BMS کے ساتھ 18650 بیٹری پیک کیسے ڈیزائن کریں۔

BMS کے ساتھ 18650 بیٹری پیک ڈیزائن کرنے کے لیے کئی سیلز کو ایک ساتھ جوڑنے سے زیادہ کی ضرورت ہوتی ہے۔ پیک کا آلہ کے وولٹیج، صلاحیت، موجودہ، طول و عرض، چارج کرنے کا طریقہ، آپریٹنگ درجہ حرارت، اور تحفظ کے تقاضوں سے مماثل ہونا چاہیے۔

ایک قابل اعتماد ڈیزائن مناسب طریقے سے مماثل خلیات، درست سیریز متوازی ترتیب، ایک مناسب بیٹری مینجمنٹ سسٹم، سیل بیلنسنگ، مکینیکل تحفظ، اور کنٹرول شدہ توثیق کی جانچ کو یکجا کرتا ہے۔

BMS کے ساتھ 18650 بیٹری پیک کیا ہے؟

ایک 18650 بیٹری پیک بیلناکار 18650 لتیم آئن خلیوں کو سیریز، متوازی، یا دونوں کے امتزاج میں جوڑ کر بنایا جاتا ہے۔

• سیریز کے کنکشن وولٹیج میں اضافہ کرتے ہیں۔

• متوازی کنکشن صلاحیت اور موجودہ صلاحیت میں اضافہ کرتے ہیں۔

• بی ایم ایس چارجنگ اور ڈسچارج کے دوران بیٹری پیک کی نگرانی اور حفاظت کرتا ہے۔

مثال کے طور پر، ایک 3S2P بیٹری پیک تین سیریز گروپس پر مشتمل ہے، ہر گروپ کے اندر دو سیل متوازی طور پر جڑے ہوئے ہیں۔ پیک میں کل چھ خلیات ہیں۔

مناسب طریقے سے ڈیزائن کیا گیا BMS فراہم کر سکتا ہے:

• سیل اوور چارج تحفظ

• سیل اوور ڈسچارج پروٹیکشن

• اوورکرنٹ تحفظ

• شارٹ سرکٹ تحفظ

• زیادہ درجہ حرارت سے تحفظ

• کم درجہ حرارت چارجنگ تحفظ

• سیل وولٹیج کی نگرانی

• سیل بیلنسنگ

• مواصلات یا ایندھن گیج کے افعال

BMS چارجر یا وولٹیج کنورٹر نہیں ہے۔ یہ مناسب طریقے سے ڈیزائن کیے گئے چارجر، مناسب سیلز، درست وائرنگ، یا مناسب مکینیکل تحفظ کی جگہ نہیں لے سکتا۔

1. آلہ کی ضروریات کے ساتھ شروع کریں۔

بیٹری کا ڈیزائن دستیاب بیٹری سیل کے بجائے ڈیوائس سے شروع ہونا چاہیے۔

سیل یا BMS کو منتخب کرنے سے پہلے، وضاحت کریں:

• مطلوبہ آپریٹنگ وولٹیج

• کم سے کم اور زیادہ سے زیادہ ان پٹ وولٹیج

• مطلوبہ آپریٹنگ وقت

• مسلسل کرنٹ

• چوٹی یا اسٹارٹ اپ کرنٹ

• چارج کرنٹ

• دستیاب تنصیب کی جگہ

• کنیکٹر اور کیبل کی ضروریات

• آپریٹنگ درجہ حرارت

• متوقع سائیکل زندگی

• مواصلات کی ضروریات

• سرٹیفیکیشن اور نقل و حمل کی ضروریات

مطلوبہ وولٹیج کی حد کی وضاحت کریں۔

ڈیوائس کو ریگولیٹڈ 12 V آؤٹ پٹ، 11.1 V برائے نام بیٹری، یا وسیع ان پٹ رینج کی ضرورت ہو سکتی ہے۔ یہ تقاضے قابل تبادلہ نہیں ہیں۔

ڈیزائن کا حساب ہونا چاہئے:

• برائے نام بیٹری وولٹیج

• زیادہ سے زیادہ چارجنگ وولٹیج

• کم از کم آپریٹنگ وولٹیج

• BMS اوور وولٹیج کٹ آف

• BMS انڈر وولٹیج کٹ آف

• لوڈ کے تحت وولٹیج ڈراپ

• کسی بھی DC-DC کنورٹر کی وولٹیج کی ضروریات

منتخب کردہ سیریز کی گنتی پیک کے برائے نام، مکمل چارج، اور کٹ آف وولٹیج کا تعین کرتی ہے۔ دی 18650 بیٹری وولٹیج گائیڈ دکھاتا ہے کہ عام پیک کنفیگریشنز میں یہ قدریں کیسے بدلتی ہیں۔

مسلسل اور چوٹی کرنٹ کی پیمائش کریں۔

ایک آلہ عام آپریشن کے دوران تھوڑا کرنٹ کھینچ سکتا ہے لیکن جب موٹر، ​​ٹرانسمیٹر، پمپ، یا وائرلیس ماڈیول شروع ہوتا ہے تو اسے تیز رفتار نبض کی ضرورت ہوتی ہے۔

ڈیزائن کے درمیان فرق ہونا چاہئے:

