Lifepo4 కణాలను బ్యాలెన్స్ చేయడం ఎందుకు ముఖ్యం?

ఎప్పుడు ఎ లిథియం బ్యాటరీ ప్యాక్ సిరీస్‌లోని బహుళ సెల్‌లను ఉపయోగించి రూపొందించబడింది, సెల్ వోల్టేజీలను నిరంతరం సమతుల్యం చేయడానికి ఎలక్ట్రానిక్ లక్షణాలను రూపొందించడం చాలా ముఖ్యం.ఇది బ్యాటరీ ప్యాక్ పనితీరుకు మాత్రమే కాకుండా సరైన జీవిత చక్రాల కోసం కూడా.

సెల్ బ్యాలెన్సింగ్ యొక్క ఉపయోగం అప్లికేషన్ కోసం ఒక పెద్ద కెపాసిటీతో బ్యాటరీని డిజైన్ చేయడానికి మాకు వీలు కల్పిస్తుంది ఎందుకంటే బ్యాలెన్సింగ్ బ్యాటరీ అధిక ఛార్జ్ స్థితిని (SOC) సాధించడానికి అనుమతిస్తుంది.చాలా కంపెనీలు ఖర్చును తగ్గించుకోవడానికి తమ డిజైన్ ప్రారంభంలో సెల్ బ్యాలెన్సింగ్‌ని ఉపయోగించకూడదని ఎంచుకుంటాయి కానీ సెల్ బ్యాలెన్సింగ్ హార్డ్‌వేర్ మరియు సాఫ్ట్‌వేర్‌లో పెట్టుబడి లేకుండా, డిజైన్ SOCని 100 శాతానికి చేరుకోవడానికి అనుమతించదు.

బ్యాటరీని నిర్మించే ముందు, అన్ని LiFePO4 సెల్‌లు సరిపోలడం & అసమర్థత రేటింగ్, వోల్టేజ్ మరియు అంతర్గత నిరోధం ఉండేలా చూసుకోవడం చాలా ముఖ్యం - మరియు అవి తయారీ తర్వాత కూడా బ్యాలెన్స్ చేయాలి.

సెల్ బ్యాలెన్సింగ్ అంటే ఏమిటి?

సెల్ బ్యాలెన్సింగ్ అనేది సెల్‌లు పూర్తి ఛార్జ్‌లో ఉన్నప్పుడు వాటి మధ్య వోల్టేజీలు మరియు ఛార్జ్ స్థితిని సమం చేసే ప్రక్రియ.ఏ రెండు కణాలు ఒకేలా ఉండవు.ఛార్జ్ స్థితి, స్వీయ-ఉత్సర్గ రేటు, సామర్థ్యం, ​​ఇంపెడెన్స్ మరియు ఉష్ణోగ్రత లక్షణాలలో ఎల్లప్పుడూ స్వల్ప వ్యత్యాసాలు ఉంటాయి.సెల్‌లు ఒకే మోడల్‌గా, అదే తయారీదారుగా మరియు ఒకే ఉత్పత్తిలో ఉన్నప్పటికీ ఇది నిజం.తయారీదారులు సెల్‌లను సారూప్య వోల్టేజ్‌తో సాధ్యమైనంత దగ్గరగా సరిపోయేలా క్రమబద్ధీకరిస్తారు, అయితే వ్యక్తిగత కణాల అవరోధం, సామర్థ్యం మరియు స్వీయ-ఉత్సర్గ రేటులో ఇప్పటికీ స్వల్ప వ్యత్యాసాలు ఉన్నాయి, ఇవి కాలక్రమేణా వోల్టేజ్‌లో వైవిధ్యానికి దారితీస్తాయి.

LifePO4 కణాలను బ్యాలెన్సింగ్ చేయడం

LiFePO4 బ్యాటరీ ప్యాక్‌లు (లేదా ఏదైనా లిథియం బ్యాటరీ ప్యాక్‌లు) బ్యాలెన్స్‌డ్ సర్క్యూట్, ప్రొటెక్టివ్ సర్క్యూట్ మాడ్యూల్ (PCM)తో కూడిన సర్క్యూట్ బోర్డ్‌ను కలిగి ఉంటాయి లేదా బ్యాటరీ నిర్వహణ సర్క్యూట్ (BMS) బ్యాటరీ మరియు దాని కణాలను పర్యవేక్షించే బోర్డు మరిన్నింటి కోసం ఈ బ్లాగును చదవండి స్మార్ట్ లిథియం సర్క్యూట్ రక్షణ గురించి సమాచారం .బ్యాలెన్సింగ్ సర్క్యూట్ ఉన్న బ్యాటరీలో, బ్యాటరీ 100% SOCకి చేరుకున్నప్పుడు సర్క్యూట్ బ్యాటరీలోని వ్యక్తిగత కణాల వోల్టేజ్‌లను హార్డ్‌వేర్‌తో బ్యాలెన్స్ చేస్తుంది, లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ యొక్క పరిశ్రమ ప్రమాణం 3.6-వోల్ట్ల సెల్ వోల్టేజ్ కంటే ఎక్కువ బ్యాలెన్స్ చేయడం.PCM లేదా BMSలో, బ్యాలెన్స్ సాధారణంగా హార్డ్‌వేర్ ద్వారా నిర్వహించబడుతుంది, అయితే, బ్యాటరీ ఛార్జ్/డిశ్చార్జ్ కరెంట్‌ని పరిమితం చేయడం వంటి బ్యాలెన్స్‌డ్ సర్క్యూట్ చేసే దానికంటే ఎక్కువగా ఉండే బ్యాటరీని రక్షించే సర్క్యూట్రీలో అదనపు రక్షణలు లేదా నిర్వహణ సామర్థ్యాలు ఉన్నాయి.

SLA బ్యాటరీ ప్యాక్‌లు లిథియం మాదిరిగానే పర్యవేక్షించబడవు, కాబట్టి అవి ఒకే విధంగా బ్యాలెన్స్ చేయబడవు.SLA బ్యాటరీ సాధారణం కంటే కొంచెం ఎక్కువ వోల్టేజ్‌తో బ్యాటరీని ఛార్జ్ చేయడం ద్వారా సమతుల్యం చేయబడుతుంది.బ్యాటరీకి అంతర్గత పర్యవేక్షణ లేనందున, థర్మల్ రన్‌అవేని నిరోధించడానికి హైడ్రోమీటర్ లేదా వ్యక్తి అని పిలువబడే బాహ్య పరికరం ద్వారా దానిని పర్యవేక్షించవలసి ఉంటుంది.ఇది స్వయంచాలకంగా జరగదు కానీ సాధారణంగా సాధారణ నిర్వహణ షెడ్యూల్‌లో నిర్వహించబడుతుంది.

బ్యాలెన్సింగ్ LifePO4 కణాలు సాంకేతికతలు

సెల్ బ్యాలెన్సింగ్ యొక్క ప్రాథమిక పరిష్కారం కణాలు పూర్తిగా ఛార్జ్ చేయబడిన స్థితిలో ఉన్నప్పుడు వాటి మధ్య వోల్టేజ్ మరియు ఛార్జ్ స్థితిని సమం చేస్తుంది.సెల్ బ్యాలెన్సింగ్ సాధారణంగా రెండు రకాలుగా వర్గీకరించబడుతుంది:

నిష్క్రియాత్మ

● యాక్టివ్

● పాసివ్ సెల్ బ్యాలెన్సింగ్

పాసివ్ సెల్ బ్యాలెన్సింగ్ పద్ధతి కొంత సరళమైనది మరియు సూటిగా ఉంటుంది.డిస్సిపేటివ్ బైపాస్ మార్గం ద్వారా కణాలను విడుదల చేయండి.ఈ బైపాస్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ (IC)కి ఇంటిగ్రేటెడ్ లేదా బాహ్యంగా ఉంటుంది.తక్కువ-ధర సిస్టమ్ అప్లికేషన్లలో ఇటువంటి విధానం అనుకూలంగా ఉంటుంది.అధిక శక్తి సెల్ నుండి 100% అదనపు శక్తి వేడిగా వెదజల్లబడుతుందనే వాస్తవం, బ్యాటరీ రన్ టైమ్‌పై స్పష్టమైన ప్రభావం కారణంగా డిశ్చార్జ్ సమయంలో నిష్క్రియ పద్ధతిని ఉపయోగించడం తక్కువ ప్రాధాన్యతనిస్తుంది.

యాక్టివ్ బ్యాలెన్సింగ్ LifePO4 కణాలు

బ్యాటరీ కణాల మధ్య ఛార్జ్‌ను బదిలీ చేయడానికి కెపాసిటివ్ లేదా ఇండక్టివ్ ఛార్జ్ షట్లింగ్‌ను ఉపయోగించే యాక్టివ్ సెల్ బ్యాలెన్సింగ్, గణనీయంగా మరింత సమర్థవంతంగా పనిచేస్తుంది ఎందుకంటే శక్తి బ్లీడ్ కాకుండా అవసరమైన చోటికి బదిలీ చేయబడుతుంది.వాస్తవానికి, ఈ మెరుగైన సామర్థ్యం కోసం ట్రేడ్-ఆఫ్ అనేది అధిక ధరతో అదనపు భాగాల అవసరం.

బ్యాటరీ ప్యాక్‌లకు సరైన సెల్ బ్యాలెన్సింగ్ ఎందుకు అవసరం

లో LiFePO4 బ్యాటరీలు , అత్యల్ప వోల్టేజ్ ఉన్న సెల్ BMS లేదా PCM ద్వారా నిర్దేశించబడిన డిశ్చార్జ్ వోల్టేజ్ కట్‌ను తాకిన వెంటనే, అది మొత్తం బ్యాటరీని ఆపివేస్తుంది.డిశ్చార్జ్ సమయంలో సెల్‌లు అసమతుల్యతతో ఉంటే, కొన్ని సెల్‌లు ఉపయోగించని శక్తిని కలిగి ఉన్నాయని మరియు బ్యాటరీ నిజంగా "ఖాళీ" కాదని దీని అర్థం.అదేవిధంగా, ఛార్జింగ్‌లో సెల్‌లు బ్యాలెన్స్ చేయకపోతే, అత్యధిక వోల్టేజ్ ఉన్న సెల్ కట్-ఆఫ్ వోల్టేజ్‌కు చేరుకున్న వెంటనే ఛార్జింగ్‌కు అంతరాయం ఏర్పడుతుంది మరియు అన్ని LiFePO4 సెల్‌లు పూర్తిగా ఛార్జ్ చేయబడవు మరియు బ్యాటరీ ఉండదు గాని.

ఇంత దారుణం ఏమిటి?ప్రారంభించడానికి, అసమతుల్య బ్యాటరీ తక్కువ సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు బ్యాటరీ స్థాయిలో ఎక్కువ కట్-ఆఫ్ వోల్టేజ్ ఉంటుంది.అదనంగా, అసమతుల్యమైన బ్యాటరీని నిరంతరం ఛార్జ్ చేయడం మరియు విడుదల చేయడం వలన ఇది కాలక్రమేణా మరింత తీవ్రమవుతుంది.LiFePO4 కణాల యొక్క సాపేక్షంగా సరళ ఉత్సర్గ ప్రొఫైల్ అన్ని కణాలు సరిపోలడం మరియు సమతుల్యం కావడం చాలా ముఖ్యమైనది - సెల్ వోల్టేజీల మధ్య ఎక్కువ వ్యత్యాసం, తక్కువ పొందగల సామర్థ్యం.

సిద్ధాంతం ఏమిటంటే, సమతుల్య కణాలన్నీ ఒకే రేటుతో విడుదలవుతాయి మరియు అందువల్ల ప్రతిసారీ అదే వోల్టేజ్‌లో కట్-ఆఫ్ అవుతుంది.ఇది ఎల్లప్పుడూ నిజం కాదు, కాబట్టి బ్యాలెన్సింగ్ సర్క్యూట్ (లేదా PCM/BMS) కలిగి ఉండటం వలన ఛార్జింగ్ అయిన తర్వాత, బ్యాటరీ డిజైన్ సామర్థ్యాన్ని నిర్వహించడానికి మరియు పూర్తిగా ఛార్జ్ అయ్యేలా బ్యాటరీ సెల్‌లు పూర్తిగా బ్యాలెన్స్ చేయబడతాయని నిర్ధారిస్తుంది.మీ లిథియం బ్యాటరీ నుండి పూర్తి జీవిత కాలాన్ని పొందడానికి సరైన నిర్వహణ కీలకం మరియు సెల్ బ్యాలెన్సింగ్ దానిలో పెద్ద భాగం.

సారాంశం

సెల్ బ్యాలెన్సింగ్ అనేది బ్యాటరీ యొక్క పనితీరు మరియు జీవిత చక్రాలను మెరుగుపరచడానికి మాత్రమే ముఖ్యమైనది కాదు, ఇది బ్యాటరీకి భద్రత యొక్క మూలకాన్ని జోడిస్తుంది.బ్యాటరీ భద్రతను మెరుగుపరచడానికి మరియు బ్యాటరీ జీవితాన్ని పొడిగించడానికి అభివృద్ధి చెందుతున్న సాంకేతికతలలో ఒకటి అధునాతన సెల్ బ్యాలెన్సింగ్.కొత్త సెల్ బ్యాలెన్సింగ్ టెక్నాలజీలు వ్యక్తిగత సెల్‌లకు అవసరమైన బ్యాలెన్సింగ్ మొత్తాన్ని ట్రాక్ చేస్తాయి కాబట్టి, బ్యాటరీ ప్యాక్‌ల వినియోగించదగిన జీవితకాలం పెరుగుతుంది మరియు మొత్తం బ్యాటరీ భద్రత మెరుగుపడుతుంది.

సెల్ బ్యాలెన్సింగ్, లిథియం బ్యాటరీలు లేదా మరేదైనా గురించి మీకు ఇంకా ఏవైనా ప్రశ్నలు ఉంటే, దయచేసి సంకోచించకండి మమ్మల్ని సంప్రదించండి .