी-सेल पीसीएम पर संभव

आम तौर पर बहु-श्रृंखला डिज़ाइन के लिए आवश्यक है

कोशिका संतुलन

वैकल्पिक या अनुपलब्ध

अक्सर तब शामिल किया जाता है जब श्रृंखला संतुलन की आवश्यकता होती है

राज्य-प्रभारी अनुमान

आमतौर पर अनुपलब्ध

स्मार्ट सिस्टम में वैकल्पिक या सामान्य

स्वास्थ्य की स्थिति का आकलन

आमतौर पर अनुपलब्ध

संभव

चक्र की गिनती

आमतौर पर अनुपलब्ध

संभव

दोष लॉगिंग

आमतौर पर अनुपलब्ध

संभव

मेजबान संचार

आमतौर पर अनुपलब्ध

आवश्यकता पड़ने पर अक्सर उपलब्ध रहता है

प्रमाणीकरण

आमतौर पर अनुपलब्ध

संभव

विन्यास

अक्सर घटकों द्वारा तय किया जाता है

हार्डवेयर- या सॉफ़्टवेयर-कॉन्फ़िगर करने योग्य हो सकता है

फर्मवेयर

आमतौर पर आवश्यकता नहीं होती

आवश्यकता हो सकती है

स्टैंडबाय खपत

अक्सर बहुत कम

निगरानी और संचार कार्यों के साथ बदलता रहता है

सर्किट का आकार

आमतौर पर छोटा

एकीकरण के आधार पर अक्सर बड़ा होता है

लागत

आम तौर पर कम

आम तौर पर उच्चतर

विशिष्ट उपयोग

सरल कॉम्पैक्ट बैटरी पैक

स्मार्ट, मल्टी-सेल, डेटा-निर्भर, या उच्च-जटिलता पैक

यह तालिका सार्वभौमिक नामकरण मानक के बजाय सामान्य उद्योग अभ्यास का वर्णन करती है। 'बीएमएस' लेबल वाला उत्पाद केवल बुनियादी कटऑफ सुरक्षा प्रदान कर सकता है, जबकि 'पीसीएम' लेबल वाले उन्नत बोर्ड में तापमान की निगरानी या संतुलन शामिल हो सकता है।

हमेशा कार्यात्मक विनिर्देश, सर्किट रेटिंग और परीक्षण आवश्यकताओं की तुलना करें।

पीसीएम और बीएमएस सुरक्षा कार्य कैसे काम करते हैं

पीसीएम और बीएमएस डिज़ाइन कई मुख्य सुरक्षा कार्यों को साझा कर सकते हैं। मुख्य अंतर यह है कि वे कितनी निगरानी करते हैं और एकत्रित जानकारी के साथ क्या करते हैं।

अधिभार संरक्षण

ओवरचार्ज सुरक्षा मॉनिटर करती है कि चार्जिंग के दौरान सेल या श्रृंखला समूह एक परिभाषित वोल्टेज सीमा से अधिक है या नहीं।

यदि निर्दिष्ट विलंब समय के लिए सीमा पार हो जाती है, तो सुरक्षा सर्किट चार्ज MOSFET को बंद कर सकता है और चार्जिंग को बाधित कर सकता है।

तीन मूल्यों को प्रतिष्ठित किया जाना चाहिए:

  • सामान्य चार्जर समाप्ति वोल्टेज

  • सुरक्षा पहचान वोल्टेज

  • सुरक्षा पुनर्प्राप्ति वोल्टेज

ओवरचार्ज सीमा का उपयोग सामान्य चार्जिंग लक्ष्य के रूप में नहीं किया जाना चाहिए। यह एक गलती सीमा है जिसका उद्देश्य सामान्य चार्ज विनियमन विफल होने या असामान्य स्थिति उत्पन्न होने पर प्रतिक्रिया देना है।

उदाहरण के लिए, एक पारंपरिक 4.2 V सेल और 4.35 V या 4.4 V के लिए डिज़ाइन किए गए उच्च-वोल्टेज सेल को अलग-अलग चार्जिंग और सुरक्षा मापदंडों की आवश्यकता होती है। एक उत्पाद का उपयोग उच्च-वोल्टेज लिथियम पॉलिमर बैटरियों को सामान्य लिथियम बैटरी सुरक्षा बोर्ड के बजाय चयनित सेल से मेल खाने वाली थ्रेसहोल्ड का उपयोग करना चाहिए।

ओवर-डिस्चार्ज सुरक्षा

जब मॉनिटर किया गया वोल्टेज एक निर्धारित सीमा से नीचे चला जाता है तो ओवर-डिस्चार्ज सुरक्षा लोड को डिस्कनेक्ट कर देती है।

यह फ़ंक्शन कोशिका को अत्यधिक डिस्चार्ज के तहत रहने से रोकने में मदद करता है। हालाँकि, सामान्य डिवाइस शटडाउन आम तौर पर सुरक्षा सर्किट के आपातकालीन कटऑफ सीमा तक पहुंचने से पहले होना चाहिए।

यदि डिवाइस नियमित रूप से तब तक चलता है जब तक पीसीएम या बीएमएस पैक को डिस्कनेक्ट नहीं कर देता है, तो बैटरी अनुभव कर सकती है:

  • डिवाइस का अचानक बंद होना

  • प्रयोग करने योग्य चक्र जीवन कम हो गया

  • बार-बार लो-वोल्टेज तनाव

  • लोड के तहत पुनः प्रारंभ करने में कठिनाई

  • ग़लत बैटरी-प्रतिशत रिपोर्टिंग

  • सेल वोल्टेज बहुत कम होने पर पुनर्प्राप्ति समस्याएँ

इसलिए होस्ट डिवाइस की अंडरवोल्टेज रणनीति और सुरक्षा सीमा को समन्वित किया जाना चाहिए।

अति-वर्तमान सुरक्षा

ओवर-करंट सुरक्षा तब प्रतिक्रिया करती है जब चार्ज या डिस्चार्ज करंट एक निर्दिष्ट अवधि के लिए परिभाषित पहचान स्तर से अधिक हो जाता है।

सेटिंग को मान्य लोड इवेंट को समायोजित करना चाहिए जैसे:

  • प्रोसेसर स्टार्टअप

  • रेडियो-संचारण फट गया

  • मोटर स्टार्टिंग

  • मोटर स्टॉल

  • पंप सक्रियण

  • हीटर का आक्रमण

  • कैपेसिटर चार्जिंग

  • एलईडी या डिस्प्ले स्टार्टअप

  • अस्थायी शिखर शक्ति

बहुत कम सीमा उपद्रव शटडाउन का कारण बन सकती है। बहुत अधिक सीमा सेल, MOSFETs, इंटरकनेक्ट, तार या कनेक्टर की पर्याप्त सुरक्षा करने में विफल हो सकती है।

बैटरी क्षमता और डिस्चार्ज क्षमता के बीच संबंध पर गाइड में आगे चर्चा की गई है लीपो बैटरी सी रेटिंग.