• مسلسل آپریٹنگ کرنٹ

• اسٹارٹ اپ کرنٹ

• قلیل مدتی چوٹی کرنٹ

• چارج کرنٹ

• اسٹینڈ بائی کرنٹ

• مکمل ڈیوٹی سائیکل کے دوران اوسط کرنٹ

ایک BMS جو اوسط کرنٹ کو سپورٹ کرتا ہے لیکن چوٹی کے کرنٹ کو نہیں سنبھال سکتا ہے وہ شروع کے دوران پیک کو منقطع کر سکتا ہے۔

زیادہ طاقت والے آلات کی بھی ضرورت ہو سکتی ہے۔ ہائی ڈسچارج بیٹری ۔ معیاری توانائی پر مرکوز 18650 سیل کی بجائے

دستیاب جگہ کو چیک کریں۔

جسمانی ڈیزائن کو خلیات کے قطر اور لمبائی سے زیادہ پر غور کرنا چاہئے۔ اس میں یہ بھی شامل ہونا چاہیے:

• سیل وقفہ کاری

• موصلیت کا مواد

• نکل یا تانبے کے بس بار

• BMS بورڈ کے طول و عرض

• تحفظ کے اجزاء

• تھرمسٹرز

• کیبلز اور کنیکٹر

• چاردیواری کی دیواریں۔

• بڑھتے ہوئے پوائنٹس

• حرارت کی کھپت کی جگہ

بیٹری میں صحیح برقی تصریحات ہو سکتی ہیں لیکن پھر بھی BMS، وائرنگ اور موصلیت کے شامل ہونے کے بعد ڈیوائس کے اندر فٹ ہونے میں ناکام رہتی ہے۔

2. 18650 سیلز کو منتخب کریں اور میچ کریں۔

سیلز کا انتخاب اصل لوڈ پروفائل اور آپریٹنگ ماحول کے مطابق کیا جانا چاہیے۔

اہم وضاحتیں شامل ہیں:

• سیل کیمسٹری

• برائے نام وولٹیج

• شرح شدہ صلاحیت

• زیادہ سے زیادہ مسلسل ڈسچارج کرنٹ

• نبض خارج کرنے کی صلاحیت

• تجویز کردہ چارج کرنٹ

• آپریٹنگ درجہ حرارت کی حد

• سائیکل زندگی کے حالات

• زیادہ سے زیادہ چارج وولٹیج

• ڈسچارج کٹ آف کی شرائط

• سیل کے طول و عرض

• اندرونی مزاحمت

سیل مینوفیکچرر کی ڈیٹا شیٹ کو عام آن لائن تصریحات پر ترجیح دینی چاہیے۔ دو 18650 سیلز کا جسمانی سائز ایک جیسا ہو سکتا ہے لیکن مکمل طور پر مختلف صلاحیت، خارج ہونے والی کارکردگی، اور چارجنگ کی حد۔

بے مثال خلیات کو مکس نہ کریں۔

ایک ہی پیک میں استعمال ہونے والے سیلوں میں عام طور پر ایک جیسا ہونا چاہئے:

• کارخانہ دار

• ماڈل

• کیمسٹری

• شرح شدہ صلاحیت

• پروڈکشن بیچ، جہاں ممکن ہو۔

• عمر اور استعمال کی تاریخ

نئے اور استعمال شدہ سیلز، مختلف برانڈز، یا مختلف صلاحیت والے ماڈلز کو ملانے سے وولٹیج کا عدم توازن اور موجودہ غیر مساوی اشتراک پیدا ہو سکتا ہے۔

ایک کمزور سیل دوسرے خلیوں سے پہلے زیادہ چارج یا کم وولٹیج کی حد تک پہنچ سکتا ہے۔ BMS پھر پورے پیک کو منقطع کر سکتا ہے حالانکہ مجموعی پیک وولٹیج قابل قبول نظر آتا ہے۔

OEM پروڈکشن کے لیے، آنے والے سیلز کی جانچ کی جانی چاہیے:

• اوپن سرکٹ وولٹیج

• صلاحیت

• اندرونی مزاحمت

• جسمانی نقصان

• موصلیت کی حالت

• بہت مستقل مزاجی

بازیافت شدہ یا غیر تصدیق شدہ سیلز کو کمرشل بیٹری پیک میں استعمال نہیں کیا جانا چاہیے۔

3. سیریز اور متوازی ترتیب کا تعین کریں۔

سیریز کے متوازی ترتیب کو عام طور پر S اور P لکھا جاتا ہے ۔ S/P اشارے اس بات کا تعین کرتا ہے کہ وولٹیج، صلاحیت، اور موجودہ صلاحیت کو کس طرح ملایا جاتا ہے۔ یہ تعلقات عام کے ذریعے بیان کیے گئے ہیں۔ سیریز اور متوازی 18650 بیٹری کنفیگریشنز.

