ಸಕ್ರಿಯ ಚಾರ್ಜ್ ಬ್ಯಾಲೆನ್ಸ್ ವಿಧಾನ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ

ಮ್ಯೂನಿಚ್ ಮೂಲದ ಇನ್ಫಿನಿಯನ್ ಟೆಕ್ನಾಲಜೀಸ್‌ನ ಆಟೋಮೋಟಿವ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ಸ್ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ವಿಭಾಗವು ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಾಹನಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲು ನಿಯೋಜನೆಯನ್ನು ಸ್ವೀಕರಿಸಿದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಾಹನವು ಚಾಲನೆ ಮಾಡಬಹುದಾದ ವಾಹನವಾಗಿದೆ, ಇದು ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಾಹನಗಳ ವಿದ್ಯುತ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಕಾರನ್ನು ದೊಡ್ಡ ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿ ಪ್ಯಾಕ್‌ನಿಂದ ನಡೆಸಲಾಗುವುದು ಮತ್ತು ಸಮತೋಲಿತ ಬ್ಯಾಟರಿ ಅಗತ್ಯ ಎಂದು ಡೆವಲಪರ್‌ಗಳು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುತ್ತಾರೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಸರಳ ಚಾರ್ಜ್ ಬ್ಯಾಲೆನ್ಸಿಂಗ್ ವಿಧಾನದ ಬದಲಿಗೆ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ನಡುವೆ ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತ ಶಕ್ತಿ ವರ್ಗಾವಣೆಯನ್ನು ನೀವು ಆರಿಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಅವರು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ ಸ್ವಯಂ-ಚಾರ್ಜ್ ಬ್ಯಾಲೆನ್ಸಿಂಗ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಕಡ್ಡಾಯ ಯೋಜನೆಯಂತೆಯೇ ಅದೇ ವೆಚ್ಚದಲ್ಲಿ ಉನ್ನತ ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.

ಬ್ಯಾಟರಿ ರಚನೆ

Ni-Cd ಮತ್ತು Ni-MH ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಹಲವು ವರ್ಷಗಳಿಂದ ಬ್ಯಾಟರಿ ಮಾರುಕಟ್ಟೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಾಬಲ್ಯ ಹೊಂದಿವೆ. 18650 ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿಯು ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಮಾರುಕಟ್ಟೆಗೆ ಪ್ರವೇಶಿಸಿದ ಉತ್ಪನ್ನವಾಗಿದ್ದರೂ, ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯಲ್ಲಿ ಗಣನೀಯ ಸುಧಾರಣೆಯಿಂದಾಗಿ ಅದರ ಮಾರುಕಟ್ಟೆ ಪಾಲು ವೇಗವಾಗಿ ಏರುತ್ತಿದೆ. ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಶೇಖರಣಾ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಪ್ರಭಾವಶಾಲಿಯಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಒಂದೇ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಎಂಜಿನ್‌ನ ಅಗತ್ಯಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸಲು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅಥವಾ ಕರೆಂಟ್‌ಗೆ ಸಾಕಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಬ್ಯಾಟರಿಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಸರಬರಾಜು ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಬಹು ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿ ಸಂಪರ್ಕಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಟರಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಸರಬರಾಜು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಬಹು ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ಸರಣಿಯಲ್ಲಿ ಸಂಪರ್ಕಿಸಬಹುದು.

ಬ್ಯಾಟರಿ ಅಸೆಂಬ್ಲರ್‌ಗಳು ತಮ್ಮ ಬ್ಯಾಟರಿ ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತ ರೂಪಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಾರೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ 3P50S, ಅಂದರೆ 3 ಸಮಾನಾಂತರ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಮತ್ತು ಸರಣಿಯಲ್ಲಿ 50 ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿಂದ ಸಂಯೋಜಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಬ್ಯಾಟರಿ ಪ್ಯಾಕ್.