शॉर्ट-सर्किट सुरक्षा

शॉर्ट-सर्किट सुरक्षा बहुत अधिक करंट या कम-प्रतिरोध दोष के अनुरूप तीव्र वोल्टेज परिवर्तन पर प्रतिक्रिया करती है।

इसका संचालन वर्तमान मूल्य से अधिक पर निर्भर करता है। प्रासंगिक डिज़ाइन मापदंडों में शामिल हैं:

  • पता लगाने की विधि

  • पता लगाने की सीमा

  • प्रतिक्रिया में देरी

  • MOSFET स्विचिंग समय

  • धारा-पथ प्रतिरोध

  • फॉल्ट-लूप प्रेरण

  • पुनर्प्राप्ति विधि

  • योजक व्यवहार

  • सेल दोष-वर्तमान क्षमता

'शॉर्ट-सर्किट सुरक्षा' बताने वाला लेबल यह साबित नहीं करता है कि पैक हर संभावित बाहरी खराबी के तहत सही ढंग से व्यवहार करेगा। पूर्ण असेंबली को अभी भी परिभाषित दोष परीक्षण की आवश्यकता है।

तापमान संरक्षण

तापमान संरक्षण में एक या अधिक एनटीसी थर्मिस्टर्स, आईसी तापमान सेंसर या अन्य सेंसिंग तत्वों का उपयोग किया जा सकता है।

सेंसर की निगरानी इसके द्वारा की जा सकती है:

  • सुरक्षा सर्किट

  • बीएमएस

  • चार्जर

  • होस्ट डिवाइस

  • एक से अधिक सिस्टम

विनिर्देश को यह पहचानना चाहिए कि कौन सा सिस्टम सेंसर को पढ़ता है और कौन सा सिस्टम चार्जिंग या डिस्चार्जिंग बंद कर सकता है।

तापमान सीमाएँ भिन्न हो सकती हैं:

  • चार्ज

  • लगातार डिस्चार्ज होना

  • चरम निर्वहन

  • भंडारण

  • कम तापमान वाला ऑपरेशन

  • उच्च तापमान संचालन

एनटीसी लीड वाली बैटरी में स्वचालित रूप से स्वायत्त तापमान कटऑफ नहीं होता है। एनटीसी केवल किसी अन्य नियंत्रक को जानकारी प्रदान कर सकता है।

सेल संतुलन

संतुलन श्रृंखला से जुड़े समूहों के बीच वोल्टेज अंतर को सीमित करता है।

एक बुनियादी निष्क्रिय संतुलन सर्किट चार्जिंग के दौरान उच्च-वोल्टेज समूह से थोड़ी मात्रा में चार्ज हटाता है। अधिक उन्नत सिस्टम वोल्टेज, चार्ज की स्थिति, तापमान या ऑपरेटिंग स्थिति के अनुसार संतुलन को नियंत्रित कर सकते हैं।

पारंपरिक 1S पैक में श्रृंखला समूहों के बीच संतुलन की आवश्यकता नहीं है क्योंकि केवल एक वोल्टेज समूह मौजूद है। 1S2P पैक को भी एक वोल्टेज समूह के रूप में माना जाता है, हालाँकि इसकी समानांतर कोशिकाओं का अभी भी बारीकी से मिलान होना चाहिए।

संतुलन सुधार नहीं सकता:

  • एक क्षतिग्रस्त कोशिका

  • गंभीर क्षमता हानि

  • उच्च स्व-निर्वहन

  • ख़राब वेल्डिंग

  • प्रमुख प्रतिरोध अंतर

  • ग़लत पैक कॉन्फ़िगरेशन

  • एक अनुपयुक्त चार्जर

एक पैक जो बार-बार पर्याप्त असंतुलन विकसित करता है, उसे केवल उच्च संतुलन धारा के बजाय जांच की आवश्यकता होती है।

एक पीसीएम आमतौर पर उपयुक्त होता है जब…

एक पीसीएम तब उपयुक्त हो सकता है जब उत्पाद में बैटरी की आवश्यकताएं अपेक्षाकृत सरल हों।

विशिष्ट स्थितियों में शामिल हैं:

  • पैक में एक श्रृंखला वोल्टेज समूह है

  • डिवाइस को सटीक बैटरी-प्रतिशत रिपोर्टिंग की आवश्यकता नहीं है

  • किसी डिजिटल संचार की आवश्यकता नहीं है

  • होस्ट सिस्टम पहले से ही यूजर इंटरफ़ेस और सामान्य शटडाउन का प्रबंधन करता है

  • बुनियादी वोल्टेज, करंट और शॉर्ट-सर्किट सुरक्षा पर्याप्त है

  • तापमान की निगरानी चार्जर या होस्ट डिवाइस द्वारा की जाती है

  • सर्किट का आकार अत्यधिक प्रतिबंधित है

  • बहुत कम स्टैंडबाय खपत महत्वपूर्ण है

  • बैटरी का उद्देश्य सेवा या डायग्नोस्टिक डेटा प्रदान करना नहीं है

  • सुरक्षा सीमाएँ स्थिर रह सकती हैं

  • लोड प्रोफ़ाइल पूर्वानुमानित है और मान्य किया गया है

संभावित अनुप्रयोगों में कॉम्पैक्ट सेंसर, बुनियादी ट्रैकर, सरल प्रकाश उत्पाद, छोटे उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और अन्य उपकरण शामिल हैं जिन्हें स्मार्ट बैटरी कार्यों के बिना विश्वसनीय दोष कटऑफ की आवश्यकता होती है।

शब्द 'सरल' प्रबंधन आवश्यकताओं को संदर्भित करता है, न कि एप्लिकेशन के महत्व को। यदि विफलता का पता लगाना, सटीक रनटाइम जानकारी या ट्रेसबिलिटी महत्वपूर्ण है तो एक छोटे उपकरण को अभी भी परिष्कृत निगरानी की आवश्यकता हो सकती है।

आमतौर पर बीएमएस को प्राथमिकता दी जाती है जब…

जब डिवाइस को बुनियादी कटऑफ सुरक्षा से परे कार्यों की आवश्यकता होती है तो एक व्यापक प्रबंधन प्रणाली उपयुक्त हो सकती है।

