ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల కోసం బ్యాటరీ నిర్వహణ వ్యవస్థ (బిఎంఎస్)

7 న ^వ జనవరి 2013 లో, బోయింగ్ 787 విమానం ఆ మెకానిక్ గమనించి జ్వాలల సమయంలో, నిర్వహణ కోసం ఆపి ఉంచిన మరియు అధికారంలోకి ఎలక్ట్రానిక్ ఫ్లైట్ వ్యవస్థలు ఉపయోగించే అనుబంధ విద్యుత్ యూనిట్ విమాన (లిథియం బ్యాటరీ ప్యాక్), నుండి పొగ వస్తోందని జరిగినది. ప్రయత్నాలు ఫైర్ ఆఫ్ ఉంచాలి తీసిన, కానీ 10 రోజుల తరువాత ఈ సమస్య ముందు 16 న, పరిష్కారం కాలేదు ^వ ఒక 787 విమానంలో ఆల్ నిప్పన్ ఎయిర్వేస్ పనిచేసే జపాన్ విమానాశ్రయం వద్ద ఒక అత్యవసర ల్యాండింగ్ కలిగించిన మరో బ్యాటరీని వైఫల్యం సంభవించింది జనవరి. ఈ రెండు తరచుగా విపత్తు బ్యాటరీ వైఫల్యాలు బోయింగ్ 787 డ్రీమ్‌లైనర్స్ విమానాన్ని నిరవధికంగా గ్రౌండ్ చేయడానికి కారణమయ్యాయి, ఇది తయారీదారుల ప్రతిష్టను దెబ్బతీసింది.

యుఎస్ మరియు జపనీస్ సంయుక్త పరిశోధనల తరువాత, బి -787 యొక్క లిథియం బ్యాటరీ ప్యాక్ సిటి స్కాన్ ద్వారా వెళ్లి ఎనిమిది లి-అయాన్ కణాలలో ఒకటి దెబ్బతిన్నట్లు వెల్లడించింది, దీనివల్ల షార్ట్ సర్క్యూట్ ఏర్పడింది, ఇది థర్మల్ రన్అవేను అగ్నితో ప్రేరేపించింది. షార్ట్ సర్క్యూట్లను గుర్తించడానికి / నిరోధించడానికి లి-అయాన్ బ్యాటరీ ప్యాక్ యొక్క బ్యాటరీ నిర్వహణ వ్యవస్థను రూపొందించినట్లయితే ఈ సంఘటనను సులభంగా నివారించవచ్చు. కొన్ని డిజైన్ మార్పులు మరియు భద్రతా నిబంధనల తరువాత B-787 మళ్లీ ఎగురుతూ ప్రారంభమైంది, అయితే ఈ సంఘటన సరిగ్గా నిర్వహించకపోతే లిథియం బ్యాటరీలు ఎంత ప్రమాదకరమైనవి అవుతాయో నిరూపించడానికి ఈ సంఘటన సాక్ష్యంగా మిగిలిపోయింది.

ఫాస్ట్ ఫార్వార్డ్ 15 సంవత్సరాలు, ఈ రోజు మనకు ఎలక్ట్రిక్ కార్లు ఒకే లి-అయాన్ బ్యాటరీలను ఉపయోగిస్తున్నాయి, ఇవి వందలో కాకపోయినా వేల సంఖ్యలో కావు. 300V వోల్టేజ్ రేటింగ్ కలిగిన ఈ భారీ బ్యాటరీ ప్యాక్‌లు కారులో కూర్చుని, ఆపరేషన్ సమయంలో 300A (రఫ్ ఫిగర్స్) కరెంట్‌ను సరఫరా చేస్తాయి. ఇక్కడ ఏదైనా ప్రమాదం పెద్ద విపత్తులో ముగుస్తుంది, అందువల్ల బ్యాటరీ నిర్వహణ వ్యవస్థ ఎల్లప్పుడూ EV లలో నొక్కి చెప్పబడుతుంది. కాబట్టి ఈ వ్యాసంలో మనం ఈ బ్యాటరీ మేనేజ్‌మెంట్ సిస్టమ్ (బిఎంఎస్) గురించి మరింత తెలుసుకుంటాము మరియు దాని రూపకల్పన మరియు విధులను బాగా అర్థం చేసుకోవడానికి విచ్ఛిన్నం చేస్తాము. బ్యాటరీలు మరియు BMS దగ్గరి సంబంధం ఉన్నందున ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలు మరియు EV యొక్క బ్యాటరీల గురించి మా మునుపటి కథనాల ద్వారా వెళ్ళమని సలహా ఇస్తారు.

