बैटरी बीएमएस समानांतर प्रौद्योगिकी: सक्रिय समानांतर और निष्क्रिय समानांतर का गहन विश्लेषण

ऐसे समय में जब नई ऊर्जा क्षेत्र में तेजी आ रही है, बैटरी प्रौद्योगिकी, मुख्य समर्थन के रूप में, बहुत ध्यान आकर्षित किया है। बैटरी प्रबंधन प्रणाली (बीएमएस) इसमें एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।और बैटरी संतुलन प्रौद्योगिकी बीएमएस के प्रमुख कार्यों में से एक हैइस लेख में सक्रिय समानांतर और निष्क्रिय समानांतर सहित दो कोर बैटरी बीएमएस समानांतर प्रौद्योगिकियों का पता लगाया जाएगा, उनके सिद्धांतों, फायदे और नुकसान का विश्लेषण किया जाएगा,और अनुप्रयोग परिदृश्य, और पाठकों को बैटरी समानांतर प्रौद्योगिकी के रहस्यों को पूरी तरह से समझने में मदद करें।

बैटरी को संतुलन प्रौद्योगिकी की आवश्यकता क्यों है?

बैटरी पैक आमतौर पर कई एकल कोशिकाओं से मिलकर बनता है। हालांकि, विनिर्माण प्रक्रियाओं में अंतर, विभिन्न उपयोग वातावरण के कारण,और बैटरी की विशेषताओं में परिवर्तन, इन एकल कोशिकाओं को वास्तविक उपयोग के दौरान वोल्टेज, क्षमता आदि में असंगति का अनुभव होगा। यदि यह सुधार नहीं किया जाता है, तो यह असंगति बैटरी के पुनर्चक्रण के साथ जमा हो जाएगी,जो अंततः कुछ बैटरियों के ओवरचार्ज या ओवर-डिचार्ज का कारण बन सकता है, पूरे बैटरी पैक के प्रदर्शन को प्रभावित करता है, और यहां तक कि सुरक्षा के मुद्दों का कारण बनता है।समानांतर प्रौद्योगिकी की शुरूआत का उद्देश्य प्रत्येक एकल बैटरी के वोल्टेज या ऊर्जा को संतुलित करना है।, बैटरी पैक के सेवा जीवन को बढ़ाता है, और बैटरी पैक के समग्र प्रदर्शन और सुरक्षा में सुधार करता है।

सक्रिय संतुलनः ऊर्जा के कुशल प्रबंधन के लिए एक शक्तिशाली उपकरण

सक्रिय समानांतर एक उन्नत समानांतर विधि है। Its core principle is to actively transfer the energy of single cells with higher energy in the battery pack to single cells with lower energy through specific circuits (such as bidirectional DC-DC converters, ट्रांसफार्मर आदि) ऊर्जा पुनर्वितरण और बराबरी का एहसास करने के लिए।

लाभ

• उच्च ऊर्जा उपयोगःसक्रिय संतुलन ऊर्जा हस्तांतरण के माध्यम से ऊर्जा की बर्बादी से बचाता है, जो बैटरी पैक की ऊर्जा उपयोग दक्षता में काफी सुधार करता है।निष्क्रिय संतुलन की तुलना में ऊर्जा उपयोग में लगभग 30% का सुधार किया जा सकता है, जो विशेष रूप से बड़ी बैटरी प्रणालियों (जैसे इलेक्ट्रिक वाहन, ऊर्जा भंडारण प्रणाली, आदि) के लिए महत्वपूर्ण है जिन्हें कुशल ऊर्जा प्रबंधन की आवश्यकता होती है।
• त्वरित समानांतर गतिःयह कम समय में बैटरी पैक की संतुलित स्थिति प्राप्त कर सकता है,विशेष रूप से उन परिदृश्यों के लिए उपयुक्त है जहां बैटरी पैक में व्यक्तिगत कोशिकाओं में एक बड़ा अंतर या संतुलित गति के लिए उच्च आवश्यकताएं हैं.
• द्विदिशात्मक समायोजनःन केवल इसे चार्ज करते समय संतुलित किया जा सकता है, बल्कि इसे डिस्चार्ज के दौरान बैटरी की स्थिति के अनुसार भी गतिशील रूप से समायोजित किया जा सकता है,ताकि बैटरी पैक की स्थिरता को बेहतर ढंग से बनाए रखा जा सके.

नुकसान

• यह सर्किट जटिल है और इसकी लागत उच्च है:सक्रिय समीकरण के लिए अतिरिक्त जटिल सर्किट, नियंत्रण चिप्स और ऊर्जा भंडारण और रूपांतरण घटकों की आवश्यकता होती है।जो पूरे बीएमएस प्रणाली के हार्डवेयर डिजाइन को अधिक जटिल बनाता है और लागत में वृद्धि करता है.
• नियंत्रण सटीकता के लिए उच्च आवश्यकताएंःसटीक ऊर्जा हस्तांतरण और वितरण प्राप्त करने के लिए, सक्रिय बराबरी प्रणाली को उच्च परिशुद्धता सेंसर, नियंत्रकों और जटिल नियंत्रण एल्गोरिदम की आवश्यकता होती है,जो बीएमएस की नियंत्रण सटीकता और स्थिरता पर उच्च आवश्यकताएं रखता है.

