অবশ্যই। একটি BMS-এর মৌলিক ধারণার বাইরে গিয়ে, "স্মার্ট অ্যাক্টিভ ব্যালেন্সার" অংশটি বোঝার জন্য প্রযুক্তিগত বিবরণে ডুব দেওয়া প্রয়োজন। এখানেই আসল ইঞ্জিনিয়ারিং ঘটে।
আসুন প্রযুক্তিগত জ্ঞানগুলিকে মূল ক্ষেত্রগুলিতে ভাগ করা যাক: মূল নীতি, টপোলজি এবং সার্কিট্রি, কন্ট্রোল সিস্টেম এবং যোগাযোগ ও বুদ্ধিমত্তা।
1. মূল নীতি: সক্রিয় ভারসাম্যের মধ্যে "সক্রিয়"
মৌলিক লক্ষ্য হল উচ্চ চার্জযুক্ত কোষ থেকে কম চার্জযুক্ত কোষে শক্তি স্থানান্তর করা।
• প্যাসিভ ব্যালেন্সিং (বেসলাইন): একটি প্রতিরোধকের মাধ্যমে তাপ হিসাবে সর্বোচ্চ কোষ থেকে অতিরিক্ত শক্তি অপচয় করে (সাধারণত সিভি চার্জিং পর্যায়ে)। এটি সহজ এবং সস্তা কিন্তু অদক্ষ, বিশেষ করে বড় প্যাক বা উচ্চ ভারসাম্যহীনতার জন্য।
• সক্রিয় ভারসাম্য (উন্নত পদ্ধতি): কোষের মধ্যে শক্তি স্থানান্তর করে। এটি অনেক বেশি দক্ষ এবং চার্জ, স্রাব এবং এমনকি বিশ্রামের সময়ও কাজ করতে পারে।
সক্রিয় ব্যালেন্সারদের জন্য মূল মেট্রিক্স:
• ভারসাম্য বর্তমান: এটি সবচেয়ে সমালোচনামূলক বৈশিষ্ট্য। প্যাসিভ 0.1-0.2A হতে পারে, যখন সক্রিয় ব্যালেন্সার 1A থেকে 20A+ পর্যন্ত হতে পারে।
• দক্ষতা: উচ্চ কোষ থেকে নেওয়া শক্তি বনাম নিম্ন কোষে সরবরাহ করা শক্তির অনুপাত। ভাল সক্রিয় ব্যালেন্সারগুলি>90% দক্ষ।
• শান্ত স্রোত: নিষ্ক্রিয় অবস্থায় ব্যালেন্সার নিজেই যে কারেন্ট টানে। স্টোরেজের সময় প্যাকটি নিষ্কাশন না করার জন্য একটি স্মার্ট BMS-এর একটি খুব কম শান্ত স্রোত থাকা উচিত।
Enerkey শুধুমাত্র সক্রিয় ব্যালেন্সিং এর উপর ফোকাস করে, আমাদের অনেক ধরনের সক্রিয় ব্যালেন্সার আছে, অনুগ্রহ করে নিচে দেখুন:
2. টপোলজি এবং সার্কিট্রি: কিভাবে শক্তি সরানো হয়
এটি প্রযুক্তিগত জ্ঞানের হৃদয়। বিভিন্ন সার্কিট ডিজাইন শক্তি সরানোর জন্য বিভিন্ন উপাদান ব্যবহার করে।
সাধারণ সক্রিয় ব্যালেন্সিং টপোলজি:
ক) ক্যাপাসিটিভ (সুইচড ক্যাপাসিটর / চার্জ শাটলিং)
• নীতি: সংলগ্ন কোষগুলির মধ্যে "শাটল" চার্জ করার জন্য উড়ন্ত ক্যাপাসিটার (বা তাদের একটি অ্যারে) ব্যবহার করে।
• প্রক্রিয়া: একটি ক্যাপাসিটর একটি উচ্চ-ভোল্টেজ কোষের সাথে সংযুক্ত এবং চার্জ করা হয়। তারপর এটি সংযোগ বিচ্ছিন্ন করা হয় এবং একটি নিম্ন-ভোল্টেজ কোষের সাথে সংযুক্ত হয়, এতে স্রাব হয়। এটি দ্রুত পুনরাবৃত্তি হয়।
• পেশাদাররা: সহজ, অপেক্ষাকৃত কম খরচে, কোন চৌম্বকীয় উপাদান নেই।
• কনস: কোষের ভোল্টেজ সমান হওয়ার সাথে সাথে বর্তমানের ভারসাম্য হ্রাস পায়। সংলগ্ন কোষের জন্য সেরা; একটি দীর্ঘ স্ট্রিং জুড়ে ভারসাম্য ধীর.