सामान्य कारणों में शामिल हैं:

  • पैक में कई श्रृंखला-जुड़े समूह शामिल हैं

  • व्यक्तिगत समूह वोल्टेज की निगरानी की जानी चाहिए

  • सेल संतुलन आवश्यक है

  • डिवाइस सटीक बैटरी प्रतिशत प्रदर्शित करता है

  • शेष रनटाइम का अनुमान लगाया जाना चाहिए

  • होस्ट डिवाइस को बैटरी वोल्टेज, करंट या तापमान डेटा की आवश्यकता होती है

  • पैक को दोषों की सूचना देनी होगी

  • चक्र गणना या स्वास्थ्य की स्थिति आवश्यक है

  • बैटरी प्रमाणीकरण की आवश्यकता है

  • चार्जिंग सिस्टम पैक के साथ संचार करता है

  • सुरक्षा सेटिंग्स कॉन्फ़िगर करने योग्य होनी चाहिए

  • एप्लिकेशन फ़ील्ड-प्रतिस्थापन योग्य स्मार्ट बैटरी का उपयोग करता है

  • पैक कई ऑपरेटिंग मोड का समर्थन करता है

  • उत्पाद को सेवा निदान या ईवेंट रिकॉर्ड की आवश्यकता होती है

  • डिवाइस में एक वैरिएबल या डिमांडिंग लोड प्रोफ़ाइल है

  • सिस्टम को अन्य उपप्रणालियों के साथ बैटरी व्यवहार का समन्वय करना चाहिए

ये आवश्यकताएं अक्सर हैंडहेल्ड टर्मिनलों, मेडिकल इलेक्ट्रॉनिक्स, रोबोटिक्स, औद्योगिक उपकरणों, पोर्टेबल परीक्षण उपकरण, संचार उपकरणों और जुड़े उत्पादों में दिखाई देती हैं।

क्या प्रत्येक 1S LiPo बैटरी को केवल PCM की आवश्यकता होती है?

नहीं।

1S पैक में केवल एक श्रृंखला वोल्टेज समूह होता है, इसलिए इसे श्रृंखला से जुड़े कोशिकाओं के बीच संतुलन की आवश्यकता नहीं होती है। यह सर्किट जटिलता को कम करता है, लेकिन प्रबंधन कार्यों की आवश्यकता को समाप्त नहीं करता है।

डिवाइस की आवश्यकता होने पर एकल-सेल बैटरी को अभी भी बीएमएस या स्मार्ट बैटरी सर्किट की आवश्यकता हो सकती है:

  • सटीक राज्य प्रभारी रिपोर्टिंग

  • शेष-रनटाइम अनुमान

  • वर्तमान माप

  • चक्र की गिनती

  • स्वास्थ्य की स्थिति पर नज़र रखना

  • दोष इतिहास

  • बैटरी प्रमाणीकरण

  • अंकीय संचार

  • विन्यास योग्य सुरक्षा

  • एकाधिक तापमान माप

उदाहरण के लिए, एक कनेक्टेड मेडिकल डिवाइस और एक साधारण एलईडी उत्पाद दोनों 3.7 वी पाउच सेल का उपयोग कर सकते हैं। उनकी बैटरी वोल्टेज समान हो सकती है, लेकिन उनकी निगरानी, ​​निदान और विश्वसनीयता आवश्यकताएं बहुत अलग हैं।

अकेले श्रृंखला गणना से सुरक्षा वास्तुकला का निर्धारण नहीं किया जाना चाहिए।

क्या प्रत्येक मल्टी-सीरीज़ पैक को बीएमएस की आवश्यकता है?

एक बहु-श्रृंखला बैटरी को सुरक्षा की आवश्यकता होती है जो प्रत्येक श्रृंखला से जुड़े वोल्टेज समूह की निगरानी करती है। केवल कुल पैक वोल्टेज की निगरानी करना पर्याप्त नहीं है।

उदाहरण के लिए, 8.0 V के कुल वोल्टेज वाले 2S पैक में निम्न शामिल हो सकते हैं:

  • प्रत्येक 4.0 V पर दो समूह

  • एक समूह 4.15 V पर और एक 3.85 V पर

  • एक समूह 4.25 वी पर और एक 3.75 वी पर

वही कुल वोल्टेज उस समूह को छुपा सकता है जो इसकी अनुमत सीमा से अधिक हो गया है।

एक अपेक्षाकृत सरल मल्टी-सेल सुरक्षा बोर्ड संचार, ईंधन गेजिंग या उन्नत निदान की पेशकश के बिना व्यक्तिगत वोल्टेज का पता लगाने की सुविधा प्रदान कर सकता है। कुछ आपूर्तिकर्ता इस सर्किट को मल्टी-सेल पीसीएम कहते हैं, जबकि अन्य इसे बेसिक बीएमएस कहते हैं।

आवश्यक आवश्यकताएँ यह हैं कि:

  • सटीक शृंखला गणना से मेल खाता है

  • प्रत्येक श्रृंखला समूह पर नज़र रखता है

  • सही वोल्टेज थ्रेशोल्ड का उपयोग करता है

  • आवश्यक धारा का समर्थन करता है

  • असंतुलन पर सही ढंग से प्रतिक्रिया करता है

  • यदि डिज़ाइन को इसकी आवश्यकता हो तो संतुलन प्रदान करता है

  • चार्जर और सेल रसायन विज्ञान से मेल खाता है

  • उपयुक्त तापमान और दोष व्यवहार है

कार्यात्मक विनिर्देश इससे अधिक मायने रखता है कि क्या उद्धरण पीसीएम या बीएमएस का उपयोग करता है।

डिवाइस उदाहरण: पीसीएम या बीएमएस?