अनुप्रयोग परिदृश्य

अपने उत्कृष्ट प्रदर्शन के कारण, सक्रिय संतुलन प्रौद्योगिकी का व्यापक रूप से उन क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है जिनमें सख्त बैटरी प्रदर्शन और जीवन की आवश्यकता होती है, जैसे कि इलेक्ट्रिक वाहन, बिजली के उपकरण,उच्च अंत ऊर्जा भंडारण प्रणाली, आदि इलेक्ट्रिक वाहनों में, सक्रिय समानांतर यह सुनिश्चित कर सकता है कि बैटरी पैक लगातार चार्ज और डिस्चार्ज चक्र और उच्च शक्ति आउटपुट स्थितियों में हमेशा अच्छी स्थिरता बनाए रखे,बैटरी पैक के सेवा जीवन को बढ़ाता है, और वाहन के पावर प्रदर्शन और रेंज में सुधार करता है।

निष्क्रिय संतुलन: एक सरल और व्यावहारिक बुनियादी समाधान

निष्क्रिय समानांतरण थर्मल ऊर्जा के रूप में उच्च वोल्टेज के साथ एक एकल सेल की अतिरिक्त विद्युत ऊर्जा का उपभोग करने के लिए बैटरी पैक में समानांतर प्रतिरोधकों की विधि का उपयोग करना है,ताकि प्रत्येक एकल सेल के वोल्टेज लगातार होने की प्रवृत्ति है.

लाभ

• सरल सर्किट और कम लागतःनिष्क्रिय समानांतर के कार्यान्वयन के लिए केवल प्रतिरोध और संबंधित नियंत्रण स्विच को प्रत्येक एकल बैटरी के समानांतर जोड़ा जाना आवश्यक है। सर्किट संरचना अपेक्षाकृत सरल है,हार्डवेयर की लागत कम है, और इसे डिजाइन और लागू करना आसान है।
• परिपक्व प्रौद्योगिकी और उच्च विश्वसनीयता:इस तकनीक का उपयोग बैटरी बाजार में कई वर्षों से किया जा रहा है। बहुत सारे व्यावहारिक सत्यापन के बाद, इसमें उच्च तकनीकी परिपक्वता और उच्च विश्वसनीयता है

नुकसान

• कम ऊर्जा उपयोगःअतिरिक्त बिजली थर्मल ऊर्जा के रूप में फैल जाती है, जिससे ऊर्जा की बर्बादी होती है और बैटरी पैक की समग्र दक्षता कम हो जाती है।यह ऊर्जा अपशिष्ट समस्या अधिक स्पष्ट है.
• धीमी बराबरी की गतिःप्रतिरोधक की डिस्चार्ज प्रक्रिया पर निर्भर करते हुए समानांतर प्राप्त करने के लिए, गति अपेक्षाकृत धीमी है। बैटरी पैक में बड़े अंतर वाले एकल कोशिकाओं के लिए,यह बराबरी की स्थिति को प्राप्त करने के लिए एक लंबा समय लग सकता है.
• केवल चार्जिंग प्रक्रिया के लिए उपयुक्त:यह केवल बैटरी की चार्जिंग प्रक्रिया में भूमिका निभा सकता है और डिस्चार्ज प्रक्रिया के दौरान समायोजन को प्रभावी ढंग से संतुलित नहीं कर सकता है।

अनुप्रयोग परिदृश्य

निष्क्रिय समानांतर प्रौद्योगिकी का उपयोग अक्सर उन अवसरों में किया जाता है जहां यह अधिक लागत-संवेदनशील है, इसकी अपेक्षाकृत कम बैटरी प्रदर्शन आवश्यकताएं हैं और आकार में छोटा है,जैसे उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक उत्पाद (जैसे मोबाइल फोन), टैबलेट आदि), कम लागत वाली ऊर्जा भंडारण प्रणाली और कुछ छोटे विद्युत उपकरण। इन अनुप्रयोगों में,इसकी सरल और विश्वसनीय विशेषताएं सिस्टम की समग्र लागत को कम करते हुए बैटरी संतुलन की बुनियादी आवश्यकताओं को पूरा कर सकती हैं.

