యాక్టివ్ ఛార్జ్ బ్యాలెన్స్ పద్ధతి విశ్లేషణ

మ్యూనిచ్-ఆధారిత ఇన్ఫినియన్ టెక్నాలజీస్ యొక్క ఆటోమోటివ్ సిస్టమ్స్ ఇంజనీరింగ్ విభాగం ఇటీవల ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలను అభివృద్ధి చేయడానికి ఒక అసైన్‌మెంట్‌ను అందుకుంది. ఎలక్ట్రిక్ వాహనం అనేది నడపగలిగే వాహనం, ఇది హైబ్రిడ్ ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల ఎలక్ట్రిక్ పనితీరును ప్రదర్శించడానికి చాలా ముఖ్యమైనది. కారు పెద్ద లిథియం బ్యాటరీ ప్యాక్ ద్వారా శక్తిని పొందుతుంది మరియు డెవలపర్‌లు సమతుల్య బ్యాటరీ అవసరమని అర్థం చేసుకున్నారు. ఈ సందర్భంలో, మీరు సాంప్రదాయ సాధారణ ఛార్జ్ బ్యాలెన్సింగ్ పద్ధతికి బదులుగా బ్యాటరీల మధ్య ఆటోమేటిక్ శక్తి బదిలీని ఎంచుకోవాలి. వారు అభివృద్ధి చేసిన సెల్ఫ్-ఛార్జ్ బ్యాలెన్సింగ్ సిస్టమ్ తప్పనిసరి ప్లాన్‌తో సమానమైన ఖర్చుతో ఉన్నతమైన విధులను అందించగలదు.

బ్యాటరీ నిర్మాణం

Ni-Cd మరియు Ni-MH బ్యాటరీలు అనేక సంవత్సరాలుగా బ్యాటరీ మార్కెట్‌లో ఆధిపత్యం చెలాయిస్తున్నాయి. 18650 లిథియం బ్యాటరీ ఇటీవలే మార్కెట్లోకి ప్రవేశించిన ఉత్పత్తి అయినప్పటికీ, పనితీరులో గణనీయమైన మెరుగుదల కారణంగా దాని మార్కెట్ వాటా వేగంగా పెరుగుతోంది. లిథియం బ్యాటరీల నిల్వ సామర్థ్యం ఆకట్టుకుంటుంది, అయినప్పటికీ, హైబ్రిడ్ ఇంజిన్ అవసరాలను తీర్చడానికి వోల్టేజ్ లేదా కరెంట్‌కు ఒకే బ్యాటరీ సామర్థ్యం సరిపోదు. బ్యాటరీ విద్యుత్ సరఫరా కరెంట్‌ను పెంచడానికి బహుళ బ్యాటరీలను సమాంతరంగా కనెక్ట్ చేయవచ్చు మరియు బ్యాటరీ విద్యుత్ సరఫరా వోల్టేజీని పెంచడానికి బహుళ బ్యాటరీలను సిరీస్‌లో కనెక్ట్ చేయవచ్చు.

బ్యాటరీ అసెంబ్లర్‌లు తరచుగా తమ బ్యాటరీ ఉత్పత్తులను వివరించడానికి 3P50S వంటి ఎక్రోనింలను ఉపయోగిస్తారు, అంటే 3 సమాంతర బ్యాటరీలు మరియు 50 బ్యాటరీలతో కూడిన బ్యాటరీ ప్యాక్ అని అర్థం.

బహుళ శ్రేణి బ్యాటరీ సెల్‌లతో సహా బ్యాటరీలను నిర్వహించడానికి మాడ్యులర్ నిర్మాణం అనువైనది. ఉదాహరణకు, 3P12S బ్యాటరీ శ్రేణిలో, ప్రతి 12 బ్యాటరీ సెల్‌లు ఒక బ్లాక్‌ని ఏర్పరచడానికి సిరీస్‌లో కనెక్ట్ చేయబడతాయి. మైక్రోకంట్రోలర్‌పై కేంద్రీకృతమై ఉన్న ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్ ద్వారా ఈ బ్యాటరీలను నియంత్రించవచ్చు మరియు సమతుల్యం చేయవచ్చు.

బ్యాటరీ మాడ్యూల్ యొక్క అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ సిరీస్లో కనెక్ట్ చేయబడిన బ్యాటరీల సంఖ్య మరియు ప్రతి బ్యాటరీ యొక్క వోల్టేజ్పై ఆధారపడి ఉంటుంది. లిథియం బ్యాటరీ యొక్క వోల్టేజ్ సాధారణంగా 3.3V మరియు 3.6V మధ్య ఉంటుంది, కాబట్టి బ్యాటరీ మాడ్యూల్ యొక్క వోల్టేజ్ సుమారుగా 30V మరియు 45V మధ్య ఉంటుంది.

హైబ్రిడ్ శక్తి 450 వోల్ట్ DC విద్యుత్ సరఫరా ద్వారా శక్తిని పొందుతుంది. ఛార్జ్ స్థితితో బ్యాటరీ వోల్టేజ్‌లో మార్పును భర్తీ చేయడానికి, బ్యాటరీ ప్యాక్ మరియు ఇంజిన్ మధ్య DC-DC కన్వర్టర్‌ను కనెక్ట్ చేయడం సముచితం. కన్వర్టర్ బ్యాటరీ ప్యాక్ యొక్క ప్రస్తుత అవుట్‌పుట్‌ను కూడా పరిమితం చేస్తుంది.

