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 चार्ज और 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?इसका उत्तर सुरक्षा और दीर्घायु है।

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 को पता चलता है कि वोल्टेज बहुत कम है, तो यह लोड को डिस्कनेक्ट कर देगा, और यदि वोल्टेज बहुत अधिक है, तो चार्जर को डिस्कनेक्ट कर देगा।यह यह भी जांच करेगा कि पैक में प्रत्येक सेल में समान वोल्टेज है और जो भी अन्य सेल से अधिक है उसे गिरा देगा।यह सुनिश्चित करता है कि बैटरी खतरनाक रूप से उच्च या निम्न वोल्टेज तक न पहुंचे - 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, जेल बैटरी, डीप साइकिल, 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।लेकिन मुख्य कारण बैटरी के पूरी तरह चार्ज होने पर उसके व्यवहार से संबंधित है।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 रखता है, आदि। बैटरियां पकड़ लेती हैं।इस तरह, लेड-एसिड बैटरी चार्ज होते ही "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 बार-बार सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड के दोनों तरफ दौड़ेंगे।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 सामग्री बढ़ सकती है और शॉर्ट सर्किट का कारण बन सकती है, और फिर तापमान तेजी से बढ़ेगा , जो अंततः आग का कारण बनेगा।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।विशिष्ट उपयोग लिथियम आयरन फॉस्फेट पावर बैटरी है, जिसमें ओवरचार्ज, ओवरडिस्चार्ज, ओवरकरंट, शॉर्ट सर्किट और सेल बैलेंस जैसे सुरक्षा कार्य होते हैं।संचार पोर्ट, डेटा इनपुट और आउटपुट विकल्प और अन्य प्रदर्शन फ़ंक्शन आवश्यक हैं।उदाहरण के लिए, Xinya के पेशेवर अनुकूलित BMS का संचार इंटरफ़ेस इस प्रकार 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, जैसे मोबाइल फोन बैटरी, कैमरा बैटरी, जीपीएस बैटरी, कपड़े गर्म करने वाली बैटरी आदि। ज्यादातर समय, इसका उपयोग 3.7V या 7.4V बैटरी पैक के लिए किया जाता है, और इसमें ओवरचार्ज के चार बुनियादी कार्य होते हैं, ओवरडिस्चार्ज, ओवरकरंट और शॉर्ट सर्किट।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, विश्वसनीय गुणवत्ता वाली बैटरी प्रबंधन प्रणाली बीएमएस की वास्तव में आवश्यकता है।