ব্যাটারি নিরাপত্তা ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম সার্কিট মডিউল উপর নির্ভর করে

পরিচিতি

আধুনিক সমাজে, ব্যাটারিগুলি বহনযোগ্য ইলেকট্রনিক্স থেকে শুরু করে বৈদ্যুতিক যানবাহন এবং বড় আকারের শক্তি সঞ্চয় করার সমাধান পর্যন্ত বিভিন্ন ডিভাইস এবং সিস্টেমগুলিকে শক্তি সরবরাহের মূল শক্তির উত্স হয়ে উঠেছে।কিন্তু, ব্যাটারি সীমাবদ্ধতা ছাড়া হয় না তাদের কর্মক্ষমতা, নিরাপত্তা, এবং জীবনকাল একাধিক কারণ দ্বারা প্রভাবিত হয়।ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম (বিএমএস) এবং সুরক্ষা সার্কিট মডিউল (পিসিএম) সমালোচনামূলক সুরক্ষা হিসাবে আবির্ভূত হয়েছেএই সিস্টেমগুলি সর্বোত্তম অপারেটিং শর্ত বজায় রাখার জন্য ব্যাটারিগুলিকে ক্রমাগত পর্যবেক্ষণ এবং সুরক্ষা দিয়ে রক্ষাকারী হিসাবে কাজ করে।

অধ্যায় ১ঃ ব্যাটারি প্রযুক্তি এবং চ্যালেঞ্জ

1.১ ব্যাটারির ধরন ও বৈশিষ্ট্য

ব্যাটারি রাসায়নিক শক্তিকে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তর করে এবং তাদের ইলেক্ট্রোলাইটের উপর ভিত্তি করে বিভিন্ন ধরণের আসেঃ

• লিড-এসিড ব্যাটারি:এগুলি ব্যয়বহুল, কিন্তু এগুলির শক্তির ঘনত্ব কম, আকার বড়, চক্রের জীবন সীমিত এবং এতে পরিবেশগতভাবে বিপজ্জনক সীসা রয়েছে।
• নিকেল-ক্যাডমিয়াম ব্যাটারি:লিড-এসিডের তুলনায় উচ্চতর শক্তি ঘনত্বের সাথে দীর্ঘতর চক্র জীবন, কিন্তু বিষাক্ত ক্যাডমিয়াম ধারণ করে এবং স্মৃতি প্রভাব ভোগ করে।
• নিকেল-মেটাল হাইড্রাইড ব্যাটারি:মেমরি এফেক্ট ছাড়াই শক্তির ঘনত্ব বৃদ্ধি এবং পরিবেশের উপর কম প্রভাব, কিন্তু উচ্চ খরচে।
• লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি:উচ্চ শক্তি ঘনত্ব, কমপ্যাক্ট আকার, হালকা ওজন, দীর্ঘ চক্র জীবন, এবং কোন মেমরি প্রভাব বর্তমানে সবচেয়ে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত ব্যাটারি টাইপ।
• লিথিয়াম পলিমার ব্যাটারি:সলিড/জেল ইলেক্ট্রোলাইট সহ উন্নত লিথিয়াম-আয়ন ভেরিয়েন্টগুলি উন্নত নিরাপত্তা এবং নমনীয় ফর্ম ফ্যাক্টর সরবরাহ করে, যদিও আরও ব্যয়বহুল।

1.২ ব্যাটারির সমস্যা

প্রযুক্তিগত অগ্রগতি সত্ত্বেও, ব্যাটারিগুলি উল্লেখযোগ্য চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি হয়ঃ

• নিরাপত্তা ঝুঁকিঃচার্জিং/ডিসচার্জিংয়ের সময় অতিরিক্ত গরম, শর্ট সার্কিট বা বিস্ফোরণের সম্ভাবনা, বিশেষ করে উচ্চ-শক্তি ঘনত্বের ব্যাটারির ক্ষেত্রে।
• সীমিত জীবনকালঃচার্জিং চক্রের মাধ্যমে ক্ষমতা হ্রাস অবশেষে ব্যর্থতার দিকে পরিচালিত করে।
• পারফরম্যান্স সীমাবদ্ধতাঃবিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য শক্তি ঘনত্ব, শক্তি ঘনত্ব এবং চার্জ/স্রাবের হার উন্নত করা প্রয়োজন।
• উচ্চ খরচ:বিশেষ করে উচ্চ-শক্তি ঘনত্বের ব্যাটারির ক্ষেত্রে, নির্দিষ্ট সেক্টরে গ্রহণকে সীমাবদ্ধ করে।
• পরিবেশগত প্রভাব:উৎপাদন, ব্যবহার এবং অপসারণ সঠিক নিয়ন্ত্রণ ছাড়া দূষণ সৃষ্টি করতে পারে।