మనకు బ్యాటరీ నిర్వహణ వ్యవస్థ (BMS) ఎందుకు అవసరం?

లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు అధిక ఛార్జ్ సాంద్రత మరియు తక్కువ బరువు కారణంగా ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల తయారీదారులకు ఆసక్తినిచ్చే బ్యాటరీ అని నిరూపించబడ్డాయి. ఈ బ్యాటరీలు దాని పరిమాణానికి చాలా పంచ్‌లలో ప్యాక్ చేసినప్పటికీ అవి ప్రకృతిలో చాలా అస్థిరంగా ఉంటాయి. ఈ బ్యాటరీలు దాని వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్‌ను పర్యవేక్షించాల్సిన అవసరాన్ని తెచ్చే ఏ పరిస్థితులలోనైనా ఛార్జ్ చేయకూడదు లేదా విడుదల చేయకూడదు. EV లో బ్యాటరీ ప్యాక్ ఏర్పడటానికి చాలా కణాలు కలిసి ఉన్నందున ఈ ప్రక్రియ కొంచెం కఠినంగా ఉంటుంది మరియు ప్రతి సెల్ దాని భద్రత మరియు సమర్థవంతమైన ఆపరేషన్ కోసం వ్యక్తిగతంగా పర్యవేక్షించాలి, దీనికి బ్యాటరీ మేనేజ్‌మెంట్ సిస్టమ్ అని పిలువబడే ప్రత్యేక ప్రత్యేక వ్యవస్థ అవసరం. బ్యాటరీ ప్యాక్ నుండి గరిష్ట సామర్థ్యాన్ని పొందడానికి, మేము అన్ని కణాలను ఒకే సమయంలో ఒకే వోల్టేజ్ వద్ద పూర్తిగా ఛార్జ్ చేసి విడుదల చేయాలి, అది మళ్ళీ BMS కోసం పిలుస్తుంది. ఇది కాకుండా BMS అనేక ఇతర విధులకు బాధ్యత వహిస్తుంది, ఇవి క్రింద చర్చించబడతాయి.

బ్యాటరీ నిర్వహణ వ్యవస్థ (BMS) డిజైన్ పరిగణనలు

BMS రూపకల్పన చేసేటప్పుడు పరిగణించవలసిన అంశాలు చాలా ఉన్నాయి. పూర్తి పరిశీలనలు BMS ఉపయోగించబడే ఖచ్చితమైన ముగింపు అనువర్తనంపై ఆధారపడి ఉంటాయి. సోలార్ ప్యానెల్ అర్రే, విండ్‌మిల్లులు, పవర్ వాల్స్ వంటి లిథియం బ్యాటరీ ప్యాక్ ఉన్న చోట కూడా EV యొక్క BMS ఉపయోగించబడుతుంది. అప్లికేషన్‌తో సంబంధం లేకుండా BMS డిజైన్ ఈ క్రింది అన్ని లేదా అనేక అంశాలను పరిగణించాలి.

ఉత్సర్గ నియంత్రణ: సురక్షితమైన ఆపరేటింగ్ ప్రాంతంలో లిథియం కణాలను నిర్వహించడం BMS యొక్క ప్రాధమిక పని. ఉదాహరణకు, ఒక సాధారణ లిథియం 18650 సెల్ 3V యొక్క అండర్ వోల్టేజ్ రేటింగ్ కలిగి ఉంటుంది. ప్యాక్‌లోని కణాలు ఏవీ 3 వి కన్నా తక్కువ డిశ్చార్జ్ కాకుండా చూసుకోవడం బిఎంఎస్ బాధ్యత.

ఛార్జింగ్ నియంత్రణ: ఉత్సర్గంతో పాటు ఛార్జింగ్ ప్రక్రియను కూడా BMS పర్యవేక్షించాలి. అనుచితంగా ఛార్జ్ చేయబడినప్పుడు చాలా బ్యాటరీలు దెబ్బతింటాయి లేదా ఆయుష్షు తగ్గుతాయి. లిథియం బ్యాటరీ ఛార్జర్ కోసం 2-దశల ఛార్జర్ ఉపయోగించబడుతుంది. మొదటి దశలో స్థిరంగా ప్రస్తుత (CC) అంటారు ఛార్జర్ బ్యాటరీ చార్జ్ ఒక స్థిరమైన ప్రస్తుత అందిస్తుంది సమయంలో. బ్యాటరీ దాదాపుగా నిండినప్పుడు రెండవ దశ స్థిరమైన వోల్టేజ్ (సివి)దశ ఉపయోగించబడుతుంది, ఈ సమయంలో బ్యాటరీకి స్థిరమైన వోల్టేజ్ చాలా తక్కువ విద్యుత్తు వద్ద సరఫరా చేయబడుతుంది. ఛార్జింగ్ సమయంలో వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ రెండూ పారగమ్య పరిమితులను మించకుండా BMS నిర్ధారించుకోవాలి, తద్వారా బ్యాటరీలను అధికంగా ఛార్జ్ చేయకూడదు లేదా వేగంగా ఛార్జ్ చేయకూడదు. బ్యాటరీ యొక్క డేటాషీట్లో గరిష్టంగా అనుమతించదగిన ఛార్జింగ్ వోల్టేజ్ మరియు ఛార్జింగ్ కరెంట్ కనుగొనవచ్చు.

స్టేట్-ఆఫ్-ఛార్జ్ (SOC) నిర్ణయం: మీరు SOC ను EV యొక్క ఇంధన సూచికగా భావించవచ్చు. ఇది వాస్తవానికి ప్యాక్ యొక్క బ్యాటరీ సామర్థ్యాన్ని శాతంలో చెబుతుంది. మా మొబైల్ ఫోన్‌లో ఉన్నట్లే. కానీ అది ధ్వనించేంత సులభం కాదు. బ్యాటరీ యొక్క సామర్థ్యాన్ని అంచనా వేయడానికి ప్యాక్ యొక్క వోల్టేజ్ మరియు ఛార్జ్ / ఉత్సర్గ ప్రవాహాన్ని ఎల్లప్పుడూ పర్యవేక్షించాలి. వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ కొలిచిన తర్వాత బ్యాటరీ ప్యాక్ యొక్క SOC ను లెక్కించడానికి చాలా అల్గోరిథంలు ఉపయోగపడతాయి. సాధారణంగా ఉపయోగించే పద్ధతి కూలంబ్ లెక్కింపు పద్ధతి; దీని గురించి మేము తరువాత వ్యాసంలో చర్చిస్తాము. విలువలను కొలవడం మరియు SOC ను లెక్కించడం కూడా BMS యొక్క బాధ్యత.

స్టేట్-ఆఫ్-హెల్త్ (SOC) నిర్ధారణ: బ్యాటరీ సామర్థ్యం దాని వోల్టేజ్ మరియు ప్రస్తుత ప్రొఫైల్‌పై మాత్రమే కాకుండా, దాని వయస్సు మరియు ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రతపై కూడా ఆధారపడి ఉంటుంది. SOH కొలత బ్యాటరీ యొక్క వినియోగ చరిత్ర ఆధారంగా దాని వయస్సు మరియు life హించిన జీవిత చక్రం గురించి చెబుతుంది. ఈ విధంగా EV యొక్క మైలేజ్ (పూర్తి ఛార్జ్ తర్వాత కప్పబడిన దూరం) బ్యాటరీ వయస్సులో ఎంత తగ్గుతుందో తెలుసుకోవచ్చు మరియు బ్యాటరీ ప్యాక్ ఎప్పుడు భర్తీ చేయాలో కూడా మనం తెలుసుకోవచ్చు. SOH ను కూడా BMS లెక్కించాలి మరియు ట్రాక్ చేయాలి.

