লিথিয়াম ব্যাটারিকে কী স্মার্ট করে তোলে?

ব্যাটারির জগতে, মনিটরিং সার্কিটরি সহ ব্যাটারি আছে এবং তারপরে ব্যাটারি ছাড়াও আছে। লিথিয়ামকে একটি স্মার্ট ব্যাটারি হিসেবে বিবেচনা করা হয় কারণ এতে একটি প্রিন্টেড সার্কিট বোর্ড থাকে যা লিথিয়াম ব্যাটারির কর্মক্ষমতা নিয়ন্ত্রণ করে। অন্যদিকে, একটি স্ট্যান্ডার্ড সিল করা লিড অ্যাসিড ব্যাটারির কর্মক্ষমতা অপ্টিমাইজ করার জন্য কোনও বোর্ড নিয়ন্ত্রণ থাকে না।

একটিতে স্মার্ট লিথিয়াম ব্যাটারিনিয়ন্ত্রণের ৩টি মৌলিক স্তর রয়েছে। নিয়ন্ত্রণের প্রথম স্তর হল সহজ ভারসাম্য যা কোষের ভোল্টেজকে সর্বোত্তম করে তোলে। নিয়ন্ত্রণের দ্বিতীয় স্তর হল একটি প্রতিরক্ষামূলক সার্কিট মডিউল (PCM) যা চার্জিং এবং ডিসচার্জিংয়ের সময় উচ্চ/নিম্ন ভোল্টেজ এবং স্রোতের জন্য কোষগুলিকে রক্ষা করে। নিয়ন্ত্রণের তৃতীয় স্তর হল একটি ব্যাটারি ব্যবস্থাপনা ব্যবস্থা (BMS)। BMS-এ ব্যালেন্স সার্কিট এবং প্রতিরক্ষামূলক সার্কিট মডিউলের সমস্ত ক্ষমতা রয়েছে তবে ব্যাটারির সমগ্র জীবনকাল (যেমন চার্জের অবস্থা এবং স্বাস্থ্যের অবস্থা পর্যবেক্ষণ) এর কর্মক্ষমতা সর্বোত্তম করার জন্য অতিরিক্ত কার্যকারিতা রয়েছে।

লিথিয়াম ব্যালেন্সিং সার্কিট

ব্যালেন্সিং চিপযুক্ত ব্যাটারিতে, চার্জ করার সময় চিপটি কেবল ব্যাটারির পৃথক কোষের ভোল্টেজের ভারসাম্য বজায় রাখে। যখন সমস্ত কোষের ভোল্টেজ একে অপরের সাথে সামান্য সহনশীলতার মধ্যে থাকে তখন একটি ব্যাটারিকে ভারসাম্যযুক্ত বলে মনে করা হয়। দুটি ধরণের ব্যালেন্সিং রয়েছে, সক্রিয় এবং প্যাসিভ। সক্রিয় ব্যালেন্সিং উচ্চ ভোল্টেজযুক্ত কোষ ব্যবহার করে কম ভোল্টেজযুক্ত কোষগুলিকে চার্জ করে ঘটে যার ফলে কোষগুলির মধ্যে ভোল্টেজের পার্থক্য হ্রাস পায় যতক্ষণ না সমস্ত কোষ ঘনিষ্ঠভাবে মিলিত হয় এবং ব্যাটারি সম্পূর্ণরূপে চার্জ হয়। প্যাসিভ ব্যালেন্সিং, যা সমস্ত পাওয়ার সোনিক লিথিয়াম ব্যাটারিতে ব্যবহৃত হয়, তখন প্রতিটি কোষের সমান্তরালভাবে একটি রেজিস্টার থাকে যা কোষের ভোল্টেজ একটি থ্রেশহোল্ডের উপরে থাকলে চালু হয়। এটি উচ্চ ভোল্টেজযুক্ত কোষগুলিতে চার্জ কারেন্ট কমিয়ে দেয় যা অন্যান্য কোষগুলিকে তা ধরতে দেয়।

কেন কোষের ভারসাম্য গুরুত্বপূর্ণ? লিথিয়াম ব্যাটারিতে, সর্বনিম্ন ভোল্টেজের কোষটি ডিসচার্জ ভোল্টেজ কাট অফে আঘাত করার সাথে সাথেই, এটি সম্পূর্ণ ব্যাটারিটি বন্ধ করে দেবে। এর অর্থ হতে পারে যে কিছু কোষে অব্যবহৃত শক্তি রয়েছে। একইভাবে, যদি চার্জ করার সময় কোষগুলি ভারসাম্যহীন থাকে, তবে সর্বোচ্চ ভোল্টেজের কোষটি কাট-অফ ভোল্টেজে পৌঁছানোর সাথে সাথে চার্জিং ব্যাহত হবে এবং সমস্ত কোষ সম্পূর্ণরূপে চার্জ হবে না।

এতে খারাপ কী? ভারসাম্যহীন ব্যাটারি ক্রমাগত চার্জ এবং ডিসচার্জ করলে সময়ের সাথে সাথে ব্যাটারির ক্ষমতা কমে যাবে। এর অর্থ হল কিছু সেল সম্পূর্ণ চার্জ হবে, এবং কিছু হবে না, যার ফলে ব্যাটারি কখনও ১০০% চার্জের অবস্থায় পৌঁছাতে পারে না।

