একটি ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম (বিএমএস) একটি বৈদ্যুতিন সিস্টেম যা ব্যাটারি প্যাকগুলি পর্যবেক্ষণ, পরিচালনা এবং সুরক্ষার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। সেল ব্যালেন্সিং একটি বিএমএসের মূল ফাংশনগুলির মধ্যে একটি,ব্যাটারির আয়ু বাড়াতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করেনিচে একটি বিস্তারিত ভূমিকা দেওয়া হল:

কোষের ভারসাম্যহীনতা বোঝা

একাধিক সেল দিয়ে গঠিত ব্যাটারি প্যাকগুলিতে, সেল ইম্পেড্যান্স, তাপমাত্রা, স্ব-বিসর্জনের বৈশিষ্ট্যগুলির পার্থক্য,এবং অন্যান্য কারণগুলি সেলগুলির মধ্যে ভোল্টেজ এবং চার্জ অবস্থা (এসওসি) এর পরিবর্তন হতে পারেউদাহরণস্বরূপ, চার্জ করার সময় কিছু সেল সম্পূর্ণ চার্জ হয়ে যেতে পারে যখন অন্যরা কম চার্জ থাকে;কিছু সেল অতিরিক্ত স্রাব হতে পারে যখন অন্যদের এখনও অবশিষ্ট চার্জ আছেসেল ভারসাম্যহীনতা কিছু সেলকে অতিরিক্ত চার্জ বা অতিরিক্ত স্রাবের কারণ হতে পারে, তাদের অবনতি ত্বরান্বিত করে এবং ব্যাটারি প্যাকের সামগ্রিক ক্ষমতা এবং জীবনকাল হ্রাস করে।

কোষ ভারসাম্য বজায় রাখার পদ্ধতি ও নীতি

• প্যাসিভ ব্যালেন্সিং:এই পদ্ধতিটি সাধারণত অতিরিক্ত চার্জযুক্ত কোষ থেকে অতিরিক্ত শক্তিকে তাপ হিসাবে ছড়িয়ে দিতে ভারসাম্য প্রতিরোধক ব্যবহার করে, যার ফলে সমস্ত কোষ জুড়ে ভোল্টেজ সমতুল্য হয়। এর সুবিধাটি সরলতা, কম খরচে রয়েছে,এবং বাস্তবায়নের সহজতাযাইহোক, এটি ভারসাম্য প্রক্রিয়া চলাকালীন শক্তি খরচ করে, শক্তি ব্যবহারের দক্ষতা হ্রাস করে।এটি মূলত চার্জিংয়ের সময় প্রযোজ্য এবং দীর্ঘ ভারসাম্য সময়ের কারণে দ্রুত চার্জিংয়ের দৃশ্যের জন্য উপযুক্ত নাও হতে পারেউদাহরণস্বরূপ, একটি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি প্যাকের প্যাসিভ ব্যালেন্সিং সিস্টেমে, যখন BMS উচ্চতর ভোল্টেজ সহ একটি সেল সনাক্ত করে, এটি সেই সেলে সংযুক্ত ব্যালেন্সিং রেজিস্টারটি সক্রিয় করে,অতিরিক্ত ভোল্টেজকে তাপ হিসাবে ছড়িয়ে দেওয়ার অনুমতি দেয় যতক্ষণ না ভোল্টেজ অন্যান্য সেলগুলির সাথে সারিবদ্ধ হয়

• সক্রিয় ভারসাম্যঃএই পদ্ধতিতে সক্রিয়ভাবে উচ্চ চার্জযুক্ত সেল থেকে কম চার্জযুক্ত সেল বা লোডগুলিতে অতিরিক্ত শক্তি স্থানান্তরিত হয়, শক্তি পুনরায় বিতরণ অর্জন করে। এটি শক্তির আরও ভাল ব্যবহার করে,চার্জিং দক্ষতা এবং ব্যাটারি প্যাকের সামগ্রিক পারফরম্যান্স উন্নত করাতবে, সক্রিয় ভারসাম্যের জন্য আরও ব্যয়বহুল এবং জটিল হার্ডওয়্যার উপাদান যেমন রূপান্তরকারী, ট্রান্সফরমার এবং ইন্ডাক্টর প্রয়োজন। এর নিয়ন্ত্রণ কৌশলও আরও জটিল। উদাহরণস্বরূপ,কিছু সক্রিয় ভারসাম্য সিস্টেমে, অতিরিক্ত চার্জযুক্ত সেল থেকে শক্তি একটি ডিসি-ডিসি রূপান্তরকারী মাধ্যমে কম চার্জযুক্ত সেলগুলিতে স্থানান্তরিত হয়, যা সেলগুলির মধ্যে গতিশীল ভারসাম্য সক্ষম করে।