సెల్ బ్యాలెన్సింగ్: సెల్ బ్యాలెన్సింగ్‌ను నిర్వహించడం BMS యొక్క మరో ముఖ్యమైన పని. ఉదాహరణకు, సిరీస్‌లో అనుసంధానించబడిన 4 కణాల ప్యాక్‌లో నాలుగు కణాల వోల్టేజ్ ఎల్లప్పుడూ సమానంగా ఉండాలి. ఒక సెల్ మరొకటి కంటే తక్కువ లేదా అధిక వోల్టేజ్ ఉంటే అది మొత్తం ప్యాక్‌ను ప్రభావితం చేస్తుంది, ఒక సెల్ 3.5 వి వద్ద ఉండగా, మిగతా మూడు 4 వి వద్ద ఉంటే చెప్పండి. ఛార్జింగ్ చేసేటప్పుడు ఈ మూడు కణాలు 4.2 విని పొందుతాయి, మరొకటి 3.7 వికి చేరుకుంటుంది, అదేవిధంగా ఈ సెల్ మిగతా మూడు కంటే 3 వికి విడుదలయ్యే మొదటిది. ఈ విధంగా, ఈ సింగిల్ సెల్ కారణంగా ప్యాక్‌లోని అన్ని ఇతర కణాలు దాని గరిష్ట సామర్థ్యానికి ఉపయోగించబడవు, తద్వారా సామర్థ్యాన్ని రాజీ చేస్తుంది.

ఈ సమస్యను పరిష్కరించడానికి BMS సెల్ బ్యాలెన్సింగ్ అని పిలుస్తారు. సెల్ బ్యాలెన్సింగ్ పద్ధతులు చాలా ఉన్నాయి, కానీ సాధారణంగా ఉపయోగించేవి క్రియాశీల మరియు నిష్క్రియాత్మక రకం సెల్ బ్యాలెన్సింగ్. నిష్క్రియాత్మక సమతుల్యతలో, అదనపు వోల్టేజ్ ఉన్న కణాలు ఇతర కణాల వోల్టేజ్ విలువను చేరుకోవడానికి రెసిస్టర్ వంటి లోడ్ ద్వారా బలవంతంగా ఉత్సర్గమవుతాయి. క్రియాశీల సమతుల్యతలో ఉన్నప్పుడు బలహీనమైన కణాలు వాటి శక్తిని సమం చేయడానికి ఛార్జ్ చేయడానికి బలమైన కణాలు ఉపయోగించబడతాయి. సెల్ బ్యాలెన్సింగ్ గురించి తరువాత వేరే వ్యాసంలో నేర్చుకుంటాము.

థర్మల్ కంట్రోల్: లిథియం బ్యాటరీ ప్యాక్ యొక్క జీవితం మరియు సామర్థ్యం ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రతపై బాగా ఆధారపడి ఉంటుంది. బ్యాటరీ వేడి వాతావరణములో వేగంగా సాధారణ గది ఉష్ణోగ్రతలు పోలిస్తే నిర్వర్తించేందుకు ఉంటుంది. దీనికి జోడిస్తే అధిక కరెంట్ వినియోగం ఉష్ణోగ్రతను మరింత పెంచుతుంది. ఇది బ్యాటరీ ప్యాక్‌లో థర్మల్ సిస్టమ్ (ఎక్కువగా చమురు) కోసం పిలుస్తుంది. ఈ ఉష్ణ వ్యవస్థ ఉష్ణోగ్రతను తగ్గించగలగాలి, అయితే అవసరమైతే చల్లని వాతావరణంలో ఉష్ణోగ్రతను పెంచగలగాలి. బ్యాటరీ ప్యాక్ యొక్క మొత్తం ఉష్ణోగ్రతను నిర్వహించడానికి వ్యక్తిగత సెల్ ఉష్ణోగ్రతను కొలవడానికి మరియు తదనుగుణంగా ఉష్ణ వ్యవస్థను నియంత్రించడానికి BMS బాధ్యత వహిస్తుంది.