ಮಾಡ್ಯುಲರ್ ರಚನೆಯು ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಬಹು ಸರಣಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿ ಕೋಶಗಳು ಸೇರಿವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, 3P12S ಬ್ಯಾಟರಿ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ, ಪ್ರತಿ 12 ಬ್ಯಾಟರಿ ಕೋಶಗಳು ಒಂದು ಬ್ಲಾಕ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಸರಣಿಯಲ್ಲಿ ಸಂಪರ್ಕ ಹೊಂದಿವೆ. ಈ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ಮೈಕ್ರೋಕಂಟ್ರೋಲರ್ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತವಾಗಿರುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಮೂಲಕ ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಸಮತೋಲನಗೊಳಿಸಬಹುದು.

ಬ್ಯಾಟರಿ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ನ ಔಟ್ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸರಣಿಯಲ್ಲಿ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾದ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 3.3V ಮತ್ತು 3.6V ನಡುವೆ ಇರುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಬ್ಯಾಟರಿ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ನ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸುಮಾರು 30V ಮತ್ತು 45V ನಡುವೆ ಇರುತ್ತದೆ.

ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಶಕ್ತಿಯು 450 ವೋಲ್ಟ್ DC ವಿದ್ಯುತ್ ಸರಬರಾಜಿನಿಂದ ಚಾಲಿತವಾಗಿದೆ. ಚಾರ್ಜ್ ಸ್ಥಿತಿಯೊಂದಿಗೆ ಬ್ಯಾಟರಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ನಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಸರಿದೂಗಿಸಲು, ಬ್ಯಾಟರಿ ಪ್ಯಾಕ್ ಮತ್ತು ಎಂಜಿನ್ ನಡುವೆ DC-DC ಪರಿವರ್ತಕವನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸುವುದು ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ. ಪರಿವರ್ತಕವು ಬ್ಯಾಟರಿ ಪ್ಯಾಕ್‌ನ ಪ್ರಸ್ತುತ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಅನ್ನು ಮಿತಿಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.

DC-DC ಪರಿವರ್ತಕವು ಉತ್ತಮ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು, ಬ್ಯಾಟರಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ 150V ~ 300V ನಡುವೆ ಇರಬೇಕು. ಆದ್ದರಿಂದ, 5 ರಿಂದ 8 ಬ್ಯಾಟರಿ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ಗಳು ಸರಣಿಯಲ್ಲಿ ಅಗತ್ಯವಿದೆ.

ಸಮತೋಲನ ಅಗತ್ಯ

ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನುಮತಿಸುವ ಮಿತಿಯನ್ನು ಮೀರಿದಾಗ, ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿಯು ಸುಲಭವಾಗಿ ಹಾನಿಗೊಳಗಾಗುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರ 2 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ). ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮೇಲಿನ ಮತ್ತು ಕೆಳಗಿನ ಮಿತಿಗಳನ್ನು ಮೀರಿದಾಗ (ನ್ಯಾನೊ-ಫಾಸ್ಫೇಟ್ ಲಿಥಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿಗೆ 2V, ಮೇಲಿನ ಮಿತಿಗೆ 3.6V), ಬ್ಯಾಟರಿ ಸರಿಪಡಿಸಲಾಗದಂತೆ ಹಾನಿಗೊಳಗಾಗಬಹುದು. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಕನಿಷ್ಠ ಸ್ವಯಂ-ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವಿಕೆಯು ವೇಗಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ವ್ಯಾಪಕವಾದ ಚಾರ್ಜ್ (ಎಸ್‌ಒಸಿ) ಶ್ರೇಣಿಯಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸುರಕ್ಷಿತ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಪ್ರಮಾಣಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಪಾಯವಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಆದರೆ ಸುರಕ್ಷಿತ ಶ್ರೇಣಿಯ ಎರಡೂ ತುದಿಗಳಲ್ಲಿ, ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಕರ್ವ್ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಕಡಿದಾಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ತಡೆಗಟ್ಟುವ ಕ್ರಮವಾಗಿ, ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ನಿಕಟವಾಗಿ ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡುವುದು ಅವಶ್ಯಕ.

ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ತಲುಪಿದರೆ, ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಅಥವಾ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ತಕ್ಷಣವೇ ನಿಲ್ಲಿಸಬೇಕು. ದೃಢವಾದ ಬ್ಯಾಲೆನ್ಸ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನ ಸಹಾಯದಿಂದ, ಸಂಬಂಧಿತ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಸುರಕ್ಷಿತ ಮಾಪಕಕ್ಕೆ ಹಿಂತಿರುಗಿಸಬಹುದು. ಆದರೆ ಇದನ್ನು ಮಾಡಲು, ಯಾವುದೇ ಒಂದು ಕೋಶದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಇತರ ಕೋಶಗಳ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ನಿಂದ ಭಿನ್ನವಾಗಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿದಾಗ ಕೋಶಗಳ ನಡುವೆ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವರ್ಗಾಯಿಸಲು ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಶಕ್ತವಾಗಿರಬೇಕು.

ಚಾರ್ಜ್ ಬ್ಯಾಲೆನ್ಸ್ ವಿಧಾನ

1. ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಕಡ್ಡಾಯ: ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಬ್ಯಾಟರಿ ನಿರ್ವಹಣೆ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ, ಪ್ರತಿ ಬ್ಯಾಟರಿಯು ಸ್ವಿಚ್ ಮೂಲಕ ಲೋಡ್ ರೆಸಿಸ್ಟರ್‌ಗೆ ಸಂಪರ್ಕ ಹೊಂದಿದೆ. ಈ ಬಲವಂತದ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾಗಿ ಆಯ್ಕೆಮಾಡಿದ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಪ್ರಬಲವಾದ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಏರಿಕೆಯನ್ನು ನಿಗ್ರಹಿಸಲು ಈ ವಿಧಾನವನ್ನು ಮಾತ್ರ ಮರುಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಬಹುದು. ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಮಿತಿಗೊಳಿಸುವ ಸಲುವಾಗಿ, ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 100 mA ಯ ಸಣ್ಣ ಪ್ರವಾಹದಲ್ಲಿ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಅನ್ನು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಹಲವಾರು ಗಂಟೆಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಚಾರ್ಜ್ ಸಮತೋಲನಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.

2. ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತ ಸಮತೋಲನ ವಿಧಾನ: ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಅನೇಕ ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತ ಸಮತೋಲನ ವಿಧಾನಗಳಿವೆ, ಇವೆಲ್ಲವೂ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಾಗಿಸಲು ಶಕ್ತಿಯ ಶೇಖರಣಾ ಅಂಶದ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಅನ್ನು ಶೇಖರಣಾ ಅಂಶವಾಗಿ ಬಳಸಿದರೆ, ಅದನ್ನು ಯಾವುದೇ ಬ್ಯಾಟರಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲು ಸ್ವಿಚ್‌ಗಳ ದೊಡ್ಡ ಶ್ರೇಣಿಯ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುವುದು ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿನ ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶವೆಂದರೆ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್. ವೋಗ್ಟ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಕಾಂಪೊನೆಂಟ್ಸ್ ಕಂ, ಲಿಮಿಟೆಡ್‌ನ ಸಹಕಾರದೊಂದಿಗೆ ಇನ್ಫಿನಿಯನ್ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ತಂಡವು ಮೂಲಮಾದರಿಯನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದೆ. ಇದರ ಕಾರ್ಯಗಳು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತಿವೆ:

A. ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ನಡುವೆ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವರ್ಗಾಯಿಸಿ

ADC ಇನ್‌ಪುಟ್‌ನ ಮೂಲ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗೆ ಬಹು ಕೋಶಗಳ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸಿ

ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ರಿವರ್ಸ್ ಸ್ಕ್ಯಾನ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ನ ತತ್ವವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಈ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಬಹುದು.