क्या लिथियम बैटरियों को प्रबंधन प्रणाली (बीएमएस) की आवश्यकता है?

श्रृंखला में कई लिथियम बैटरियों को जोड़कर एक बैटरी पैक बनाया जा सकता है, जो न केवल विभिन्न भारों को बिजली की आपूर्ति कर सकता है, बल्कि एक मिलान चार्जर से सामान्य रूप से चार्ज भी किया जा सकता है।लिथियम बैटरियों को डिस्चार्ज करने के लिए किसी बैटरी प्रबंधन प्रणाली (बीएमएस) की आवश्यकता नहीं होती है।तो बाज़ार में सभी लिथियम बैटरियों को बीएमएस के साथ क्यों जोड़ा जाता है?

उत्तर है: सुरक्षा और दीर्घायु

बैटरी प्रबंधन प्रणाली बीएमएस (बैटरी प्रबंधन प्रणाली) का उपयोग रिचार्जेबल बैटरी की चार्जिंग और डिस्चार्जिंग की निगरानी और नियंत्रण के लिए किया जाता है।लिथियम बैटरी प्रबंधन प्रणाली बीएमएस का सबसे महत्वपूर्ण कार्य यह सुनिश्चित करना है कि बैटरी सुरक्षित संचालन सीमा के भीतर रहे और यदि कोई भी बैटरी सीमा से अधिक होने लगे तो तत्काल कार्रवाई करना।यदि बीएमएस मॉनिटरिंग बैंड वोल्टेज बहुत कम है, तो यह लोड को डिस्कनेक्ट कर देगा, और यदि वोल्टेज बहुत अधिक है, तो चार्जर को डिस्कनेक्ट कर देगा।यह बैटरी पैक में प्रत्येक सेल के वोल्टेज, या कम वोल्टेज की भी जाँच करेगा - जो अक्सर लिथियम बैटरी में आग लगने का कारण होता है जिसे हम समाचारों में देखते हैं।यह बैटरी के तापमान की भी निगरानी कर सकता है और बैटरी पैक को बहुत गर्म होने और आग पकड़ने से पहले डिस्कनेक्ट कर सकता है।इसलिए, बैटरी प्रबंधन प्रणाली बीएमएस का उद्देश्य केवल अच्छे चार्जर या सही उपयोगकर्ता कार्रवाई पर निर्भर रहने के बजाय बैटरी को सुरक्षित रखना है।

लेड-एसिड बैटरियों (एजीएम, गोंद-संदिग्ध, गहरे चक्र, आदि) को बैटरी प्रबंधन प्रणाली की आवश्यकता क्यों नहीं होती?लेड-एसिड बैटरियों के घटक कम ज्वलनशील होते हैं और चार्जिंग या डिस्चार्जिंग में कोई समस्या होने पर उनमें आग लगने की संभावना बहुत कम होती है।जब मुख्य कारण बैटरी पूरी तरह चार्ज होने पर व्यवहार से संबंधित हो।लेड-एसिड बैटरियां भी श्रृंखला में जुड़ी कोशिकाओं से बनी होती हैं;यदि एक सेल को अन्य सेलों की तुलना में थोड़ा अधिक चार्ज किया जाता है, तो यह केवल तब तक करंट प्रवाहित होने देगा जब तक कि अन्य सेल्स पूरी तरह से चार्ज न हो जाएं, जबकि स्वयं एक उचित वोल्टेज बनाए रखें, आदि। सेल्स पकड़ लेती हैं, और इस तरह सीसा-एसिड चार्ज होते ही बैटरी "स्वयं-संतुलित" हो जाती है।

लिथियम बैटरियां अलग हैं.रिचार्जेबल लिथियम बैटरी का सकारात्मक इलेक्ट्रोड ज्यादातर लिथियम आयन सामग्री है।इसका कार्य सिद्धांत यह निर्धारित करता है कि चार्जिंग और डिस्चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान, लिथियम इलेक्ट्रॉन सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड के दोनों तरफ बार-बार चलेंगे।यदि एकल सेल के वोल्टेज को 4.25V (उच्च वोल्टेज लिथियम बैटरी को छोड़कर) से अधिक होने की अनुमति दी जाती है, तो एनोड माइक्रोपोरस संरचना ढह सकती है।कठोर क्रिस्टलीय पदार्थ बढ़ सकता है और शॉर्ट सर्किट का कारण बन सकता है, फिर तापमान तेजी से बढ़ सकता है और अंततः आग लग सकती है।जब लिथियम सेल पूरी तरह से चार्ज हो जाता है, तो वोल्टेज अचानक बढ़ जाता है और तेजी से खतरनाक स्तर तक पहुंच सकता है।यदि बैटरी पैक में किसी सेल का वोल्टेज अन्य सेलों की तुलना में अधिक है, तो यह सेल चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान सबसे पहले खतरनाक वोल्टेज तक पहुंच जाएगा, और बैटरी पैक का समग्र वोल्टेज इस समय पूर्ण मूल्य तक नहीं पहुंचा है, चार्जर होगा चार्ज करना बंद न करें.इसलिए, खतरनाक वोल्टेज तक पहुंचने वाला पहला सेल सुरक्षा जोखिम पैदा करता है।इसलिए, बैटरी पैक के समग्र वोल्टेज को नियंत्रित करना और निगरानी करना लिथियम-आधारित रसायन विज्ञान के लिए पर्याप्त नहीं है, बैटरी पैक बनाने वाले प्रत्येक व्यक्तिगत सेल के वोल्टेज को बीएमएस द्वारा जांचा जाना चाहिए।

संकीर्ण अर्थ में, बैटरी प्रबंधन प्रणाली बीएमएस का उपयोग बड़े बैटरी पैक की सुरक्षा के लिए किया जाता है।सामान्य उपयोग लिथियम आयरन फॉस्फेट पावर बैटरी है, जिसमें ओवरचार्ज और ओवरडिस्चार्ज होता है।ओवरकरंट, शॉर्ट सर्किट, सेल बैलेंस और अन्य सुरक्षा कार्यों के लिए, कुछ बैटरियों को संचार पोर्ट, डेटा इनपुट और आउटपुट और अन्य डिस्प्ले कार्यों की भी आवश्यकता हो सकती है।

व्यापक अर्थ में, प्रोटेक्शन सर्किट बोर्ड (पीसीबी), जिसे कभी-कभी पीसीएम (प्रोटेक्शन सर्किट मॉड्यूल) भी कहा जाता है, एक सरल बैटरी प्रबंधन प्रणाली बीएमएस है।आमतौर पर छोटे बैटरी पैक के लिए उपयोग किया जाता है।आमतौर पर डिजिटल बैटरियों के लिए उपयोग किया जाता है।अधिकांश समय, इसका उपयोग 3.7V या 7.4V बैटरी पैक के लिए किया जाता है, और इसमें ओवरचार्ज, ओवरडिस्चार्ज, ओवरकरंट और शॉर्ट सर्किट के चार बुनियादी कार्य होते हैं।कुछ बैटरियों को PTC और NTC की भी आवश्यकता हो सकती है।

इसलिए, लिथियम बैटरी पैक की सुरक्षा और लंबी सेवा जीवन सुनिश्चित करने के लिए, एक विश्वसनीय बैटरी प्रबंधन प्रणाली बीएमएस की वास्तव में आवश्यकता है।