• S سیریز سے منسلک سیل گروپس کی تعداد کی نمائندگی کرتا ہے۔

• P ہر گروپ میں متوازی طور پر منسلک خلیوں کی تعداد کی نمائندگی کرتا ہے۔

بنیادی تعلقات ہیں:

پیک برائے نام وولٹیج ≈ سیریز کی گنتی × سیل برائے نام وولٹیج پیک کی گنجائش ≈ متوازی شمار × سیل کی گنجائش کل سیل کی گنتی = سیریز کی گنتی × متوازی شمار 

موجودہ صلاحیت بھی متوازی گنتی کے ساتھ بڑھ جاتی ہے، لیکن اصل نتیجہ سیل کے خارج ہونے والے مادہ کی درجہ بندی، BMS درجہ بندی، ویلڈز، تاروں، کنیکٹرز، اور تھرمل حالات پر منحصر ہوتا ہے۔

عام 18650 پیک کنفیگریشنز

صحیح وولٹیج سیل ڈیٹا شیٹ اور پیک کے لیے استعمال کیے جانے والے چارجنگ سسٹم پر منحصر ہے۔

مثال: 3S2P پیک ڈیزائن کرنا

فرض کریں کہ منتخب کردہ 18650 سیل میں ہے:

• برائے نام وولٹیج: 3.6 V

• صلاحیت: 2.5 آہ

• زیادہ سے زیادہ مسلسل خارج ہونے والا مادہ: 10 اے

ایک 3S2P پیک تقریباً فراہم کرے گا:

• برائے نام وولٹیج: 10.8 V

• صلاحیت: 5 آہ

• توانائی: تقریبا 54 Wh

• کل خلیات: 6

• نظریاتی متوازی موجودہ صلاحیت: BMS، وائرنگ، درجہ حرارت، اور حفاظتی مارجن پر غور کرنے سے پہلے تقریباً 20 A

اگر سیل کا مخصوص کردہ برائے نام وولٹیج 3.7 V ہے، تو پیک کو عام طور پر اس کی بجائے 11.1 V برائے نام پیک کے طور پر بیان کیا جائے گا۔

اس مثال کے لیے BMS کو 3-سیریز سیل کنفیگریشن کے لیے ڈیزائن کیا جانا چاہیے۔ ایک 4S BMS صرف اس لیے موزوں نہیں ہے کہ اس کی وولٹیج کی درجہ بندی زیادہ ہے۔

ایک متوازی پیک میں سیریز گروپس کو سمجھیں۔

3S2P پیک میں، BMS عام طور پر چھ مکمل طور پر آزاد سیل وولٹیجز کے بجائے تین سیریز گروپس کی نگرانی کرتا ہے۔

ہر متوازی گروپ کے دو خلیے ایک ہی برقی وولٹیج کا اشتراک کرتے ہیں۔ بی ایم ایس ہر سیریز گروپ کے وولٹیج کی نگرانی کرتا ہے اور چارجنگ کے دوران گروپوں کو متوازن کرتا ہے۔

یہ سیل کے ملاپ اور متوازی گروپ کی تعمیر کو اہم بناتا ہے۔ ایک ناقص کنکشن، خراب سیل، یا ایک متوازی گروپ کے اندر اعلی مزاحمتی ویلڈ ناہموار موجودہ تقسیم کا سبب بن سکتا ہے۔

4. صلاحیت، توانائی، اور رن ٹائم کا حساب لگائیں۔

صلاحیت کا اظہار عام طور پر ایمپیئر گھنٹے میں ہوتا ہے، جبکہ توانائی کا اظہار واٹ گھنٹے میں ہوتا ہے۔ 

تخمینی توانائی کا حساب کتاب یہ ہے:

توانائی کو Wh میں پیک کریں ≈ برائے نام وولٹیج × Ah میں صلاحیت 

3S2P مثال کے لیے:

10.8 V × 5 Ah = تقریباً 54 Wh 

اس کے بعد تخمینی رن ٹائم کا حساب اس طرح لگایا جا سکتا ہے:

رن ٹائم گھنٹوں میں ≈ استعمال کے قابل بیٹری توانائی Wh میں ÷ ڈیوائس پاور W میں 

اگر آلہ مسلسل 10 W استعمال کرتا ہے:

54 Wh ÷ 10 W = تقریباً 5.4 گھنٹے 

عملی طور پر، قابل استعمال رن ٹائم اس وجہ سے کم ہوگا:

• DC-DC کنورٹر کے نقصانات

• BMS کٹ آف کی حدود

• لوڈ کے تحت وولٹیج ڈراپ

• سیل کا درجہ حرارت

• خستہ

• اعلی خارج ہونے والی شرح

• سیفٹی ریزرو

• ڈیوائس کی بجلی کی کھپت میں تبدیلیاں

متغیر لوڈ والے آلات کے لیے، مکمل آپریٹنگ سائیکل پر اوسط پاور اکیلے زیادہ سے زیادہ طاقت سے زیادہ مفید ہے۔ مزید مکمل تخمینہ کے لیے، قابل استعمال توانائی، تبادلوں کی کارکردگی، کٹ آف کی حد، درجہ حرارت، اور اصل لوڈ پروفائل کے ساتھ برائے نام وولٹیج کو یکجا کریں۔ 18650 بیٹری پیک کی گنجائش اور رن ٹائم کا حساب.