బ్యాటరీ నుండే ఆధారితం: EV లో లభించే ఏకైక విద్యుత్ వనరు బ్యాటరీ మాత్రమే. కాబట్టి BMS ను అదే బ్యాటరీతో నడిపించేలా రూపొందించాలి, అది రక్షించాల్సిన మరియు నిర్వహించాల్సిన అవసరం ఉంది. ఇది చాలా సరళంగా అనిపించవచ్చు కాని ఇది BMS రూపకల్పన యొక్క కష్టాన్ని పెంచుతుంది.

తక్కువ ఆదర్శ శక్తి: కారు నడుస్తున్నా, ఛార్జింగ్ చేసినా, ఆదర్శ మోడ్‌లో ఉన్నప్పటికీ బిఎంఎస్ చురుకుగా మరియు నడుస్తూ ఉండాలి. ఇది BMS సర్క్యూట్‌ను నిరంతరం శక్తివంతం చేసేలా చేస్తుంది మరియు అందువల్ల బ్యాటరీని ఎక్కువగా హరించకుండా ఉండటానికి BMS చాలా తక్కువ శక్తిని వినియోగించడం తప్పనిసరి. వారాలు లేదా నెలలు EV ని ఛార్జ్ చేయకుండా ఉంచినప్పుడు, BMS మరియు ఇతర సర్క్యూట్రీలు బ్యాటరీని స్వయంగా ప్రవహిస్తాయి మరియు చివరికి తదుపరి ఉపయోగం ముందు క్రాంక్ లేదా ఛార్జ్ చేయవలసి ఉంటుంది. టెస్లా వంటి ప్రసిద్ధ కార్లతో కూడా ఈ సమస్య ఇప్పటికీ సాధారణం.

గాల్వానిక్ ఐసోలేషన్: బ్యాటరీ ప్యాక్ మరియు EV యొక్క ECU మధ్య వంతెనగా BMS పనిచేస్తుంది. ఇన్స్ట్రుమెంట్ క్లస్టర్‌లో లేదా డాష్‌బోర్డ్‌లో ప్రదర్శించడానికి BMS సేకరించిన మొత్తం సమాచారం ECU కి పంపాలి. కాబట్టి BMS మరియు ECU నిరంతరం CAN కమ్యూనికేషన్ లేదా LIN బస్ వంటి ప్రామాణిక ప్రోటోకాల్ ద్వారా ఎక్కువగా కమ్యూనికేట్ చేయాలి. BMS డిజైన్ బ్యాటరీ ప్యాక్ మరియు ECU మధ్య గాల్వానిక్ ఐసోలేషన్‌ను అందించగల సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉండాలి.

డేటా లాగింగ్: BMS కి చాలా మెమరీ బ్యాంక్ ఉండటం చాలా ముఖ్యం ఎందుకంటే ఇది చాలా డేటాను నిల్వ చేయాలి. బ్యాటరీ యొక్క ఛార్జింగ్ చరిత్ర తెలిస్తేనే సేట్-ఆఫ్-హెల్త్ SOH వంటి విలువలను లెక్కించవచ్చు. కాబట్టి BMS సంస్థాపన తేదీ నుండి ఛార్జ్ చక్రాలను మరియు బ్యాటరీ ప్యాక్ యొక్క ఛార్జ్ సమయాన్ని ట్రాక్ చేయాలి మరియు అవసరమైనప్పుడు ఈ డేటాను అంతరాయం కలిగించాలి. అమ్మకాల తర్వాత సేవలను అందించడంలో లేదా ఇంజనీర్లకు EV తో సమస్యను విశ్లేషించడంలో ఇది సహాయపడుతుంది.