1.৩ বিএমএস এবং পিসিএমের গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা

বিএমএস এবং পিসিএম নিম্নলিখিতগুলি করে এই চ্যালেঞ্জগুলি মোকাবেলা করেঃ

• ভোল্টেজ, বর্তমান এবং তাপমাত্রার রিয়েল-টাইম মনিটরিংয়ের মাধ্যমে নিরাপত্তা বৃদ্ধি
• অপ্টিমাইজড চার্জিং কৌশল এবং সেল ব্যালেন্সিংয়ের মাধ্যমে জীবনকাল বাড়ানো
• সুনির্দিষ্ট চার্জ/ডিসচার্জ নিয়ন্ত্রণের মাধ্যমে পারফরম্যান্স উন্নত করা
• প্রতিস্থাপনের ঘন ঘন কমিয়ে খরচ কমানো
• আরও ভাল পুনর্ব্যবহারের পদ্ধতির মাধ্যমে পরিবেশ রক্ষা করা

অধ্যায় ২ঃ ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম (বিএমএস)

2.১ সংজ্ঞা ও কার্যাবলী

বিএমএস একটি উন্নত ইলেকট্রনিক সিস্টেম যা নিম্নলিখিত মূল ফাংশনগুলির সাথে ব্যাটারি অপারেশন পর্যবেক্ষণ, নিয়ন্ত্রণ এবং পরিচালনা করেঃ

• ভোল্টেজ / বর্তমান / তাপমাত্রা পর্যবেক্ষণ
• চার্জ স্টেট (SOC) এবং স্বাস্থ্যের অবস্থা (SOH) অনুমান
• কোষ ভারসাম্য
• অতিরিক্ত ভোল্টেজ, নিম্ন ভোল্টেজ, অতিরিক্ত বর্তমান এবং অতিরিক্ত উত্তাপের বিরুদ্ধে সুরক্ষা
• তথ্য যোগাযোগ এবং লগিং

2.২ সিস্টেম আর্কিটেকচার

বিএমএসের সাধারণ উপাদানগুলির মধ্যে রয়েছেঃ

• ফ্রন্ট-এন্ড ডেটা সংগ্রহ মডিউল
• প্রধান নিয়ন্ত্রণ মডিউল
• ব্যালেন্সিং মডিউল
• সুরক্ষা মডিউল
• যোগাযোগ ইন্টারফেস

2.৩ ভারসাম্য প্রযুক্তি

দুটি প্রাথমিক ভারসাম্য পদ্ধতিঃ

• প্যাসিভ ব্যালেন্সিংঃপ্রতিরোধকগুলির মাধ্যমে অতিরিক্ত শক্তি ছড়িয়ে দেয় (খরচ কার্যকর তবে অকার্যকর)
• সক্রিয় ভারসাম্যঃক্যাপাসিটার/ইন্ডাক্টর ব্যবহার করে সেলগুলির মধ্যে শক্তি স্থানান্তর (উচ্চ দক্ষতা কিন্তু আরো ব্যয়বহুল)

2.4 এসওসি অনুমান পদ্ধতি

রাষ্ট্রীয় চার্জ গণনার জন্য মূল কৌশলঃ

• কুলম্ব গণনা (সহজ কিন্তু ত্রুটি-প্রবণ)
• ভোল্টেজ ভিত্তিক অনুমান (তাপমাত্রা/প্রতিরোধ দ্বারা প্রভাবিত)
• কালমান ফিল্টারিং (নির্ভুল কিন্তু কম্পিউটারিকভাবে নিবিড়)

2.5 এসওএইচ অনুমান পদ্ধতি

স্বাস্থ্য মূল্যায়ন পদ্ধতিগুলির মধ্যে রয়েছেঃ

• অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের পরিমাপ
• সক্ষমতা পরীক্ষা
• চক্র গণনা

2.6 সক্রিয় বিএমএস: পারফরম্যান্স বৃদ্ধি

অ্যাক্টিভ বিএমএস সিস্টেমগুলি নিম্নলিখিত সুবিধাগুলি সহ প্লাগ-এন্ড-প্লে কার্যকারিতা সরবরাহ করেঃ