دی 18650 بیٹری پیک کیلکولیٹر سیریز کی گنتی، متوازی شمار، پیک وولٹیج، صلاحیت، توانائی اور رن ٹائم کا ابتدائی تخمینہ فراہم کر سکتا ہے۔

5. صحیح BMS کا انتخاب کریں۔

سیریز کے متوازی کنفیگریشن کے تعین کے بعد BMS کا انتخاب کیا جانا چاہیے۔

BMS کی تفصیلات درج ذیل پیرامیٹرز سے مماثل ہونی چاہئیں۔

سلسلہ شمار

BMS کو سیریز کے گروپس کی تعداد سے مماثل ہونا چاہیے:

• 2S پیک → 2S BMS

• 3S پیک → 3S BMS

• 4S پیک → 4S BMS

• 6S پیک → 6S BMS

سیریز کی گنتی خلیوں کی کل تعداد سے زیادہ اہم ہے۔ ایک 3S2P پیک کو اب بھی 3S BMS کی ضرورت ہے۔

مسلسل اور چوٹی کرنٹ

BMS مسلسل ڈسچارج کی درجہ بندی آلہ کے مسلسل کرنٹ سے زیادہ ہونی چاہیے۔ چوٹی کی درجہ بندی کو آغاز اور عارضی کرنٹ کا بھی احاطہ کرنا چاہیے۔

ڈیزائن کو مکمل موجودہ راستے پر غور کرنا چاہئے، بشمول:

• سیل ڈسچارج کی درجہ بندی

• BMS MOSFET کی درجہ بندی

• نکل یا تانبے آپس میں جڑے ہوئے ہیں۔

• فیوز

• تاریں

• کنیکٹرز

• پی سی بی کے نشانات

• انکلوژر کا درجہ حرارت

ایک بی ایم ایس کی اعلی برائے نام کرنٹ ریٹنگ ہو سکتی ہے لیکن پھر بھی ایک چھوٹے، خراب ہوادار دیوار میں نصب ہونے پر ڈیریٹنگ کی ضرورت ہوتی ہے۔

چارج کرنٹ

BMS کو مطلوبہ چارجنگ کرنٹ کو سپورٹ کرنا چاہیے۔ چارجر، سیل، BMS، کنیکٹر، اور وائرنگ سبھی مطابقت پذیر ہونے چاہئیں۔

چارج کرنٹ کا انتخاب سیل کی چارجنگ تفصیلات اور مطلوبہ سروس لائف کے مطابق کیا جانا چاہیے۔ ایک تیز چارج خود بخود بہتر چارج نہیں ہے اگر یہ ضرورت سے زیادہ گرمی پیدا کرتا ہے یا سیل کی عمر کو تیز کرتا ہے۔

تحفظ کی حدیں

درج ذیل BMS پیرامیٹرز کا محتاط جائزہ لینے کی ضرورت ہے:

• سیل اوور وولٹیج کی حد

• سیل انڈر وولٹیج کی حد

• اوورکرنٹ حد

• شارٹ سرکٹ جواب

• حد سے زیادہ درجہ حرارت

• کم درجہ حرارت چارج کرنے کی حد

• بحالی کے حالات

• تحفظ میں تاخیر کا وقت

• اسٹارٹ وولٹیج کو متوازن کرنا

• کرنٹ کو متوازن کرنا

یہ اقدار سیل ڈیٹا شیٹ اور BMS تفصیلات کے ساتھ ہم آہنگ ہونی چاہئیں۔ تحفظ کی حدوں کا ایک عالمگیر سیٹ ہر 18650 سیل کے لیے موزوں نہیں ہے۔

سیل مانیٹرنگ، چارج اور ڈسچارج کنٹرول، اور فالٹ ہینڈلنگ کا بنیادی حصہ ہے۔ بیٹری کے انتظام کے نظام کی ساخت.

مواصلات اور ایندھن گیج کے افعال

کچھ ایپلیکیشنز کو صرف بنیادی تحفظ کی ضرورت ہوتی ہے۔ دوسروں کی ضرورت ہے:

• اسٹیٹ آف چارج کا تخمینہ

• ریاست کی صحت کی نگرانی

• بیٹری کی تصدیق

• SMBus, I⊃2;C، CAN، یا UART مواصلات

• بقیہ رن ٹائم حساب کتاب

• فالٹ لاگنگ

• میزبان ڈیوائس مواصلات

طبی آلات، صنعتی آلات، اور سمارٹ پورٹیبل پروڈکٹس کے لیے بنیادی تحفظ کے بورڈ کے بجائے اسمارٹ BMS کی ضرورت پڑ سکتی ہے۔

6. BMS 18650 بیٹری پیک کی حفاظت کیسے کرتا ہے۔

ایک BMS عام طور پر انفرادی سیریز گروپس کی نگرانی کرتا ہے اور غیر محفوظ حالت کا پتہ چلنے پر بیٹری کو منقطع کر دیتا ہے۔

ایک پیک لیول وولٹیج ریڈنگ ہمیشہ ہر سیریز گروپ کی حالت کو ظاہر نہیں کر سکتی۔ ایک کمزور گروپ اپنی حفاظت کی حد تک پہنچ سکتا ہے جبکہ کل پیک وولٹیج اب بھی نارمل دکھائی دیتا ہے۔

اس وجہ سے، ملٹی سیل پیک کو سادہ کل وولٹیج کی نگرانی کے بجائے قابل اعتماد سیل گروپ سینسنگ اور پروٹیکشن منطق کی ضرورت ہوتی ہے۔

7. سیل بیلنسنگ کیوں اہم ہے۔

سیریز پیک میں سیل اپنی سروس کی زندگی کے دوران بالکل ایک جیسے نہیں رہتے ہیں۔

وولٹیج کا عدم توازن اس کی وجہ سے ترقی کر سکتا ہے:

• چھوٹے مینوفیکچرنگ اختلافات

• غیر مساوی اندرونی مزاحمت

• چارج کی مختلف ابتدائی حالتیں۔

• ناہموار درجہ حرارت

• خستہ

• خود خارج ہونے والے اختلافات

• متضاد ویلڈ یا کنیکٹر مزاحمت

• بار بار ہائی کرنٹ آپریشن

سیریز کا کمزور ترین گروپ پورے پیک کی قابل استعمال صلاحیت کو محدود کر سکتا ہے۔ یہ چارجنگ کے دوران اوپری وولٹیج کی حد یا دوسرے گروپوں سے پہلے ڈسچارج کے دوران کم وولٹیج کی حد تک پہنچ سکتا ہے۔ کیونکہ صلاحیت، اندرونی مزاحمت اور وولٹیج میں فرق موجودہ شیئرنگ اور پروٹیکشن ٹائمنگ دونوں کو متاثر کرتا ہے، 18650 بیٹری پیک میں سیل میچنگ کو ڈیزائن کے عمل کے حصے کے طور پر سمجھا جانا چاہئے۔

غیر فعال سیل بیلنسنگ

غیر فعال توازن آسان طریقہ ہے۔ یہ تھوڑی مقدار میں اضافی توانائی کو حرارت میں تبدیل کرکے ایک اعلی وولٹیج سیل گروپ کی وولٹیج کو کم کرتا ہے۔

اس کے اہم فوائد ہیں:

• سادہ سرکٹ ڈیزائن

• کم قیمت

• آسان انضمام

• وسیع دستیابی

• بہت سے کمپیکٹ بیٹری پیک کے لیے موزوں

حد یہ ہے کہ اضافی توانائی گرمی کے طور پر ضائع ہو جاتی ہے۔ جب عدم توازن اہم ہوتا ہے تو غیر فعال توازن میں بھی نسبتاً زیادہ وقت لگ سکتا ہے۔

ایکٹو سیل بیلنسنگ

فعال توازن تمام اضافی توانائی کو حرارت کے طور پر ضائع کرنے کے بجائے زیادہ وولٹیج گروپ سے کم وولٹیج گروپ میں توانائی منتقل کرتا ہے۔

یہ نقطہ نظر پیش کر سکتا ہے:

• کم توازن کے نقصانات

• بڑے پیک میں بہتر کارکردگی

• دستیاب صلاحیت کا زیادہ موثر استعمال

• سائیکلنگ کے حالات کا مطالبہ کرنے کے لیے بہتر موزوں

تجارت میں شامل ہیں:

• زیادہ قیمت

• زیادہ پیچیدہ کنٹرول سرکٹری

• اضافی ڈیزائن اور توثیق کا کام

• مزید جگہ اور تھرمل تحفظات

غیر فعال توازن اکثر اچھی طرح سے مماثل خلیوں کے ساتھ کمپیکٹ، لاگت سے متعلق حساس پیک کے لیے موزوں ہوتا ہے۔ فعال توازن اس وقت زیادہ پرکشش ہو جاتا ہے جب پیک بڑا ہو، کثرت سے سائیکل چلایا جائے، جگہ کی تنگی ہو، یا طویل مدتی وولٹیج کی مستقل مزاجی کو برقرار رکھنے کی ضرورت ہو۔

کیا توازن خراب سیل کی مرمت کرتا ہے؟

نہیں۔

اگر ایک سیریز گروپ بار بار دوسرے سے دور ہو جاتا ہے، تو معائنہ کریں:

• سیل کی گنجائش

• اندرونی مزاحمت

• رساو یا خود خارج ہونے والا مادہ

• ویلڈ کا معیار

• بی ایم ایس سینسنگ وائرز

• درجہ حرارت کے فرق

• کنیکٹر مزاحمت

بار بار عدم توازن عام طور پر اس بات کی علامت ہے کہ سیل، کنکشن، یا پیک ڈیزائن پر توجہ کی ضرورت ہے۔ صرف توازن کرنٹ کو بڑھانے سے مسئلہ حل نہیں ہو سکتا۔

8. مکینیکل اور الیکٹریکل پیک ڈیزائن

برقی کارکردگی قابل اعتماد 18650 بیٹری پیک کا صرف ایک حصہ ہے۔

ایک کنٹرول شدہ انٹرکنکشن کا عمل استعمال کریں۔

کمرشل بیٹری پیک عام طور پر کنٹرولڈ اسپاٹ ویلڈنگ یا دوسرے کوالیفائیڈ انٹر کنکشن طریقہ استعمال کرتے ہیں۔ بیلناکار لتیم آئن خلیوں کو براہ راست سولڈرنگ سیل میں ضرورت سے زیادہ حرارت منتقل کر سکتی ہے اور طویل مدتی قابل اعتماد خطرات پیدا کر سکتی ہے۔

انٹرکنکشن ڈیزائن کو کنٹرول کرنا چاہئے:

• ویلڈ کی طاقت

• موجودہ راستے کی مزاحمت

• حرارت کی نسل

• کمپن مزاحمت

• ٹیب اور بس بار کے طول و عرض

• فیوز لنک سلوک

• پیداوار کی تکرار کی اہلیت

سیل ٹرمینلز کی حفاظت کریں۔

18650 سیل کے مثبت ٹرمینل کو مناسب موصلیت کے اجزاء کے ساتھ محفوظ کیا جانا چاہئے، جیسے انسولیٹنگ رِنگز اور فش پیپر پروٹیکشن۔

پیک کی بھی ضرورت ہو سکتی ہے:

• سیل الگ کرنے والے

• موصلیت کی چادریں۔

• ٹرمینل رکاوٹیں

• مخالف گھرشن مواد

• شعلہ retardant مواد

• سیل کی نقل و حرکت کے خلاف تحفظ

• BMS بورڈ کے ارد گرد کلیئرنس

ایک ڈھیلا سیل یا خراب موصلیت اندرونی شارٹ سرکٹ بنا سکتی ہے۔

تھرمل پاتھ ڈیزائن کریں۔

تھرمل ڈیزائن کو خلیات اور BMS دونوں پر غور کرنا چاہئے۔

ڈیزائن میں شامل ہوسکتا ہے:

• نمائندہ سیل کے مقامات سے منسلک تھرمسٹر

• گرم ترین علاقے کے قریب درجہ حرارت کی نگرانی

• MOSFETs سے دور گرمی کے راستے

• وینٹیلیشن یا انکلوژر ہیٹ ٹرانسفر

• گرمی پیدا کرنے والے اجزاء کے درمیان فاصلہ

• گرمی کے بیرونی ذرائع سے تحفظ

تھرمسٹر کا مقام اصل تھرمل خطرے کی عکاسی کرتا ہے۔ سینسر کو خلیات سے دور رکھنے سے درجہ حرارت کی غلط ریڈنگ ہو سکتی ہے۔

تاروں اور کنیکٹر کو احتیاط سے منتخب کریں۔

کیبل اور کنیکٹر کے انتخاب پر غور کرنا چاہئے:

• مسلسل کرنٹ

• چوٹی کرنٹ

• کیبل کی لمبائی

• وولٹیج ڈراپ

• درجہ حرارت

• مکینیکل حرکت

• ملاوٹ کے چکر

• مقفل کرنے کی ضروریات

• قطبی تحفظ

اوسط کرنٹ کے لیے درجہ بندی کرنے والا کنیکٹر اب بھی بار بار شروع ہونے والی دالوں یا بلند درجہ حرارت میں ناکام ہو سکتا ہے۔

9. بیٹری پیک کی جانچ اور تصدیق کریں۔

پروڈکشن کے لیے تیار پیک کو برقی، میکانکی، تھرمل اور فعال طور پر درست کیا جانا چاہیے۔

سیل لیول ٹیسٹنگ

اسمبلی سے پہلے، 18650 بیٹری کی صلاحیت اور صحت کی جانچ سیل میچنگ کے لیے درکار صلاحیت، اندرونی مزاحمت اور وولٹیج ڈیٹا فراہم کرتی ہے۔

• سیل کی شناخت

• اوپن سرکٹ وولٹیج

• صلاحیت

• اندرونی مزاحمت

• جسمانی حالت

• موصلیت

• خلیات کے درمیان ملاپ

پیک لیول ٹیسٹنگ

اسمبلی کے بعد، تصدیق کریں:

• کل پیک وولٹیج

• ہر سیریز گروپ کا وولٹیج

• BMS تار کی ترتیب کو درست کریں۔

• چارج کرنے کا رویہ

• خارج ہونے والا سلوک

• اوور چارج تحفظ

• زیادہ خارج ہونے والا تحفظ

• اوورکرنٹ تحفظ

• کنٹرول شدہ لیبارٹری سیٹ اپ میں شارٹ سرکٹ کا جواب

• درجہ حرارت کی حفاظت

• توازن رویہ

• کنیکٹر قطبیت

• مواصلاتی افعال، اگر قابل اطلاق ہوں۔

درخواست کی جانچ

پیک کو فائنل ڈیوائس کے اندر بھی ٹیسٹ کیا جانا چاہیے۔

متعلقہ ٹیسٹ میں شامل ہوسکتا ہے:

• اسٹارٹ اپ اور چوٹی لوڈ ٹیسٹنگ

• مسلسل رن ٹائم

• چارج کرنے کا وقت

• کم اور زیادہ درجہ حرارت پر آپریشن

• انکلوژر کا درجہ حرارت

• کمپن اور ڈراپ ٹیسٹنگ

• سائیکل ٹیسٹنگ

• اسٹینڈ بائی موجودہ ٹیسٹنگ

• طویل مدتی اسٹوریج

• نقل و حمل اور سرٹیفیکیشن ٹیسٹنگ

جانچ کو نمونے، پائلٹ اور پیداوار کے مراحل سے گزرنا چاہیے۔ ایک بیٹری جو کھلی لیبارٹری سیٹ اپ میں اچھی کارکردگی دکھاتی ہے وہ کمپیکٹ انکلوژر کے اندر مختلف طریقے سے برتاؤ کر سکتی ہے۔

10. عام 18650 بیٹری پیک ڈیزائن کی غلطیاں

پیک کی وضاحت کرنے سے پہلے BMS کا انتخاب کرنا

BMS کو سیریز کی گنتی، موجودہ، چارج کرنے کا طریقہ، درجہ حرارت کی ضروریات، اور مواصلات کی ضروریات پر عمل کرنا چاہیے۔ پہلے عام BMS کا انتخاب اکثر انضمام کے مسائل پیدا کرتا ہے۔

صرف کل پیک وولٹیج پر انحصار کرنا

کل وولٹیج یہ نہیں دکھاتا ہے کہ آیا ایک سیریز گروپ دوسروں کے مقابلے میں نمایاں طور پر کمزور ہے۔ ملٹی سیل پیک کے لیے انفرادی گروپ کی نگرانی ضروری ہے۔

ایک پیک میں مختلف سیلز کا استعمال

مختلف صلاحیتیں، اندرونی مزاحمت، یا عمر بڑھنے کی سطح ناہموار موجودہ اشتراک اور قبل از وقت تحفظ کے دوروں کا سبب بن سکتی ہے۔

BMS کو چارجر کے طور پر علاج کرنا

ایک BMS پیک کی حفاظت اور نگرانی کر سکتا ہے، لیکن یہ چارجر کو a سے تبدیل نہیں کرتا ہے۔ کیمسٹری اور سیریز سے مماثل چارجنگ پروفائل ۔ چارجر کو اب بھی منتخب پیک کے لیے مخصوص وولٹیج، کرنٹ، CC/CV کنٹرول، اور ختم کرنے کا برتاؤ فراہم کرنا چاہیے۔

چوٹی کرنٹ کو نظر انداز کرنا

ایک آلہ عام آپریشن کے دوران کام کر سکتا ہے لیکن اس وقت بند ہو جاتا ہے جب موٹر، ​​ٹرانسمیٹر، پمپ، یا پروسیسر میں کرنٹ کا مختصر اضافہ ہوتا ہے۔

کوئی تھرمل مارجن چھوڑنا

سیل اور بی ایم ایس کی درجہ بندی اعلی محیطی درجہ حرارت، خراب وینٹیلیشن، اور ایک کمپیکٹ انکلوژر سے کم کی جا سکتی ہے۔

توازن کی توثیق کو چھوڑنا

ایک بی ایم ایس میں بیلنسنگ فنکشن شامل ہوسکتا ہے، لیکن یہ خود بخود ثابت نہیں ہوتا ہے کہ بیلنس کرنٹ، ایکٹیویشن وولٹیج، ٹائمنگ، اور درجہ حرارت کا رویہ اطلاق کے لیے موزوں ہے۔

11. OEM بیٹری بنانے والے کو فراہم کرنے کے لیے معلومات

بیٹری بنانے والا ابتدائی ضروریات پوری ہونے پر زیادہ درست حل تیار کر سکتا ہے۔

ایک مفید تفصیلات پیکج میں شامل ہونا چاہئے:

جب ان ضروریات کی وضاحت کی جاتی ہے، ZERNE ترقی کر سکتا ہے۔ اپنی مرضی کے مطابق 18650 بیٹری پیک حل ۔ مطلوبہ وولٹیج، صلاحیت، طول و عرض، کنیکٹر، BMS، اور پیداوار کے حالات کے ارد گرد ایسے پروجیکٹس کے لیے جن کے لیے ڈھیلے سیلز کے بجائے مکمل پیک کی ضرورت ہوتی ہے، ZERNE's 18650 بیٹری پیک کے اختیارات کو مطلوبہ الیکٹریکل اور مکینیکل تصریحات کے ارد گرد ترتیب دیا جا سکتا ہے۔

اکثر پوچھے گئے سوالات

ایک بیٹری پیک بنانے کے لیے کتنے 18650 سیلز کی ضرورت ہے؟

خلیوں کی کل تعداد کا حساب اس طرح لگایا جاتا ہے:

کل خلیات = سیریز کی گنتی × متوازی شمار 

مثال کے طور پر، ایک 3S2P پیک میں چھ خلیات کی ضرورت ہوتی ہے۔

مجھے 3S2P 18650 بیٹری پیک کے لیے کس BMS کی ضرورت ہے؟

ایک 3S2P پیک کو عام طور پر تین سیریز گروپس کے لیے ڈیزائن کردہ BMS کی ضرورت ہوتی ہے۔ متوازی گنتی صلاحیت اور موجودہ صلاحیت کو متاثر کرتی ہے، جبکہ BMS سیریز کی درجہ بندی سیریز کے گروپس کی تعداد سے مماثل ہونی چاہیے۔

BMS کی موجودہ درجہ بندی پیک کی مسلسل اور چوٹی کے لوڈ کی ضروریات سے بھی مماثل ہونی چاہیے۔

کیا ہر 18650 بیٹری پیک کو BMS کی ضرورت ہے؟

زیادہ تر ریچارج ایبل ملٹی سیل لیتھیم آئن پیک کو مناسب تحفظ اور نگرانی کے نظام کی ضرورت ہوتی ہے۔ درخواست کے لحاظ سے عین فن تعمیر BMS، PCM، یا زیادہ جدید سمارٹ بیٹری سسٹم ہو سکتا ہے۔

تجارتی سازوسامان کو صرف وولٹیج کے ذریعہ منتخب کردہ عام بورڈ کے بجائے اس کے حقیقی رسک پروفائل کی بنیاد پر حفاظتی ڈیزائن استعمال کرنا چاہئے۔