ఖచ్చితత్వం: ఒక కణం ఛార్జ్ చేయబడినప్పుడు లేదా విడుదల చేయబడినప్పుడు దాని అంతటా వోల్టేజ్ పెరుగుతుంది లేదా క్రమంగా తగ్గుతుంది. దురదృష్టవశాత్తు లిథియం బ్యాటరీ యొక్క ఉత్సర్గ వక్రరేఖ (వోల్టేజ్ వర్సెస్ టైమ్) ఫ్లాట్ ప్రాంతాలను కలిగి ఉంది, అందువల్ల వోల్టేజ్‌లో మార్పు చాలా తక్కువ. ఈ మార్పును SOC విలువను లెక్కించడానికి లేదా సెల్ బ్యాలెన్సింగ్ కోసం ఉపయోగించటానికి ఖచ్చితంగా కొలవాలి. బాగా రూపొందించిన BMS ఖచ్చితత్వం ± 0.2mV కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది, అయితే ఇది కనీసం 1mV-2mV యొక్క ఖచ్చితత్వాన్ని కలిగి ఉండాలి. సాధారణంగా ఈ ప్రక్రియలో 16-బిట్ ADC ఉపయోగించబడుతుంది.

ప్రాసెసింగ్ వేగం: SOC, SOH మొదలైన వాటి విలువను లెక్కించడానికి EV యొక్క BMS చాలా సంఖ్య క్రంచింగ్ చేయవలసి ఉంటుంది. దీన్ని చేయడానికి చాలా అల్గోరిథంలు ఉన్నాయి, మరియు కొన్ని పనిని పూర్తి చేయడానికి యంత్ర అభ్యాసాన్ని కూడా ఉపయోగిస్తాయి. ఇది BMS ను ప్రాసెసింగ్ ఆకలితో చేసే పరికరంగా చేస్తుంది. ఇది కాకుండా ఇది వందలాది కణాలలో సెల్ వోల్టేజ్‌ను కొలవాలి మరియు సూక్ష్మమైన మార్పులను వెంటనే గమనించాలి.

BMS యొక్క బిల్డింగ్ బ్లాక్స్

మార్కెట్లో అనేక రకాలైన BMS అందుబాటులో ఉన్నాయి, మీరు మీ స్వంతంగా ఒకదాన్ని డిజైన్ చేసుకోవచ్చు లేదా సులభంగా అందుబాటులో ఉన్న ఇంటిగ్రేటెడ్ IC ని కొనుగోలు చేయవచ్చు. హార్డ్వేర్ నిర్మాణ దృక్పథంలో, దాని టోపోలాజీ ఆధారంగా మూడు రకాల BMS మాత్రమే ఉన్నాయి, అవి కేంద్రీకృత BMS, పంపిణీ చేయబడిన BMS మరియు మాడ్యులర్ BMS. అయితే ఈ BMS యొక్క పనితీరు అన్నింటినీ పోలి ఉంటుంది. సాధారణ బ్యాటరీ నిర్వహణ వ్యవస్థ క్రింద వివరించబడింది.

BMS డేటా సముపార్జన

పై ఫంక్షన్ బ్లాక్‌ను దాని కోర్ నుండి విశ్లేషిద్దాం. బ్యాటరీని పర్యవేక్షించడం BMS యొక్క ప్రాధమిక పని, దీనికి బ్యాటరీ ప్యాక్‌లోని ప్రతి సెల్ నుండి వోల్టేజ్, కరెంట్ మరియు ఉష్ణోగ్రత వంటి మూడు ముఖ్యమైన పారామితులను కొలవాలి.. టెస్లా 8,256 కణాలను కలిగి ఉన్న సిరీస్ లేదా సమాంతర కాన్ఫిగరేషన్‌లోని అనేక కణాలను అనుసంధానించడం ద్వారా బ్యాటరీ ప్యాక్‌లు ఏర్పడతాయని మనకు తెలుసు, ఇందులో 96 కణాలు సిరీస్‌లో అనుసంధానించబడి ఉన్నాయి మరియు 86 సమాంతరంగా అనుసంధానించబడి ప్యాక్ ఏర్పడతాయి. కణాల సమితి శ్రేణిలో అనుసంధానించబడి ఉంటే, అప్పుడు మేము ప్రతి సెల్ అంతటా వోల్టేజ్‌ను కొలవాలి, కాని సిరీస్ సర్క్యూట్లో కరెంట్ ఒకే విధంగా ఉంటుంది కాబట్టి మొత్తం సెట్‌కు కరెంట్ సమానంగా ఉంటుంది. అదేవిధంగా కణాల సమితి సమాంతరంగా అనుసంధానించబడినప్పుడు మనం మొత్తం వోల్టేజ్‌ను మాత్రమే కొలవాలి, ఎందుకంటే సమాంతరంగా అనుసంధానించబడినప్పుడు ప్రతి సెల్ అంతటా వోల్టేజ్ సమానంగా ఉంటుంది. దిగువ చిత్రం సిరీస్‌లో అనుసంధానించబడిన కణాల సమితిని చూపిస్తుంది, వ్యక్తిగత కణాల కోసం వోల్టేజ్ మరియు ఉష్ణోగ్రతను కొలుస్తున్నట్లు మీరు గమనించవచ్చు మరియు ప్యాక్ కరెంట్ మొత్తంగా కొలుస్తారు.