• মূল উপাদান: MOSFETs (সুইচ হিসাবে), ক্যাপাসিটার।
খ) ইন্ডাকটিভ (ডিসি-ডিসি কনভার্টার ভিত্তিক)
হাই-পারফরম্যান্স সিস্টেমের জন্য এটি সবচেয়ে সাধারণ এবং শক্তিশালী পদ্ধতি। দুটি প্রধান বাস্তবায়ন আছে:
• i) একক ট্রান্সফরমার প্রতি সেল পেয়ার (দ্বিমুখী ফ্লাইব্যাক কনভার্টার)
o নীতি: প্রতিটি কোষে (বা সংলগ্ন কোষগুলির জোড়া) একটি ছোট ট্রান্সফরমার থাকে। উচ্চ কোষ থেকে ট্রান্সফরমারের চৌম্বক ক্ষেত্রে শক্তি সঞ্চিত হয় এবং তারপর নিম্ন কোষে ছেড়ে দেওয়া হয়।
o পেশাদাররা: শুধুমাত্র প্রতিবেশীদের নয়, অন্য যেকোন কোষের সাথে প্যাকের যেকোন কোষের ভারসাম্য বজায় রাখতে পারে। খুব দ্রুত এবং নমনীয়.
o কনস: একাধিক ট্রান্সফরমার এবং কন্ট্রোল সার্কিটের কারণে আরও জটিল এবং ব্যয়বহুল।
o মূল উপাদান: ট্রান্সফরমার, এমওএসএফইটি, ডায়োড, কন্ট্রোল আইসি।
• ii) মাল্টি-উইন্ডিং ট্রান্সফরমার (সিঙ্গেল কোর)
o মূলনীতি: পুরো প্যাকের জন্য একটি প্রাথমিক ওয়াইন্ডিং সহ একটি একক ট্রান্সফরমার এবং প্রতিটি কক্ষের জন্য একটি গৌণ উইন্ডিং।
o পেশাদাররা: একই সাথে সমস্ত কোষের ভারসাম্য বজায় রাখতে পারে। উচ্চ কক্ষ গণনার জন্য অত্যন্ত মার্জিত এবং সম্ভাব্য খরচ-কার্যকর।
o কনস: জটিল ট্রান্সফরমার ডিজাইন এবং উত্পাদন। একক ট্রান্সফরমারের ব্যর্থতা সমগ্র ব্যালেন্সিং সিস্টেমকে অক্ষম করে।
o মূল উপাদান: কাস্টম মাল্টি-ওয়াইন্ডিং ট্রান্সফরমার, MOSFETs।
গ) এনার্জি স্টোরেজ বাস সহ DC-DC কনভার্টার
• নীতি: সর্বোচ্চ সেল(গুলি) থেকে শক্তি নিতে এবং একটি সাধারণ "বাস" (যা পুরো প্যাক বা একটি ডেডিকেটেড স্টোরেজ ক্যাপাসিটর হতে পারে) এ ডাম্প করতে একটি দ্বি-দিকনির্দেশক DC-DC রূপান্তরকারী ব্যবহার করে। অন্য একটি রূপান্তরকারী সর্বনিম্ন কোষ (গুলি) খাওয়ানোর জন্য এই বাস থেকে শক্তি নেয়।
• পেশাদাররা: অত্যন্ত নমনীয়, যেকোনো কোষের মধ্যে প্রচুর পরিমাণে শক্তি স্থানান্তর করতে পারে।
• কনস: সর্বোচ্চ জটিলতা এবং খরচ।
3. কন্ট্রোল সিস্টেম এবং অ্যালগরিদম: "স্মার্ট" অংশ
একটি "বোবা" ব্যালেন্সার চালু হয়। একজন স্মার্ট ব্যালেন্সার সিদ্ধান্ত নেয় কখন, কিভাবে এবং কতক্ষণ ব্যালেন্স রাখতে হবে।
• ব্যালেন্সিং ট্রিগার:
o ভোল্টেজ ডিফারেনশিয়াল: সবচেয়ে সাধারণ পদ্ধতি। যখন সর্বোচ্চ এবং সর্বনিম্ন কক্ষের মধ্যে ভোল্টেজের পার্থক্য একটি সেট থ্রেশহোল্ড (যেমন, 10mV) অতিক্রম করে তখন ভারসাম্য বজায় রাখা শুরু করুন।