ব্যাটারির আয়ু বাড়াতে কোষের ভারসাম্যের ভূমিকা

সেল ব্যালেন্সিং ছাড়াও, একটি বিএমএস অতিরিক্ত চার্জ / অতিরিক্ত নিষ্কাশন সুরক্ষা, তাপমাত্রা পর্যবেক্ষণ এবং তাপীয় পরিচালনার মতো অন্যান্য ফাংশন সম্পাদন করে।এই ফাংশনগুলি ব্যাটারি প্যাকগুলিকে ব্যাপকভাবে রক্ষা করার জন্য সিনার্জিস্টিকভাবে কাজ করে, ব্যাটারির আয়ু আরও বাড়িয়ে তোলে, এবং নিরাপত্তা এবং নির্ভরযোগ্যতা উন্নত করে। নীচে কিছু সম্পর্কিত ফাংশন এবং তাদের ভূমিকা সংক্ষিপ্ত বিবরণ দেওয়া হলঃ

• পৃথক কোষের অতিরিক্ত চার্জ এবং অতিরিক্ত নিষ্কাশন রোধ করা: রিয়েল টাইমে প্রতিটি সেলের ভোল্টেজ এবং এসওসি পর্যবেক্ষণ করে এবং ভারসাম্য ব্যবস্থা বাস্তবায়ন করে, বিএমএস নিশ্চিত করে যে সমস্ত সেলের ভোল্টেজ এবং এসওসি যুক্তিসঙ্গত পরিসরের মধ্যে থাকে।এটি পৃথক সেলগুলিকে অতিরিক্ত চার্জ বা গভীর স্রাব থেকে রক্ষা করে, অত্যধিক চার্জ / ডিসচার্জ অবস্থার কারণে ত্বরিত ক্ষমতা অবনতি এড়ানো। এইভাবে এটি সেল জীবনকাল বাড়ায়। উদাহরণস্বরূপ, বৈদ্যুতিক যানবাহনে,বিএমএস চার্জিং এবং ডিসচার্জিংয়ের সময় ব্যাটারি সেলগুলির অতিরিক্ত চার্জ বা অতিরিক্ত নিষ্কাশন রোধ করতে সেল ব্যালেন্সিং ব্যবহার করে, ব্যাটারির সেবা জীবন বাড়ানোর
• ব্যাটারি প্যাকের ধারাবাহিকতা বাড়ানোঃসেল ব্যালেন্সিং সমস্ত সেল জুড়ে অভিন্ন ভোল্টেজ এবং এসওসি স্তর নিশ্চিত করে, ব্যাটারি প্যাকের ধারাবাহিকতা উন্নত করে।একটি আরো সামঞ্জস্যপূর্ণ ব্যাটারি প্যাক চার্জিং এবং নিষ্কাশন সময় আরো স্থিতিশীল এবং দক্ষভাবে সঞ্চালন, অভ্যন্তরীণ চাপ এবং অসম বর্তমান বন্টন হ্রাস করে। এটি কোষের মধ্যে পার্শ্ব প্রতিক্রিয়াগুলির সম্ভাবনা হ্রাস করে, ক্ষমতা হ্রাসকে ধীর করে এবং ব্যাটারির জীবন বাড়ায়।গবেষণায় দেখা গেছে যে কার্যকর সেল ব্যালেন্সিং ব্যাটারি প্যাকের জীবনকাল ৩০-৪০% বৃদ্ধি করতে পারে
• ব্যাটারি শক্তি ব্যবহারের অপ্টিমাইজেশানঃসেল ব্যালেন্সিং সম্পূর্ণরূপে প্রতিটি সেলের শক্তি ব্যবহার করে, ব্যাটারি প্যাকের সামগ্রিক ক্ষমতা সর্বাধিক করে তোলে।এটি কোষের ভারসাম্যহীনতার কারণে শক্তি অপচয় এড়ায় এবং ব্যাটারির ক্ষমতা কম ব্যবহার করা রোধ করেফলস্বরূপ, ব্যাটারি প্যাকটি আরও দক্ষতার সাথে কাজ করে, একই শক্তির চাহিদার অধীনে চার্জ / ডিসচার্জ চক্রের ফ্রিকোয়েন্সি হ্রাস করে।যেহেতু ব্যাটারির ধারণক্ষমতা হ্রাস চার্জ/ব্যাপার চক্রের সংখ্যার সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিতউদাহরণস্বরূপ, শক্তি সঞ্চয়কারী সিস্টেমে, দক্ষ সেল ব্যালেন্সিং নিশ্চিত করে যে ব্যাটারি প্যাকটি তার পূর্ণ ক্ষমতার কাছাকাছি কাজ করে,শক্তির ব্যবহার উন্নত করা এবং ব্যাটারির আয়ু বাড়ানো
• থার্মাল রানওয়ের শুরু বিলম্বিত করা:সেল ভারসাম্যহীনতা চার্জিং এবং নিষ্কাশন সময় অসম তাপ উত্পাদন হতে পারে। কিছু সেল অত্যধিক তাপমাত্রা বৃদ্ধি হতে পারে,যা ব্যাটারি বৃদ্ধির গতি বাড়ায় এবং তাপীয় রানওয়ের ঝুঁকি বাড়ায়সেল ব্যালেন্সিং কোষের ভোল্টেজ এবং স্রোতকে সমান করে ব্যাটারি প্যাকের মধ্যে একটি ধারাবাহিক তাপমাত্রা বিতরণ বজায় রাখতে সহায়তা করে।স্থানীয় ওভারহিটিং কমাতে এবং তাপীয় রানওয়ের সম্ভাবনা কমাতেএটি ব্যাটারির নিরাপত্তা এবং আয়ু বৃদ্ধি করে। উদাহরণস্বরূপ, লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি প্যাকগুলিতে, কোষের তাপমাত্রা কার্যকরভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে তাপীয় ব্যবস্থাপনা সিস্টেমের সাথে সেল ব্যালেন্সিং কাজ করে।থার্মাল রানওয়ের শুরু বিলম্বিত করা এবং ব্যাটারির আয়ু বাড়ানো
• অতিরিক্ত চার্জ/অতিরিক্ত নিষ্কাশন সুরক্ষা: চার্জ/ডিসচার্জ চক্র নিয়ন্ত্রন করে এবং অতিরিক্ত চার্জ বা গভীর ডিসচার্জ প্রতিরোধ করে, বিএমএস ব্যাটারি সেলগুলিতে অত্যধিক ভোল্টেজ এবং বর্তমান চাপ এড়ায়,অনিবার্য ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল বিক্রিয়া এবং ক্ষমতা হ্রাস হ্রাসএটি কার্যকরভাবে ব্যাটারি জীবন দীর্ঘায়িত
• তাপমাত্রা পর্যবেক্ষণ এবং তাপীয় ব্যবস্থাপনাঃBMS ক্রমাগত ব্যাটারি তাপমাত্রা পর্যবেক্ষণ করে এবং অত্যধিক গরম বা চরম কম তাপমাত্রা প্রতিরোধ করার জন্য প্রয়োজন হলে শীতলকরণ প্রক্রিয়া সক্রিয় বা চার্জ হার সামঞ্জস্য করেএটি ব্যাটারির পারফরম্যান্স এবং জীবনকালের উপর তাপমাত্রা পরিবর্তনের নেতিবাচক প্রভাবকে প্রশমিত করে, ব্যাটারির বয়স্কতা বিলম্বিত করে
• চার্জের অবস্থা (SOC) এবং স্বাস্থ্যের অবস্থা (SOH) অনুমানঃ SOC এবং SOH সঠিকভাবে অনুমান করা ব্যবহারকারীদের ব্যাটারির অবস্থা এবং অবশিষ্ট ক্ষমতা বুঝতে দেয়,ব্যাটারির যুক্তিসঙ্গত ব্যবহার এবং অতিরিক্ত চার্জ বা অতিরিক্ত নিষ্কাশন এড়ানোর জন্যএদিকে, ক্ষমতা হ্রাসের প্রাথমিক সনাক্তকরণ সময়মত রক্ষণাবেক্ষণ এবং প্রতিস্থাপনের সুবিধার্থে ব্যাটারির কর্মক্ষমতা এবং দীর্ঘায়ু নিশ্চিত করে

প্রযুক্তির ক্রমাগত অগ্রগতির সাথে, বিএমএস উচ্চতর নির্ভুলতা, বৃহত্তর বুদ্ধিমত্তা এবং উন্নত দক্ষতার দিকে বিকশিত হচ্ছে। উদাহরণস্বরূপ,মেশিন লার্নিং অ্যালগরিদম ব্যবহার করে প্যাসিভ ব্যালেন্সিং রেসিস্টর নির্বাচনকে সেল ভারসাম্যহীনতার মাত্রার মতো রিয়েল-টাইম প্যারামিটারগুলির উপর ভিত্তি করে অনুকূল করতে, ব্যালেন্সিং সময়, এবং চার্জিং তাপমাত্রা ব্যালেন্সিং দক্ষতা এবং শক্তি ব্যবহার উন্নত করতে পারেন। এই আরও ব্যাটারি জীবন প্রসারিত।ওয়্যারলেস বিএমএস (ডাব্লুবিএমএস) এর উন্নয়ন সিস্টেম ডিজাইনকে সহজ করে তোলে, নির্ভরযোগ্যতা উন্নত করে এবং সেল ব্যালেন্সিং এবং ব্যাটারি পরিচালনার জন্য আরও নমনীয়তা এবং সুবিধা প্রদান করে।