"BMS లో సెల్ వోల్టేజ్ ఎలా కొలవాలి?"

ఒక సాధారణ EV లో పెద్ద సంఖ్యలో కణాలు కలిసి కనెక్ట్ చేయబడినందున, బ్యాటరీ ప్యాక్ యొక్క వ్యక్తిగత సెల్ వోల్టేజ్‌ను కొలవడం కొంచెం సవాలుగా ఉంటుంది. వ్యక్తిగత సెల్ వోల్టేజ్ మనకు తెలిస్తేనే మనం సెల్ బ్యాలెన్సింగ్ చేయగలము మరియు సెల్ రక్షణను అందించగలము. సెల్ యొక్క వోల్టేజ్ విలువను చదవడానికి ADC ఉపయోగించబడుతుంది. బ్యాటరీలు సిరీస్‌లో అనుసంధానించబడినందున సంక్లిష్టత ఎక్కువగా ఉంటుంది. వోల్టేజ్ కొలిచిన టెర్మినల్స్ అంటే ప్రతిసారీ మార్చాలి. రిలేలు, మక్సులు మొదలైన వాటితో దీన్ని చేయడానికి చాలా మార్గాలు ఉన్నాయి. ఇవి కాకుండా MAX14920 వంటి కొన్ని బ్యాటరీ నిర్వహణ ఐసి కూడా ఉంది, వీటిని సిరీస్‌లో అనుసంధానించబడిన బహుళ కణాల (12-16) వ్యక్తిగత సెల్ వోల్టేజ్‌లను కొలవడానికి ఉపయోగించవచ్చు.

"BMS కోసం సెల్ ఉష్ణోగ్రతను ఎలా కొలవాలి?"

సెల్ ఉష్ణోగ్రత కాకుండా, కొన్నిసార్లు BMS కూడా బస్సు ఉష్ణోగ్రత మరియు మోటారు ఉష్ణోగ్రతను కొలవవలసి ఉంటుంది, ఎందుకంటే ప్రతిదీ అధిక విద్యుత్తుతో పనిచేస్తుంది. ఉష్ణోగ్రతను కొలవడానికి ఉపయోగించే అత్యంత సాధారణ మూలకాన్ని NTC అంటారు, ఇది ప్రతికూల ఉష్ణోగ్రత సహ-సమర్థత (NTC). ఇది ఒక రెసిస్టర్‌ను పోలి ఉంటుంది కాని దాని చుట్టూ ఉన్న ఉష్ణోగ్రత ఆధారంగా దాని నిరోధకతను మారుస్తుంది (తగ్గిస్తుంది). ఈ పరికరం అంతటా వోల్టేజ్‌ను కొలవడం ద్వారా మరియు సరళమైన ఓమ్స్ చట్టాన్ని ఉపయోగించడం ద్వారా మనం ప్రతిఘటనను లెక్కించవచ్చు మరియు తద్వారా ఉష్ణోగ్రత.