सक्रिय और निष्क्रिय संतुलन का तुलनात्मक विश्लेषण

उपरोक्त तुलना से हम देख सकते हैं कि सक्रिय संतुलन और निष्क्रिय संतुलन की अपनी विशेषताएं और फायदे हैं और विभिन्न अनुप्रयोग परिदृश्यों के लिए उपयुक्त हैं।

दो संतुलित प्रौद्योगिकियों का एकीकरण और विकास

व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, सक्रिय संतुलन और निष्क्रिय संतुलन के लाभों को पूरी तरह से उपयोग करने और उनकी संबंधित कमियों को दूर करने के लिए,कुछ उन्नत बीएमएस प्रणालियों ने दोनों के एकीकृत अनुप्रयोग की खोज शुरू कर दी है।उदाहरण के लिए, कुछ इलेक्ट्रिक वाहनों की बैटरी प्रबंधन प्रणालियों में सक्रिय समानांतर और निष्क्रिय समानांतर के संयोजन की रणनीति अपनाई जाती है।दैनिक चार्ज और डिस्चार्ज प्रक्रिया के दौरान, सक्रिय संतुलन मुख्य फोकस है, और प्रत्येक एकल बैटरी की ऊर्जा को बैटरी पैक की स्थिरता बनाए रखने के लिए जल्दी और प्रभावी ढंग से समायोजित किया जाता है;और जब वाहन को लंबे समय तक खड़े रहने दिया जाता है या नियमित रखरखाव से गुजरता है, बैटरी पैक के समग्र प्रदर्शन और जीवन को सुनिश्चित करने के लिए बैटरी पैक को गहराई से अनुकूलित करने के लिए निष्क्रिय संतुलन में सहायता की जाती है।यह संलयन समाधान न केवल बैटरी पैक के प्रदर्शन और सुरक्षा में सुधार करता है, लेकिन लागत और प्रणाली विश्वसनीयता को भी ध्यान में रखता है।

भविष्य के विकास के रुझान

बैटरी प्रौद्योगिकी के निरंतर विकास और बैटरी प्रदर्शन और जीवन के लिए बढ़ती आवश्यकताओं के साथ, बैटरी बीएमएस समानांतर प्रौद्योगिकी भी लगातार नवाचार और सुधार कर रही है.भविष्य में बैटरी संतुलन प्रौद्योगिकी निम्नलिखित दिशाओं में विकसित होगी:

• उच्च ऊर्जा उपयोग दक्षताःसक्रिय समानांतर सर्किट डिजाइन और नियंत्रण एल्गोरिथ्म को लगातार अनुकूलित करें, ऊर्जा हस्तांतरण की दक्षता और सटीकता में सुधार करें, और ऊर्जा हानि को कम करें।
• तेजी से बराबरी की गतिःइक्वेलाइजेशन सिस्टम की प्रतिक्रिया गति और समायोजन क्षमताओं में सुधार के लिए उच्च प्रदर्शन वाले इक्वेलाइजेशन सर्किट और उपकरणों का विकास करना और तेजी से और वास्तविक समय में बैटरी इक्वेलाइजेशन प्राप्त करना।
• अधिक समझदार संतुलित रणनीति:कृत्रिम बुद्धिमत्ता और मशीन लर्निंग जैसी उन्नत प्रौद्योगिकियों की सहायता से बुद्धिमान संतुलित नियंत्रण रणनीतियों का विकास करना।बैटरी पैक के ऐतिहासिक डेटा और वास्तविक समय में कार्यरत स्थिति का विश्लेषण और सीखकर, और स्वचालित रूप से संतुलन मापदंडों और रणनीतियों को समायोजित करके, बैटरी पैक के परिष्कृत प्रबंधन और संतुलन नियंत्रण को प्राप्त किया जाता है।
• अन्य प्रौद्योगिकियों के साथ गहन एकीकरणःबैटरी समानांतरण प्रौद्योगिकी को बैटरी की थर्मल प्रबंधन प्रणाली, ऊर्जा प्रबंधन प्रणाली आदि के साथ गहराई से एकीकृत किया जाएगा।एक अधिक पूर्ण और कुशल बैटरी प्रबंधन समाधान बनाने के लिए, और बैटरी प्रणाली के प्रदर्शन, सुरक्षा और विश्वसनीयता में व्यापक सुधार।

बैटरी बीएमएस इक्वेलाइजेशन तकनीक बैटरी पैक के प्रदर्शन, जीवन और सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है। सक्रिय संतुलन और निष्क्रिय संतुलन दो कोर संतुलन प्रौद्योगिकियां हैं,प्रत्येक की अपनी विशेषताएं और लागू परिदृश्यव्यावहारिक अनुप्रयोगों में, संतुलन प्रौद्योगिकी का तर्कसंगत चयन और अनुप्रयोग, or exploring a fusion solution of the two based on specific needs is of great significance to fully utilize the performance potential of the battery pack and extend the service life of the battery packप्रौद्योगिकी के निरंतर विकास और नवाचार के साथ, बैटरी संतुलन प्रौद्योगिकी नए ऊर्जा उद्योग के विकास के लिए मजबूत समर्थन प्रदान करेगी।विभिन्न क्षेत्रों में बैटरी प्रौद्योगिकी के व्यापक अनुप्रयोग को बढ़ावा देना, और एक हरित और टिकाऊ ऊर्जा भविष्य प्राप्त करने में मदद करें।