তত্ত্বটি হল যে সুষম কোষগুলি একই হারে স্রাব করে এবং তাই একই ভোল্টেজে কাট-অফ হয়। এটি সর্বদা সত্য নয়, তাই একটি ব্যালেন্সিং চিপ থাকা নিশ্চিত করে যে চার্জ করার সময়, ব্যাটারি কোষগুলি ব্যাটারির ক্ষমতা রক্ষা করার জন্য এবং সম্পূর্ণরূপে চার্জ হওয়ার জন্য সম্পূর্ণরূপে মিলিত হতে পারে।

লিথিয়াম প্রতিরক্ষামূলক সার্কিট মডিউল

একটি প্রতিরক্ষামূলক সার্কিট মডিউলে একটি ব্যালেন্স সার্কিট এবং অতিরিক্ত সার্কিট থাকে যা অতিরিক্ত চার্জিং এবং অতিরিক্ত ডিসচার্জিং থেকে ব্যাটারির পরামিতি নিয়ন্ত্রণ করে। এটি চার্জ এবং ডিসচার্জের সময় কারেন্ট, ভোল্টেজ এবং তাপমাত্রা পর্যবেক্ষণ করে এবং পূর্বনির্ধারিত সীমার সাথে তুলনা করে এটি করে। যদি ব্যাটারির কোনও একটি কোষ এই সীমার মধ্যে একটিতে পৌঁছায়, তাহলে ব্যাটারি চার্জিং বা ডিসচার্জিং বন্ধ করে দেয় যতক্ষণ না রিলিজ পদ্ধতিটি পূরণ হয়।

সুরক্ষা ট্রিপ হয়ে যাওয়ার পরে চার্জিং বা ডিসচার্জিং আবার চালু করার কয়েকটি উপায় রয়েছে। প্রথমটি হল সময় ভিত্তিক, যেখানে একটি টাইমার অল্প সময়ের জন্য গণনা করে (উদাহরণস্বরূপ, 30 সেকেন্ড) এবং তারপর সুরক্ষাটি ছেড়ে দেয়। এই টাইমার প্রতিটি সুরক্ষার জন্য পরিবর্তিত হতে পারে এবং এটি একটি একক-স্তরের সুরক্ষা।

দ্বিতীয়টি হল মান ভিত্তিক, যেখানে মানটি মুক্তি পেতে একটি থ্রেশহোল্ডের নিচে নেমে যেতে হবে। উদাহরণস্বরূপ, অতিরিক্ত চার্জিং সুরক্ষা মুক্তির জন্য সমস্ত ভোল্টেজ প্রতি কোষে 3.6 ভোল্টের নিচে নেমে যেতে হবে। মুক্তির শর্ত পূরণ হওয়ার সাথে সাথেই এটি ঘটতে পারে। এটি একটি পূর্বনির্ধারিত সময়ের পরেও ঘটতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, অতিরিক্ত চার্জিং সুরক্ষার জন্য সমস্ত ভোল্টেজ প্রতি কোষে 3.6 ভোল্টের নিচে নেমে যেতে হবে এবং PCM সুরক্ষা মুক্তি দেওয়ার আগে 6 সেকেন্ডের জন্য সেই সীমার নিচে থাকতে হবে।

তৃতীয়টি হল কার্যকলাপ ভিত্তিক, যেখানে সুরক্ষা মুক্ত করার জন্য একটি পদক্ষেপ নিতে হবে। উদাহরণস্বরূপ, পদক্ষেপটি লোড অপসারণ বা চার্জ প্রয়োগ করা হতে পারে। মান-ভিত্তিক সুরক্ষা মুক্তির মতো, এই মুক্তিটি তাৎক্ষণিকভাবে ঘটতে পারে অথবা সময় ভিত্তিক হতে পারে। এর অর্থ হতে পারে সুরক্ষা মুক্তির আগে 30 সেকেন্ডের জন্য ব্যাটারি থেকে লোড অপসারণ করতে হবে। সময় এবং মান বা কার্যকলাপ এবং সময়-ভিত্তিক মুক্তি ছাড়াও, এটি মনে রাখা গুরুত্বপূর্ণ যে এই মুক্তি পদ্ধতিগুলি অন্যান্য সংমিশ্রণেও ঘটতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, কোষগুলি 2.5 ভোল্টের নিচে নেমে গেলে ওভার-ডিসচার্জ মুক্তি ভোল্টেজ হতে পারে তবে সেই ভোল্টেজে পৌঁছানোর জন্য 10 সেকেন্ডের জন্য চার্জিং প্রয়োজন। এই ধরণের মুক্তি তিনটি ধরণের মুক্তিকেই অন্তর্ভুক্ত করে।

আমরা বুঝতে পারি যে সেরাটি বেছে নেওয়ার ক্ষেত্রে অনেকগুলি বিষয় জড়িত লিথিয়াম ব্যাটারি, এবং আমাদের বিশেষজ্ঞরা সাহায্য করার জন্য এখানে আছেন। আপনার অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সঠিক ব্যাটারি নির্বাচন সম্পর্কে যদি আপনার আরও প্রশ্ন থাকে, তাহলে আজই আমাদের বিশেষজ্ঞদের সাথে যোগাযোগ করতে দ্বিধা করবেন না।