సెల్ వోల్టేజ్ మరియు ఉష్ణోగ్రత కొలత కోసం మల్టీప్లెక్స్డ్ అనలాగ్ ఫ్రంట్ ఎండ్ (AFE)

సెల్ వోల్టేజ్‌ను కొలవడం సంక్లిష్టంగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే దీనికి అధిక ఖచ్చితత్వం అవసరం మరియు మక్స్ నుండి మారే శబ్దాలను కూడా ఇంజెక్ట్ చేయవచ్చు, ఇది కాకుండా ప్రతి సెల్ సెల్ బ్యాలెన్సింగ్ కోసం ఒక స్విచ్ ద్వారా రెసిస్టర్‌కు అనుసంధానించబడి ఉంటుంది. ఈ సమస్యలను అధిగమించడానికి AFE - అనలాగ్ ఫ్రంట్ ఎండ్ IC ఉపయోగించబడుతుంది. AFE అంతర్నిర్మిత మక్స్, బఫర్ మరియు ADC మాడ్యూల్‌ను అధిక ఖచ్చితత్వంతో కలిగి ఉంది. ఇది సాధారణ మోడ్‌తో వోల్టేజ్ మరియు ఉష్ణోగ్రతను సులభంగా కొలవగలదు మరియు సమాచారాన్ని ప్రధాన మైక్రోకంట్రోలర్‌కు బదిలీ చేస్తుంది.

"BMS కోసం ప్యాక్ కరెంట్‌ను ఎలా కొలవాలి?"

EV బ్యాటరీ ప్యాక్ 250A వరకు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ ప్రస్తుత విలువను కలిగి ఉంటుంది, ఇది కాకుండా, లోడ్ సమానంగా పంపిణీ చేయబడిందని నిర్ధారించుకోవడానికి ప్యాక్‌లోని ప్రతి మాడ్యూల్ యొక్క కరెంట్‌ను కూడా మనం కొలవాలి. ప్రస్తుత సెన్సింగ్ మూలకాన్ని రూపకల్పన చేసేటప్పుడు మనం కొలిచే మరియు సెన్సింగ్ పరికరం మధ్య ఒంటరిగా అందించాలి. కరెంట్‌ను గ్రహించడానికి సాధారణంగా ఉపయోగించే పద్ధతి షంట్ పద్ధతి మరియు హాల్-సెన్సార్ ఆధారిత పద్ధతి. రెండు పద్ధతులు వాటి రెండింటికీ ఉన్నాయి. మునుపటి షంట్ పద్ధతులు తక్కువ ఖచ్చితమైనవిగా పరిగణించబడ్డాయి, అయితే ఇటీవలి కాలంలో అధిక-ఖచ్చితమైన షంట్ డిజైన్ల యొక్క వివిక్త యాంప్లిఫైయర్లు మరియు మాడ్యులేటర్లతో డిజైన్లు హాల్-సెన్సార్ ఆధారిత పద్ధతి కంటే ఎక్కువ ప్రాధాన్యతనిస్తాయి.

బ్యాటరీ స్థితి అంచనా

BMS యొక్క ప్రధాన గణన శక్తి బ్యాటరీ స్థితిని అంచనా వేయడానికి అంకితం చేయబడింది. ఇందులో SOC మరియు SOH యొక్క కొలత ఉంటుంది. సెల్ వోల్టేజ్, కరెంట్, ఛార్జింగ్ ప్రొఫైల్ మరియు డిశ్చార్జింగ్ ప్రొఫైల్ ఉపయోగించి SOC ను లెక్కించవచ్చు. ఛార్జ్ చక్రం మరియు బ్యాటరీ పనితీరును ఉపయోగించడం ద్వారా SOH ను లెక్కించవచ్చు.

"బ్యాటరీ యొక్క SOC ను ఎలా కొలవాలి?"

బ్యాటరీ యొక్క SOC ను కొలవడానికి చాలా అల్గోరిథంలు ఉన్నాయి, ప్రతి దాని స్వంత ఇన్పుట్ విలువలను కలిగి ఉంటాయి. SOC కోసం సాధారణంగా ఉపయోగించే పద్ధతిని కూలంబ్ కౌంటింగ్ అకా బుక్ కీపింగ్ పద్ధతి అంటారు. మేము చర్చిస్తాము