o চার্জ স্টেট (SoC) ডিফারেনশিয়াল: আরও উন্নত এবং সঠিক। SoC-এর উপর ভিত্তি করে প্রতিটি কোষের প্রকৃত শক্তি উপাদান এবং ভারসাম্য অনুমান করতে একটি Kalman ফিল্টার বা Coulomb Counting ব্যবহার করে। এটি উচ্চতর কারণ লোডের অধীনে ভোল্টেজ একটি বিভ্রান্তিকর সূচক হতে পারে।
• ভারসাম্য রক্ষার কৌশল:
o টপ-ব্যালেন্সিং: সর্বোচ্চ কোষ (গুলি) থেকে অন্যের স্তরে শক্তি নিষ্কাশন করে।
o বটম-ব্যালেন্সিং: অন্যদের স্তর পর্যন্ত সর্বনিম্ন কোষে শক্তি যোগ করে। (সক্রিয় ভারসাম্যের সাথে কম সাধারণ)।
o গড়-ভারসাম্য: প্যাকের গড় ভোল্টেজ/SoC-এ সমস্ত কোষ আনতে শক্তি সঞ্চালন করে।
• পিআইডি কন্ট্রোল লুপস: ব্যালেন্সিং কারেন্ট শুধু চালু/বন্ধ হয় না। একটি স্মার্ট সিস্টেম একটি আনুপাতিক-ইন্টিগ্রাল-ডেরিভেটিভ (পিআইডি) কন্ট্রোলার ব্যবহার করে ভারসাম্য শক্তিকে মসৃণভাবে সংশোধন করতে, ওভারশুট এবং দোলন প্রতিরোধ করে।
4. যোগাযোগ ও সিস্টেম ইন্টিগ্রেশন
একটি স্মার্ট বিএমএস ভ্যাকুয়ামে কাজ করে না।
• মাইক্রোকন্ট্রোলার (MCU): মস্তিষ্ক। এটি ব্যালেন্সিং অ্যালগরিদম চালায়, সেল প্যারামিটার নিরীক্ষণ করে এবং যোগাযোগ পরিচালনা করে।
o ADC (অ্যানালগ-টু-ডিজিটাল কনভার্টার): সঠিক ভোল্টেজ পরিমাপের জন্য MCU-এর ADC-এর গুণমান গুরুত্বপূর্ণ, যা ভাল ভারসাম্যের ভিত্তি।
• যোগাযোগ প্রোটোকল:
o CAN বাস (কন্ট্রোলার এরিয়া নেটওয়ার্ক): শিল্প মান। EVs, শক্তি স্টোরেজ সিস্টেমে ব্যবহৃত হয়। শক্তিশালী, শব্দ-প্রতিরোধী, এবং একাধিক ডিভাইসকে যোগাযোগ করতে দেয়।
o UART/RS485: DIY এবং ছোট সিস্টেমের জন্য সাধারণ (প্রায়ই "Smart BMS" অ্যাপ ব্লুটুথের মাধ্যমে ব্যবহার করে)।
o SMBus / I2C: অভ্যন্তরীণ চিপ বা স্মার্ট চার্জারের সাথে যোগাযোগের জন্য ব্যবহৃত হয়।
• ডেটা লগিং: একটি স্মার্ট BMS ডেটা লগ করবে (সর্বাধিক/সর্বাধিক সেল ভোল্টেজ, তাপমাত্রা, ভারসাম্যের সময়, ত্রুটি কোড) যা ডায়াগনস্টিকস এবং ভবিষ্যদ্বাণীমূলক রক্ষণাবেক্ষণের জন্য অমূল্য।
একটি স্মার্ট অ্যাক্টিভ ব্যালেন্সার বিশ্লেষণ করার জন্য মূল প্রযুক্তিগত বৈশিষ্ট্য:
একটি BMS মূল্যায়ন করার সময়, এই বৈশিষ্ট্যগুলি দেখুন:
1. টপোলজি: ক্যাপাসিটিভ? প্রবর্তক? (প্রবর্তক সাধারণত উচ্চ-বর্তমান প্রয়োজনের জন্য উচ্চতর)।
2. সর্বোচ্চ ক্রমাগত ব্যালেন্সিং কারেন্ট: যেমন, "5A"। এটি আপনাকে তার শক্তি বলে।
3. ভারসাম্য দক্ষতা: যেমন, ">92%"।
4. ভারসাম্য বজায় রাখার পদ্ধতি: কখন এটি ভারসাম্য বজায় রাখে? (চার্জ/ডিসচার্জ/স্ট্যাটিক, এবং ভোল্টেজ/এসওসি ভিত্তিক)।
5. ভোল্টেজ পরিমাপের সঠিকতা: যেমন, "±2mV"। সুনির্দিষ্ট ভারসাম্যের জন্য গুরুত্বপূর্ণ।
6. যোগাযোগ ইন্টারফেস: CAN, UART, Bluetooth?
7. শান্ত বর্তমান: যেমন, "<200µA"।
ব্যবহারিক বিবেচনা:
• তাপ অপচয়: বর্তমানের 5-10A সরানো তাপ উৎপন্ন করে। বিএমএস-এর অবশ্যই একটি সঠিক তাপীয় নকশা থাকতে হবে (হিটসিঙ্ক, পিসিবি কপার ঢালা)।
• EMI/EMC: সক্রিয় ব্যালেন্সারের উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি স্যুইচিং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক হস্তক্ষেপ তৈরি করতে পারে। ভালো ডিজাইনের মধ্যে রয়েছে নিয়ন্ত্রক মান পূরণের জন্য শিল্ডিং এবং ফিল্টারিং।
• ফল্ট টলারেন্স: যদি একটি সুইচিং MOSFET সংক্ষিপ্ত ব্যর্থ হয় তাহলে কি হবে? একটি সেলের বিপর্যয়মূলক শর্ট সার্কিট প্রতিরোধ করার জন্য ভাল ডিজাইনের সুরক্ষা অন্তর্ভুক্ত।
সংক্ষেপে, "স্মার্ট সক্রিয় ব্যালেন্সার" একটি অত্যাধুনিক পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স সিস্টেম। এটি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ডিসি-ডিসি কনভার্টার ডিজাইন, নির্ভুল অ্যানালগ পরিমাপ, উন্নত নিয়ন্ত্রণ অ্যালগরিদম, এবং একটি ব্যাটারি প্যাকের কর্মক্ষমতা, নিরাপত্তা এবং জীবনকাল সর্বাধিক করার জন্য শক্তিশালী যোগাযোগ প্রোটোকলকে একত্রিত করে। আরও গভীরে যাওয়ার জন্য, আমি DC-DC কনভার্টার টপোলজি (বিশেষ করে ফ্লাইব্যাক এবং বক-বুস্ট) এবং এমবেডেড কন্ট্রোল সিস্টেমগুলি অধ্যয়ন করার পরামর্শ দিই।
Enerkey ড্রোনগুলিতে লিথিয়াম ব্যাটারির জন্য বুদ্ধিমান সক্রিয় ব্যালেন্সিং প্রযুক্তি তৈরি করেছে, যার মধ্যে ফিট ক্যাপাসিটর সক্রিয় ব্যালেন্সিং বোর্ড, একটি পেটেন্ট প্রযুক্তি রয়েছে। এই প্রযুক্তিটি চিকিৎসা ডিভাইসে শক্তি সঞ্চয়ের ব্যাটারি প্যাক, হোম এনার্জি স্টোরেজ ব্যাটারি প্যাক, এবং টেলিকমিউনিকেশন অবকাঠামো সরঞ্জামগুলিতে ব্যাটারি প্যাকের জন্য সমান্তরাল অ্যান্টি-ব্যাকফ্লো সুরক্ষার জন্যও ব্যবহৃত হয়।
আপনার বার্তাটি 20-3,000 টির মধ্যে হতে হবে!