डिवाइस उदाहरण

संभावित शुरुआती बिंदु

मुख्य कारण

बिना बैटरी डिस्प्ले वाला बेसिक 1S सेंसर

पीसीएम

कम सर्किट जटिलता के साथ बुनियादी दोष संरक्षण की आवश्यकता है

सरल कम बैटरी चेतावनी के साथ कॉम्पैक्ट जीपीएस ट्रैकर

पीसीएम या बेसिक बीएमएस

यह इस पर निर्भर करता है कि वोल्टेज-आधारित चेतावनी पर्याप्त है या नहीं

जीपीएस ट्रैकर को सटीक शेष रनटाइम की आवश्यकता होती है

ईंधन गेज के साथ बीएमएस

अकेले वोल्टेज विश्वसनीय स्थिति-प्रभारी अनुमान प्रदान नहीं कर सकता है

बहुत सीमित आंतरिक स्थान के साथ पहनने योग्य

कम-शक्ति पीसीएम या एकीकृत बीएमएस

सर्किट क्षेत्र और स्टैंडबाय खपत महत्वपूर्ण हैं

गर्म पहनने योग्य

तापमान नियंत्रण के साथ पीसीएम या बीएमएस

हीटर के करंट और थर्मल व्यवहार की निगरानी की जानी चाहिए

2S हैंडहेल्ड टर्मिनल

मल्टी-सेल बीएमएस या उन्नत पीसीएम

व्यक्तिगत श्रृंखला-समूह निगरानी की आवश्यकता है

मोटर स्टार्टअप और स्टॉल करंट वाला रोबोट

उपयुक्त वर्तमान पथ के साथ बीएमएस

पीक लोड, कटऑफ टाइमिंग और तापमान पर सावधानीपूर्वक नियंत्रण की आवश्यकता होती है

पोर्टेबल मेडिकल मॉनिटर

स्मार्ट बीएमएस

रनटाइम सटीकता, निदान और संचार की आवश्यकता हो सकती है

फ़ील्ड-बदली जाने योग्य औद्योगिक बैटरी

संचार बीएमएस

प्रमाणीकरण, चक्र डेटा और सेवा जानकारी की आवश्यकता हो सकती है

हाई-वोल्टेज सिंगल-सेल डिवाइस

रसायन विज्ञान से मेल खाने वाला पीसीएम या बीएमएस

चार्ज और सुरक्षा सीमा हाई-वोल्टेज सेल से मेल खाना चाहिए

ये शुरुआती बिंदु हैं, अंतिम नुस्खे नहीं। डिवाइस जोखिम मूल्यांकन, ऑपरेटिंग प्रोफ़ाइल, लागू मानक, चार्जर आर्किटेक्चर और पैक निर्माण चयन को बदल सकते हैं।

पीसीएम और बीएमएस के बीच चयन कैसे करें

1. सेल रसायन विज्ञान और वोल्टेज सीमा की पुष्टि करें

दस्तावेज़:

  • कोशिका रसायन

  • नाममात्र वोल्टेज

  • अधिकतम चार्ज वोल्टेज

  • अनुशंसित निर्वहन सीमा

  • श्रृंखला समूहों की संख्या

  • प्रति समूह समानांतर कोशिकाओं की संख्या

  • चार्जिंग-वर्तमान सीमा

  • निरंतर निर्वहन क्षमता

  • चरम निर्वहन क्षमता

  • अनुमत तापमान सीमा

केवल '3.7 वी बैटरी' लेबल से सुरक्षा बोर्ड का चयन न करें। समान नाममात्र वोल्टेज वाले सेल विभिन्न अधिकतम चार्जिंग सीमाओं का उपयोग कर सकते हैं।

2. डिवाइस लोड प्रोफाइल को परिभाषित करें

माप या अनुमान:

  • नींद का करंट

  • स्टैंडबाय करंट

  • विशिष्ट धारा

  • अधिकतम सतत धारा

  • चरम धारा

  • चरम अवधि

  • स्टार्टअप चालू

  • मोटर-स्टॉल चालू

  • आवर्ती नाड़ी धारा

  • वर्तमान गलती

  • चार्जिंग करंट

औसत करंट कम होने पर भी शॉर्ट लोड पल्स सुरक्षा चयन को प्रभावित कर सकते हैं।

उदाहरण के लिए, एक वायरलेस ट्रैकर अपना अधिकांश समय कम-शक्ति वाली स्थिति में बिता सकता है और फिर डेटा ट्रांसमिशन के दौरान एक संक्षिप्त वर्तमान पल्स खींच सकता है। पीसीएम या बीएमएस को अत्यधिक वोल्टेज ड्रॉप या उपद्रव कटऑफ के बिना वैध पल्स की अनुमति देनी चाहिए।

3. तय करें कि डिवाइस को क्या जानना आवश्यक है

पूछें कि क्या होस्ट डिवाइस को केवल बिजली या बैटरी की जानकारी की आवश्यकता है।

संभावित डेटा आवश्यकताओं में शामिल हैं:

  • पैक वोल्टेज

  • व्यक्तिगत समूह वोल्टेज

  • मौजूदा

  • तापमान

  • प्रभार का राज्य

  • शेष क्षमता

  • शेष रनटाइम

  • सेहत की स्थिति

  • चक्र गणना

  • फाल्ट कोड

  • बैटरी की पहचान

  • विनिर्माण डेटा

यदि डिवाइस को केवल कम-बैटरी चेतावनी की आवश्यकता है, तो होस्ट एडीसी पर्याप्त हो सकता है। यदि इसे परिवर्तनीय भार और तापमान के तहत विश्वसनीय बैटरी प्रतिशत प्रदर्शित करना है, तो ईंधन-गेज फ़ंक्शन आवश्यक हो सकता है।

4. निर्धारित करें कि संचार की आवश्यकता है या नहीं

एक स्मार्ट बीएमएस इसके माध्यम से संचार कर सकता है:

  • मैं²सी

  • एसएमबस

  • यूएआरटी

  • कर सकना

  • आरएस-485

  • एक मालिकाना एकल-तार इंटरफ़ेस

  • एक अन्य उत्पाद-विशिष्ट प्रोटोकॉल

इंटरफ़ेस पर शीघ्र सहमति होनी चाहिए क्योंकि यह बैटरी कनेक्टर, पिन गिनती, होस्ट सॉफ़्टवेयर, परीक्षण प्रक्रिया और प्रतिस्थापन रणनीति को प्रभावित करता है।

केवल प्रोटोकॉल नाम ही पर्याप्त नहीं है. डिवाइस टीम और बैटरी आपूर्तिकर्ता को यह भी परिभाषित करना चाहिए:

  • डेटा फ़ील्ड

  • को संबोधित करते

  • अद्यतन दर

  • जाग्रत आचरण

  • त्रुटि प्रबंधन

  • आदेश अनुमतियाँ

  • फ़र्मवेयर स्वामित्व

  • संशोधनों के बीच अनुकूलता

5. तापमान-संवेदन उत्तरदायित्व को परिभाषित करें

निर्दिष्ट करें:

  • तापमान सेंसरों की संख्या

  • सेंसर प्रकार और प्रतिरोध

  • सेंसर का स्थान

  • चार्जिंग तापमान सीमा

  • निर्वहन तापमान सीमा

  • पुनर्प्राप्ति तापमान

  • कौन सा नियंत्रक प्रत्येक सेंसर को पढ़ता है

  • कौन सा नियंत्रक चार्ज करना बंद कर सकता है

  • कौन सा कंट्रोलर डिस्चार्ज करना बंद कर सकता है

एक कॉम्पैक्ट पैक सेल बॉडी के पास एक एनटीसी का उपयोग कर सकता है। एक बड़ी या उच्च-वर्तमान असेंबली को कोशिकाओं और सुरक्षा घटकों के पास अलग सेंसर की आवश्यकता हो सकती है।