کیا BMS خود بخود تمام خلیوں کو متوازن کرتا ہے؟

بیلنسنگ فنکشن کے ساتھ صرف ایک BMS سیریز گروپس کو متوازن کر سکتا ہے۔ تب بھی، توازن عام طور پر صحت مند گروہوں کے درمیان محدود فرق کو درست کرنے کے لیے ڈیزائن کیا جاتا ہے۔

یہ خراب یا شدید عمر رسیدہ سیل کی مرمت نہیں کر سکتا۔

کیا ایک ہی بیٹری پیک میں مختلف 18650 سیلز استعمال کیے جا سکتے ہیں؟

عام طور پر اس کی سفارش نہیں کی جاتی ہے۔ ایک ہی پیک میں موجود سیلز کو ماڈل، کیمسٹری، صلاحیت، عمر اور برقی حالت میں مماثل ہونا چاہیے۔

مماثل سیلز کا استعمال ناہموار چارجنگ، صلاحیت میں کمی، زیادہ گرمی، اور ابتدائی حفاظتی دوروں کا سبب بن سکتا ہے۔

کیا 3S2P پیک 3S1P پیک سے زیادہ طاقتور ہے؟

ایک 3S2P پیک میں 3S1P پیک کے برابر ہی برائے نام وولٹیج ہوتا ہے، لیکن جب خلیات مناسب طریقے سے مماثل ہوتے ہیں تو اس کی صلاحیت سے تقریباً دوگنا اور موجودہ صلاحیت زیادہ ہوتی ہے۔

اس میں دو گنا زیادہ خلیات بھی ہوتے ہیں اور زیادہ جسمانی جگہ کی ضرورت ہوتی ہے۔

کیا غیر فعال یا فعال توازن بہتر ہے؟

کوئی بھی آپشن ہر درخواست کے لیے موزوں نہیں ہے۔

غیر فعال توازن اکثر اچھی طرح سے مماثل خلیوں کے ساتھ کمپیکٹ، لاگت کے لحاظ سے حساس پیک کے لیے موزوں ہوتا ہے۔ فعال توازن اس وقت فائدہ مند ہو سکتا ہے جب کارکردگی، صلاحیت کا استعمال، پیک سائز، یا طویل مدتی عدم توازن کی کارکردگی خاص طور پر اہم ہو۔

کیا BMS بیٹری وولٹیج کو بڑھا سکتا ہے؟

نمبر ایک BMS بیٹری کی نگرانی اور حفاظت کرتا ہے۔ یہ بوسٹ کنورٹر کے طور پر کام نہیں کرتا ہے۔

اگر ڈیوائس کو ریگولیٹڈ آؤٹ پٹ وولٹیج کی ضرورت ہے تو، ایک علیحدہ DC-DC کنورٹر کی ضرورت ہو سکتی ہے۔

بڑے پیمانے پر پیداوار سے پہلے 18650 پیک کی جانچ کیسے کی جائے؟

پیک کو سب سے پہلے سیل اور پروٹو ٹائپ کی سطح پر ٹیسٹ کیا جانا چاہیے، اس کے بعد کنٹرول چارجنگ، ڈسچارجنگ، پروٹیکشن، بیلنسنگ، تھرمل، مکینیکل اور ایپلیکیشن ٹیسٹ کیے جائیں۔

حتمی ٹیسٹ پلان میں سیل ڈیٹا شیٹ، BMS تفصیلات، ڈیوائس کی ضروریات، اور قابل اطلاق تعمیل کے معیارات کی عکاسی ہونی چاہیے۔

نتیجہ

BMS کے ساتھ ایک قابل اعتماد 18650 بیٹری پیک ڈیوائس کی ضروریات سے شروع ہوتا ہے۔ اس کے بعد ڈیزائن کو سیل سلیکشن، سیریز کے متوازی کنفیگریشن، صلاحیت اور موجودہ حسابات، BMS سلیکشن، پروٹیکشن ڈیزائن، بیلنسنگ، مکینیکل انضمام، اور توثیق کی جانچ کے ذریعے آگے بڑھنا چاہیے۔

کلیدی اصول یہ ہیں:

• پیک وولٹیج کو ڈیوائس کی مکمل آپریٹنگ رینج سے ملائیں۔

• ہم آہنگ تصریحات اور برقی حالت کے ساتھ خلیات کا استعمال کریں۔

• سیریز کی گنتی، موجودہ، چارجنگ، درجہ حرارت، اور مواصلات کی ضروریات کے مطابق BMS منتخب کریں۔

• صرف کل پیک وولٹیج پر انحصار کرنے کے بجائے انفرادی سیریز گروپس کی نگرانی کریں۔

• حقیقت پسندانہ آپریٹنگ حالات کے تحت توازن اور تحفظ کی توثیق کریں۔

• مکینیکل تعمیر، کنیکٹر، موصلیت، اور تھرمل ڈیزائن کو بیٹری کی حفاظت کے حصے کے طور پر سمجھیں۔

آلات کے ڈویلپرز کے لیے جنہیں مخصوص وولٹیج، صلاحیت، طول و عرض، کنیکٹر، BMS، اور پیداواری ضروریات کے مطابق ایک پیک کی ضرورت ہوتی ہے، ایک حسب ضرورت بیٹری ڈیزائن بڑے پیمانے پر پیداوار کے ذریعے پروٹو ٹائپ سے انضمام کے خطرے کو کم کر سکتا ہے۔