DC-DC కన్వర్టర్ ఉత్తమ స్థితిలో పని చేస్తుందని నిర్ధారించుకోవడానికి, బ్యాటరీ వోల్టేజ్ తప్పనిసరిగా 150V ~ 300V మధ్య ఉండాలి. అందువల్ల, సిరీస్‌లో 5 నుండి 8 బ్యాటరీ మాడ్యూల్స్ అవసరం.

సంతులనం అవసరం

వోల్టేజ్ అనుమతించదగిన పరిమితిని మించిపోయినప్పుడు, లిథియం బ్యాటరీ సులభంగా దెబ్బతింటుంది (మూర్తి 2లో చూపిన విధంగా). వోల్టేజ్ ఎగువ మరియు దిగువ పరిమితులను అధిగమించినప్పుడు (నానో-ఫాస్ఫేట్ లిథియం బ్యాటరీలకు 2V, ఎగువ పరిమితికి 3.6V), బ్యాటరీ కోలుకోలేని విధంగా దెబ్బతినవచ్చు. ఫలితంగా, కనీసం బ్యాటరీ యొక్క స్వీయ-ఉత్సర్గ వేగవంతం అవుతుంది. బ్యాటరీ యొక్క అవుట్‌పుట్ వోల్టేజ్ విస్తృత ఛార్జ్ (SOC) పరిధిలో స్థిరంగా ఉంటుంది మరియు సురక్షితమైన పరిధిలో వోల్టేజ్ ప్రమాణాన్ని మించిపోయే ప్రమాదం దాదాపు ఉండదు. కానీ సురక్షిత శ్రేణి యొక్క రెండు చివర్లలో, ఛార్జింగ్ వక్రత సాపేక్షంగా నిటారుగా ఉంటుంది. అందువల్ల, నివారణ చర్యగా, వోల్టేజ్‌ను దగ్గరగా పర్యవేక్షించడం అవసరం.

వోల్టేజ్ క్లిష్టమైన విలువకు చేరుకున్నట్లయితే, డిశ్చార్జింగ్ లేదా ఛార్జింగ్ ప్రక్రియ వెంటనే నిలిపివేయబడాలి. బలమైన బ్యాలెన్స్ సర్క్యూట్ సహాయంతో, సంబంధిత బ్యాటరీ యొక్క వోల్టేజ్ సురక్షిత స్థాయికి తిరిగి వస్తుంది. కానీ దీన్ని చేయడానికి, ఏదైనా ఒక సెల్ యొక్క వోల్టేజ్ ఇతర కణాల వోల్టేజ్ నుండి భిన్నంగా ప్రారంభమైనప్పుడు సర్క్యూట్ కణాల మధ్య శక్తిని బదిలీ చేయగలగాలి.

ఛార్జ్ బ్యాలెన్స్ పద్ధతి

1. సాంప్రదాయిక తప్పనిసరి: ఒక సాధారణ బ్యాటరీ నిర్వహణ వ్యవస్థలో, ప్రతి బ్యాటరీ స్విచ్ ద్వారా లోడ్ రెసిస్టర్‌కు అనుసంధానించబడి ఉంటుంది. ఈ బలవంతపు సర్క్యూట్ వ్యక్తిగతంగా ఎంచుకున్న బ్యాటరీలను విడుదల చేయగలదు. అయినప్పటికీ, బలమైన బ్యాటరీ యొక్క వోల్టేజ్ పెరుగుదలను అణిచివేసేందుకు మాత్రమే ఈ పద్ధతిని రీఛార్జ్ చేయవచ్చు. విద్యుత్ వినియోగాన్ని పరిమితం చేయడానికి, సర్క్యూట్ సాధారణంగా 100 mA యొక్క చిన్న కరెంట్ వద్ద ఉత్సర్గను అనుమతిస్తుంది, దీని ఫలితంగా చాలా గంటలు పట్టే ఛార్జ్ బ్యాలెన్స్ ఏర్పడుతుంది.

2. ఆటోమేటిక్ బ్యాలెన్సింగ్ పద్ధతి: మెటీరియల్‌లకు సంబంధించి అనేక ఆటోమేటిక్ బ్యాలెన్సింగ్ పద్ధతులు ఉన్నాయి, వీటన్నింటికీ శక్తిని తీసుకువెళ్లడానికి శక్తి నిల్వ మూలకం అవసరం. కెపాసిటర్‌ని స్టోరేజ్ ఎలిమెంట్‌గా ఉపయోగించినట్లయితే, దానిని ఏదైనా బ్యాటరీకి కనెక్ట్ చేయడానికి పెద్ద సంఖ్యలో స్విచ్‌లు అవసరం. అయస్కాంత క్షేత్రంలో శక్తిని నిల్వ చేయడం మరింత ప్రభావవంతమైన పద్ధతి. సర్క్యూట్లో కీలకమైన భాగం ట్రాన్స్ఫార్మర్. ప్రోటోటైప్ వోగ్ట్ ఎలక్ట్రానిక్ కాంపోనెంట్స్ కో., లిమిటెడ్ సహకారంతో ఇన్ఫినియన్ డెవలప్‌మెంట్ టీమ్‌చే అభివృద్ధి చేయబడింది. దీని విధులు క్రింది విధంగా ఉన్నాయి:

A. బ్యాటరీల మధ్య శక్తిని బదిలీ చేయండి

ADC ఇన్‌పుట్ యొక్క బేస్ వోల్టేజ్‌కు బహుళ కణాల వోల్టేజ్‌ని కనెక్ట్ చేయండి

సర్క్యూట్ రివర్స్ స్కాన్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ సూత్రాన్ని ఉపయోగిస్తుంది. ఈ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ అయస్కాంత క్షేత్రంలో శక్తిని నిల్వ చేయగలదు.