6. श्रृंखला-समूह निगरानी और संतुलन का मूल्यांकन करें

बहु-श्रृंखला कॉन्फ़िगरेशन के लिए, निर्धारित करें:

  • निगरानी किये गये समूहों की संख्या

  • वोल्टेज-माप सटीकता

  • ओवरचार्ज और ओवर-डिस्चार्ज सीमाएँ

  • पता लगाने में देरी

  • पुनर्प्राप्ति व्यवहार

  • अनुमत समूह-वोल्टेज अंतर

  • प्रारंभ वोल्टेज को संतुलित करना

  • वर्तमान संतुलन

  • संतुलन की स्थिति

  • जब सेंस वायर काट दिया जाता है तो गलत व्यवहार होता है

संतुलन का चयन सेल स्थिरता, श्रृंखला गणना, चार्जिंग विधि, अपेक्षित उम्र बढ़ने और ऑपरेटिंग प्रोफ़ाइल के अनुसार किया जाना चाहिए।

7. वास्तविक वर्तमान पथ की जाँच करें

किसी बोर्ड का चयन केवल उसकी विज्ञापित धारा के आधार पर न करें।

प्रयोग करने योग्य धारा इस पर निर्भर करती है:

  • MOSFET ऑन-प्रतिरोध

  • MOSFETs की संख्या और व्यवस्था

  • पीसीबी तांबे की मोटाई

  • वर्तमान-बोध प्रतिरोध

  • टैब और वेल्ड प्रतिरोध

  • तार गेज और लंबाई

  • कनेक्टर प्रतिरोध

  • शीतलन की स्थिति

  • बाड़े का तापमान

  • चरम अवधि

  • सुरक्षा समय

'10 ए' के रूप में वर्णित एक सुरक्षा बोर्ड अत्यधिक तापमान वृद्धि के बिना एक सीलबंद कॉम्पैक्ट डिवाइस के अंदर लगातार 10 ए ले जाने में सक्षम नहीं हो सकता है।

वर्तमान रेटिंग को इच्छित पैक और बाड़े में मान्य किया जाना चाहिए।

8. स्टैंडबाय पावर पर विचार करें

पीसीएम और बीएमएस दोनों सर्किट ऊर्जा की खपत करते हैं।

यह विशेष रूप से महत्वपूर्ण हो जाता है:

  • कम क्षमता वाली कोशिकाएँ

  • लंबे समय तक भंडारण वाले उत्पाद

  • ट्रैकिंग उपकरण

  • रिमोट सेंसर

  • आपातकालीन उपकरण

  • लंबी शिपिंग अवधि वाले उत्पाद

  • वे उपकरण जो अपना अधिकांश समय सोने में बिताते हैं

एक स्मार्ट प्रबंधन प्रणाली कम-शक्ति या शिपिंग मोड की पेशकश कर सकती है, लेकिन इसके व्यवहार को सत्यापित किया जाना चाहिए। महत्वपूर्ण विशिष्टताओं में शामिल हैं:

  • सामान्य परिचालन धारा

  • नींद का करंट

  • करंट बंद करो

  • जागने की विधि

  • भंडारण-मोड व्यवहार

  • गहरी नींद के बाद रिकवरी

एक उन्नत सर्किट जो भंडारण के दौरान बैटरी को ख़त्म कर देता है, एक सरल पीसीएम की तुलना में कम उपयुक्त हो सकता है, भले ही यह अधिक सुविधाएँ प्रदान करता हो।

9. चार्जर को पूरे पैक से मिलाएं

चार्जर को चयनित सेल रसायन विज्ञान और कॉन्फ़िगरेशन के लिए सही चार्जिंग प्रोफ़ाइल, वोल्टेज सीमा और वर्तमान विनियमन प्रदान करना चाहिए।

पीसीएम या बीएमएस आम तौर पर एक सुरक्षात्मक परत है, सामान्य चार्ज नियामक नहीं।

कुछ एकीकृत समाधान चार्जिंग और प्रबंधन कार्यों को जोड़ते हैं, लेकिन इसकी पुष्टि वास्तविक डिज़ाइन से की जानी चाहिए। एक आपूर्तिकर्ता को यह नहीं मान लेना चाहिए कि एक बोर्ड चार्जिंग को केवल इसलिए नियंत्रित करता है क्योंकि इसे बीएमएस कहा जाता है।

पुष्टि करना:

  • चार्जर आउटपुट वोल्टेज

  • चार्जिंग-करंट रेंज

  • चार्ज समाप्ति विधि

  • तापमान नियंत्रण

  • पूर्व-चार्ज व्यवहार

  • पुनर्भरण सीमा

  • संचार आवश्यकताएँ

  • सुरक्षा कटऑफ के बाद व्यवहार

  • मेजबान पावर पथ के साथ संगतता

10. दोष एवं पुनर्प्राप्ति व्यवहार को परिभाषित करें

सुरक्षा का मतलब केवल बैटरी के डिस्कनेक्ट होने से ही नहीं है। डिवाइस टीम को यह भी समझना होगा कि उसके बाद क्या होता है।

परिभाषित करना:

  • क्या चार्ज और डिस्चार्ज पथों को अलग-अलग नियंत्रित किया जाता है

  • क्या पुनर्प्राप्ति के लिए चार्जर की आवश्यकता है

  • क्या लोड हटाया जाना चाहिए

  • क्या पुनर्प्राप्ति स्वचालित है

  • क्या कोई स्थायी दोष है

  • क्या होस्ट को गलती कोड प्राप्त होता है

  • क्या संग्रहीत डेटा बरकरार रखा गया है

  • क्या उपयोगकर्ता डिवाइस को पुनरारंभ कर सकता है

  • क्या सेवा हस्तक्षेप की आवश्यकता है

सुरक्षा सर्किट सही ढंग से संचालित होने पर भी अप्रत्याशित पुनर्प्राप्ति व्यवहार फ़ील्ड विफलताएं पैदा कर सकता है।

केवल सुरक्षा नाम ही पर्याप्त क्यों नहीं है?

एक उद्धरण जो केवल 'पीसीएम शामिल है' या 'बीएमएस शामिल है' बताता है, अधूरा है।

कम से कम, आपूर्तिकर्ता को यह पहचानना चाहिए:

  • समर्थित रसायन शास्त्र

  • शृंखला गिनती

  • अधिकतम चार्ज वोल्टेज

  • ओवरचार्ज का पता लगाना और पुनर्प्राप्ति वोल्टेज

  • ओवर-डिस्चार्ज डिटेक्शन और रिकवरी वोल्टेज

  • वर्तमान सीमा से अधिक चार्ज करें

  • डिस्चार्ज ओवर-करंट थ्रेशोल्ड

  • शॉर्ट-सर्किट प्रतिक्रिया

  • सतत-वर्तमान क्षमता

  • चरम-वर्तमान क्षमता और अवधि

  • तापमान-निगरानी कार्य

  • कोशिका-संतुलन कार्य

  • वर्तमान खपत

  • संचार इंटरफेस

  • ईंधन-गेज फ़ंक्शन

  • कनेक्टर और पिनआउट

  • पुनर्प्राप्ति व्यवहार

  • भौतिक आयाम

यदि स्मार्ट बीएमएस की आवश्यकता है, तो दस्तावेज़ की भी आवश्यकता हो सकती है:

  • संचार प्रोटोकॉल

  • मानचित्र पंजीकृत करें

  • कॉन्फ़िगरेशन फ़ाइल

  • प्रक्रिया यंत्र सामग्री संस्करण

  • राज्य-प्रभारी एल्गोरिथ्म

  • अंशांकन प्रक्रिया

  • प्रमाणीकरण विधि

  • डेटा-प्रतिधारण व्यवहार

  • अद्यतन और पुनरीक्षण-नियंत्रण प्रक्रिया

बोर्ड का नाम केवल विशिष्टता की शुरुआत है।

सामान्य पीसीएम और बीएमएस चयन गलतियाँ

गलती

इससे परेशानी क्यों होती है

यह मानते हुए कि प्रत्येक 1S पैक को केवल एक PCM की आवश्यकता है

एकल-कोशिका उपकरण को अभी भी ईंधन गेजिंग, संचार, निदान या प्रमाणीकरण की आवश्यकता हो सकती है

यह मानते हुए कि प्रत्येक मल्टी-सेल बोर्ड एक स्मार्ट बीएमएस है

यह केवल वोल्टेज कटऑफ प्रदान कर सकता है और कोई संतुलन, डेटा या संचार नहीं प्रदान कर सकता है

केवल बैटरी क्षमता के आधार पर चयन

प्रबंधन आवश्यकताएँ वोल्टेज, करंट, लोड व्यवहार, जोखिम और डेटा आवश्यकताओं पर निर्भर करती हैं

बीएमएस को चार्जर के रूप में मानना

सुरक्षा कटऑफ नियंत्रित सीसी/सीवी चार्जिंग को प्रतिस्थापित नहीं करता है

सामान्य चार्ज समाप्ति के रूप में ओवरचार्ज कटऑफ का उपयोग करना

सुरक्षा सीमा सामान्य परिचालन लक्ष्य के बजाय एक गलती सीमा है

एक श्रृंखला पैक में केवल कुल वोल्टेज की जाँच करना

एक श्रृंखला समूह अपनी सीमा से अधिक हो सकता है जबकि कुल वोल्टेज स्वीकार्य प्रतीत होता है

एनटीसी मानने का मतलब है कि तापमान सुरक्षा पूरी हो गई है

सेंसर चार्जिंग या डिस्चार्जिंग को नियंत्रित नहीं कर सकता है

अति-वर्तमान सीमा को सतत रेटिंग के रूप में मानना

सुरक्षा सीमा यात्राओं से पहले थर्मल सीमा तक पहुंचा जा सकता है

वर्तमान दालों को नजरअंदाज करना

वैध स्टार्टअप या ट्रांसमिशन शिखर उपद्रव शटडाउन को ट्रिगर कर सकते हैं

लोड को परिभाषित करने से पहले बोर्ड का चयन करना

MOSFETs, वायरिंग, कनेक्टर और थ्रेसहोल्ड डिवाइस का समर्थन नहीं कर सकते हैं

उच्च-वोल्टेज सेल के लिए मानक 4.2 V सेटिंग्स का उपयोग करना

चार्जिंग और सुरक्षा सीमाएँ रसायन शास्त्र से मेल नहीं खा सकती हैं

विकास में देर से संचार जोड़ना

कनेक्टर, होस्ट सॉफ़्टवेयर, परीक्षण और पैक डिज़ाइन सभी में संशोधन की आवश्यकता हो सकती है

स्लीप करंट को नजरअंदाज करना

सुरक्षा सर्किट भंडारण समय या स्टैंडबाय जीवन को कम कर सकता है

यह मानते हुए कि संतुलन एक दोषपूर्ण सेल को ठीक करता है

संतुलन बड़ी क्षमता हानि या आंतरिक क्षति की मरम्मत नहीं कर सकता

केवल लागत के आधार पर बोर्डों की तुलना करना

गुम फ़ंक्शंस रीडिज़ाइन, विश्वसनीयता और फ़ील्ड-सेवा लागत पैदा कर सकते हैं

अकेले बेंच परीक्षण के माध्यम से डिजाइन को मंजूरी देना

संलग्नक तापमान, केबल रूटिंग और डिवाइस लोड प्रदर्शन को बदल सकते हैं

लीपो बैटरी निर्माता को प्रदान की जाने वाली जानकारी

एक पूर्ण अनुरोध बैटरी आपूर्तिकर्ता को सामान्य बोर्ड के बजाय डिवाइस के आधार पर पीसीएम या बीएमएस की सिफारिश करने की अनुमति देता है।

बैटरी आवश्यकताएँ

  • नाममात्र वोल्टेज

  • अधिकतम चार्ज वोल्टेज

  • आवश्यक क्षमता

  • श्रृंखला और समानांतर विन्यास

  • पसंदीदा कोशिका रसायन शास्त्र

  • अधिकतम बैटरी आयाम

  • भार सीमा

  • अपेक्षित चक्र जीवन

  • परिचालन और भंडारण तापमान

  • चार्जिंग समय लक्ष्य

लोड आवश्यकताएँ

  • विशिष्ट धारा

  • अधिकतम सतत धारा

  • चरम धारा

  • चरम अवधि

  • स्टार्टअप चालू

  • मोटर-स्टॉल या हीटर-इनरश करंट

  • नींद का करंट

  • आवश्यक रनटाइम

  • डिवाइस अंडरवोल्टेज सीमा

सुरक्षा आवश्यकताएँ

  • अधिभार संरक्षण

  • ओवर-डिस्चार्ज सुरक्षा

  • चार्ज ओवर-करंट सुरक्षा

  • डिस्चार्ज ओवर-करंट सुरक्षा

  • शॉर्ट-सर्किट सुरक्षा

  • तापमान संवेदन

  • द्वितीयक फ़्यूज़ या सुरक्षा परत

  • कोशिका संतुलन

  • आवश्यक दोष-वसूली व्यवहार

स्मार्ट बैटरी आवश्यकताएँ

  • बैटरी-प्रतिशत प्रदर्शन

  • राज्य प्रभारी सटीकता

  • स्वास्थ्य की स्थिति का आकलन

  • चक्र गणना

  • शेष-रनटाइम गणना

  • दोष लॉगिंग

  • बैटरी प्रमाणीकरण

  • संचार प्रोटोकॉल

  • फ़र्मवेयर या रजिस्टर आवश्यकताएँ

कनेक्शन आवश्यकताएँ

  • कनेक्टर निर्माता और श्रृंखला

  • सहवास योजक

  • पिन गिनती

  • पिनआउट

  • विचारों में भिन्नता

  • तार गेज

  • तार की लंबाई

  • एनटीसी लीड

  • संतुलन का नेतृत्व

  • संचार तार

  • केबल निकास दिशा

ज़र्न का कस्टम ली-पॉलीमर बैटरी समाधान एक ओईएम डिवाइस की विद्युत और यांत्रिक आवश्यकताओं के आसपास सेल चयन, पीसीएम या बीएमएस फ़ंक्शन, तापमान सेंसिंग, कनेक्टर, वायरिंग और पैक संरचना को एकीकृत कर सकते हैं।

चयनित सुरक्षा प्रणाली को कैसे सत्यापित करें

चयनित पीसीएम या बीएमएस का मूल्यांकन पहले बैटरी-पैक स्तर पर और फिर अंतिम डिवाइस के अंदर किया जाना चाहिए।

प्रासंगिक सत्यापन में शामिल हो सकते हैं:

  • चार्जिंग अनुकूलता

  • फुल-चार्ज वोल्टेज

  • ओवरचार्ज का पता लगाना

  • ओवर-डिस्चार्ज का पता लगाना

  • सतत-वर्तमान संचालन

  • चरम-वर्तमान प्रतिक्रिया

  • स्टार्टअप व्यवहार

  • शॉर्ट-सर्किट प्रतिक्रिया

  • MOSFET तापमान में वृद्धि

  • कनेक्टर तापमान में वृद्धि

  • वोल्टेज घटाव

  • तापमान-सेंसर सटीकता

  • निम्न- और उच्च-तापमान वाला व्यवहार

  • श्रृंखला-समूह वोल्टेज माप

  • कोशिका संतुलन

  • राज्य प्रभारी सटीकता

  • संचार स्थिरता

  • सोने और जागने का व्यवहार

  • शिपिंग-मोड वर्तमान

  • दोष लॉगिंग

  • सुरक्षा कटऑफ के बाद पुनर्प्राप्ति

  • बार-बार चार्ज-डिस्चार्ज साइकिलिंग

  • दीर्घावधि संग्रहण

  • डिवाइस शटडाउन व्यवहार

परीक्षण में उत्पादन-आशय कोशिकाओं, इंटरकनेक्ट्स, तार, कनेक्टर्स, संलग्नक सामग्री, फ़र्मवेयर और चार्जर सेटिंग्स का उपयोग किया जाना चाहिए।

एक बैटरी जो ओपन-बेंच करंट टेस्ट पास करती है वह एक सीलबंद डिवाइस के अंदर अलग तरह से व्यवहार कर सकती है। थर्मल वातावरण और पूर्ण वर्तमान पथ वोल्टेज ड्रॉप, एमओएसएफईटी तापमान, वर्तमान साझाकरण और कटऑफ व्यवहार को प्रभावित कर सकता है।

ली-पॉलीमर बैटरी गुणवत्ता नियंत्रण प्रणाली सेल स्थिरता, प्रक्रिया निगरानी, ​​विद्युत सत्यापन और तैयार बैटरी नियंत्रण के बारे में अधिक जानकारी प्रदान करती है।

निष्कर्ष

एक पीसीएम और एक बीएमएस दोनों लीपो बैटरी की सुरक्षा कर सकते हैं, लेकिन वे सिस्टम जिम्मेदारी के विभिन्न स्तरों के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।

एक पीसीएम आमतौर पर एक कॉम्पैक्ट, कम-जटिलता सर्किट में आवश्यक वोल्टेज, करंट और शॉर्ट-सर्किट सुरक्षा प्रदान करता है। यह तब उपयुक्त हो सकता है जब डिवाइस पर अनुमानित लोड हो, विस्तृत बैटरी जानकारी की आवश्यकता न हो, और सिस्टम के अन्य हिस्सों के माध्यम से सामान्य चार्जिंग और शटडाउन को संभाल सके।

एक बीएमएस तब अधिक प्रासंगिक हो जाता है जब बैटरी को कई श्रृंखला समूहों की निगरानी करनी होती है, कोशिकाओं को संतुलित करना होता है, शेष क्षमता का अनुमान लगाना होता है, दोषों को रिकॉर्ड करना होता है, पैक को प्रमाणित करना होता है, या होस्ट डिवाइस के साथ संचार करना होता है।

चयन केवल पैक आकार, क्षमता या श्रृंखला संख्या पर आधारित नहीं होना चाहिए। एक छोटे सिंगल-सेल डिवाइस को स्मार्ट प्रबंधन की आवश्यकता हो सकती है, जबकि एक बड़े पैक को केवल अच्छी तरह से परिभाषित बुनियादी सुरक्षा की आवश्यकता हो सकती है। इसी तरह, न तो पीसीएम और न ही बीएमएस लेबल विशिष्ट तापमान, संतुलन, गेजिंग या संचार कार्यों की गारंटी देता है।

अंतिम सुरक्षा विनिर्देश सेल रसायन विज्ञान, लोड प्रोफ़ाइल, चार्जर, वर्तमान पथ, ऑपरेटिंग तापमान, स्टैंडबाय लक्ष्य, डिवाइस सॉफ़्टवेयर और अपेक्षित दोष व्यवहार से मेल खाना चाहिए। नमूना उत्पादन से पहले इन आवश्यकताओं की पुष्टि करने से उपद्रव शटडाउन, गलत बैटरी रिपोर्टिंग, अत्यधिक हीटिंग और देर-चरण उत्पाद रीडिज़ाइन को रोकने में मदद मिलती है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों

पीसीएम और बीएमएस के बीच मुख्य अंतर क्या है?