• ব্যাটারির আয়ু ৩০% পর্যন্ত
• ডিজাইন ওভারহেড হ্রাস
• কম্প্যাক্ট ফর্ম ফ্যাক্টর
• দ্রুত চার্জিং
• উন্নত নির্ভরযোগ্যতা এবং নিরাপত্তা

এই সিস্টেমগুলিতে উচ্চ ভারসাম্য প্রবাহ (25 × traditionalতিহ্যবাহী সিস্টেম) এবং নমনীয় ভোল্টেজ কনফিগারেশনের জন্য মডুলার আর্কিটেকচার রয়েছে।

2.7 প্যাসিভ বিএমএসঃ ব্যয়-কার্যকর বিকল্প

প্যাসিভ সিস্টেম প্রতিরোধমূলক ভারসাম্য ব্যবহার করেঃ

• সহজ ইলেকট্রনিক্সের মাধ্যমে কম খরচ
• সীমিত ভারসাম্য ক্ষমতা
• সঠিক তাপ ব্যবস্থাপনা প্রয়োজন

অধ্যায় ৩ঃ সুরক্ষা সার্কিট মডিউল (পিসিএম)

3.১ সংজ্ঞা ও কার্যাবলী

পিসিএম ব্যাটারি সুরক্ষা প্রদান করে, ব্যালেন্সিং বা যোগাযোগের মতো উন্নত বিএমএস বৈশিষ্ট্য ছাড়াই।

3.২ কোর সুরক্ষা বৈশিষ্ট্য

• অতিরিক্ত ভোল্টেজ/নিম্ন ভোল্টেজ বন্ধ
• ওভারকরেন্ট সুরক্ষা
• তাপ সুরক্ষা

3.৩ সিস্টেম আর্কিটেকচার

পিসিএমের সাধারণ উপাদানগুলির মধ্যে রয়েছেঃ

• ভোল্টেজ/বর্তমান/তাপমাত্রা সনাক্তকরণ সার্কিট
• সুরক্ষা নিয়ন্ত্রণ যুক্তি
• MOSFET সুইচিং উপাদান

অধ্যায় ৪ঃ বিএমএস বনাম পিসিএম তুলনা

4.১ কার্যকরী পার্থক্য

বিএমএস ব্যাপক ব্যবস্থাপনা প্রদান করে, যখন পিসিএম মৌলিক সুরক্ষার উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে।

4.২ অ্যাপ্লিকেশন দৃশ্যকল্প

বিএমএস উচ্চ পারফরম্যান্স অ্যাপ্লিকেশন (ইভি, গ্রিড স্টোরেজ) এর জন্য উপযুক্ত যখন পিসিএম ভোক্তা ইলেকট্রনিক্সের জন্য উপযুক্ত।

4.3 সম্পর্ক

বিএমএসে পিসিএম ফাংশনালিটি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে, যা এর সুরক্ষার ভিত্তিতে তৈরি।

অধ্যায় ৫ঃ প্রয়োগের ক্ষেত্র

5.1 বৈদ্যুতিক যানবাহন

বিএমএস নিরাপত্তা নিশ্চিত করে, জীবনকাল বাড়ায় এবং ইভিগুলির পারফরম্যান্সকে অনুকূল করে।

5.২ শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থা

বিএমএস দক্ষতা বৃদ্ধি করে এবং স্মার্ট গ্রিড সংহতকরণ সম্ভব করে।

5.৩ পোর্টেবল ইলেকট্রনিক্স

পিসিএম গ্রাহক সরঞ্জামগুলির জন্য অপরিহার্য সুরক্ষা প্রদান করে।

অধ্যায় ৬: ভবিষ্যতের প্রবণতা

• উন্নত নির্ভুলতা এবং নির্ভরযোগ্যতা
• উন্নত স্মার্ট বৈশিষ্ট্য (স্ব-শিক্ষা, ভবিষ্যদ্বাণীমূলক রক্ষণাবেক্ষণ)
• খরচ এবং শক্তি খরচ হ্রাস
• উচ্চতর ইন্টিগ্রেশন ঘনত্ব

৭ম অধ্যায়: উপসংহার

বিএমএস এবং পিসিএম বিভিন্ন শিল্পে নিরাপদ, দক্ষ ব্যাটারি অপারেশনের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। প্রযুক্তির অগ্রগতির সাথে সাথে এই সিস্টেমগুলি বৃহত্তর নির্ভুলতা, বুদ্ধিমত্তা এবং ব্যয়-কার্যকরতার দিকে বিকশিত হবে,টেকসই শক্তি সমাধান সমর্থন.