एक पीसीएम मुख्य रूप से विद्युत दोष सुरक्षा प्रदान करता है, जबकि एक बीएमएस निगरानी, ​​​​संतुलन, स्थिति अनुमान, निदान और संचार के साथ सुरक्षा को जोड़ सकता है। उत्पादों के बीच सटीक कार्य भिन्न-भिन्न होते हैं, इसलिए नाम की तुलना में विशिष्टता अधिक विश्वसनीय होती है।

क्या प्रत्येक LiPo बैटरी को PCM या BMS की आवश्यकता होती है?

एक रिचार्जेबल लिथियम पॉलिमर बैटरी के लिए एक उपयुक्त सिस्टम-स्तरीय सुरक्षा रणनीति की आवश्यकता होती है। उत्पाद वास्तुकला के आधार पर सुरक्षा को बैटरी पैक, डिवाइस या किसी अन्य योग्य सर्किट में एकीकृत किया जा सकता है। सेल का उपयोग मान्य ओवरचार्ज, ओवर-डिस्चार्ज, ओवर-करंट, शॉर्ट-सर्किट, चार्जिंग और अनुप्रयोग के लिए उपयुक्त थर्मल नियंत्रण के बिना नहीं किया जाना चाहिए।

क्या पीसीएम सुरक्षा पीसीबी के समान है?

ये शब्द अक्सर एक दूसरे के स्थान पर उपयोग किए जाते हैं। पीसीबी तकनीकी रूप से मुद्रित सर्किट बोर्ड को ही संदर्भित करता है, जबकि पीसीएम पूर्ण सुरक्षा सर्किट मॉड्यूल को संदर्भित करता है। हालाँकि, वाणिज्यिक बैटरी कोटेशन में, आपूर्तिकर्ता समान असेंबली के लिए पीसीएम, पीसीबी और सुरक्षा बोर्ड का उपयोग कर सकते हैं।

क्या पीसीएम कोशिकाओं को संतुलित कर सकता है?

कुछ मल्टी-सेल सुरक्षा मॉड्यूल में संतुलन शामिल है, लेकिन कई बुनियादी पीसीएम में ऐसा नहीं है। यदि संतुलन की आवश्यकता है, तो इसके शुरुआती वोल्टेज, वर्तमान, सटीकता और परिचालन स्थितियों को स्पष्ट रूप से निर्दिष्ट किया जाना चाहिए।

क्या BMS LiPo बैटरी चार्ज कर सकता है?

आवश्यक रूप से नहीं। एक बीएमएस निगरानी या नियंत्रण कर सकता है कि चार्जिंग की अनुमति है या नहीं, लेकिन एक अलग चार्जर आमतौर पर आवश्यक वर्तमान और वोल्टेज प्रोफ़ाइल को नियंत्रित करता है। कुछ एकीकृत सर्किट चार्जिंग और बैटरी-प्रबंधन कार्यों को जोड़ते हैं, इसलिए वास्तविक वास्तुकला की पुष्टि की जानी चाहिए।

क्या 1S LiPo बैटरी को BMS की आवश्यकता है?

एक बुनियादी 1एस पैक को केवल पीसीएम की आवश्यकता हो सकती है, लेकिन यदि डिवाइस को सटीक स्थिति-प्रभारी रिपोर्टिंग, वर्तमान माप, संचार, प्रमाणीकरण, गलती लॉगिंग, या अन्य स्मार्ट फ़ंक्शन की आवश्यकता होती है तो बीएमएस उपयुक्त हो सकता है।

क्या 2S बैटरी को 2S BMS की आवश्यकता है?

इसे दो श्रृंखला-जुड़े वोल्टेज समूहों के लिए डिज़ाइन किए गए सुरक्षा और निगरानी सर्किट की आवश्यकता है। उत्पाद को 2S BMS या 2S PCM कहा जा सकता है, लेकिन इसे दोनों समूहों की निगरानी करनी चाहिए और रसायन विज्ञान, करंट, चार्जिंग वोल्टेज और संतुलन आवश्यकताओं से मेल खाना चाहिए।

क्या बीएमएस हमेशा पीसीएम से अधिक सुरक्षित होता है?

नहीं, सुरक्षा संपूर्ण डिज़ाइन, घटक रेटिंग, सुरक्षा सेटिंग्स, सेल गुणवत्ता, चार्जर, वायरिंग, कनेक्टर, यांत्रिक निर्माण और सत्यापन पर निर्भर करती है। एक सही ढंग से निर्दिष्ट पीसीएम खराब मिलान वाले बीएमएस से अधिक उपयुक्त हो सकता है।

क्या एनटीसी स्वयं तापमान सुरक्षा प्रदान करता है?

नहीं, एनटीसी एक तापमान-संवेदी घटक है। चार्जर, होस्ट डिवाइस, पीसीएम, या बीएमएस को इसे पढ़ना चाहिए और तापमान निर्धारित सीमा से अधिक होने पर आवश्यक कार्रवाई करनी चाहिए।

मुझे पीसीएम या बीएमएस की वर्तमान रेटिंग कैसे चुननी चाहिए?

डिवाइस के अधिकतम निरंतर करंट, पीक करंट, पीक अवधि, स्टार्टअप या स्टॉल करंट, चार्जिंग करंट और ऑपरेटिंग तापमान का उपयोग करें। MOSFET नुकसान, बोर्ड लेआउट, तार, कनेक्टर, वोल्टेज ड्रॉप, डिटेक्शन थ्रेशोल्ड और थर्मल प्रदर्शन की भी जांच करें।

कौन सा विकल्प कम अतिरिक्त बिजली की खपत करता है?

एक बुनियादी पीसीएम आम तौर पर सुविधा संपन्न बीएमएस की तुलना में कम बिजली की खपत करता है, लेकिन वास्तविक मूल्य काफी भिन्न होते हैं। वास्तविक सर्किट विनिर्देशों का उपयोग करके ऑपरेटिंग, स्लीप, शटडाउन और शिपिंग-मोड करंट की तुलना करें।

क्या पीसीएम या बीएमएस को ओईएम डिवाइस के लिए अनुकूलित किया जा सकता है?

हाँ। सुरक्षा सीमाएँ, श्रृंखला गणना, वर्तमान क्षमता, तापमान सेंसर, संतुलन, संचार, ईंधन गेजिंग, कनेक्टर, पिनआउट, तार की लंबाई, भौतिक आयाम और पुनर्प्राप्ति व्यवहार को डिवाइस की आवश्यकताओं के अनुसार डिज़ाइन किया जा सकता है।

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