(1) डेटा अधिग्रहण
बैटरी सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए, सिस्टम चार्जिंग और डिस्चार्जिंग प्रक्रियाओं के दौरान टर्मिनल वोल्टेज और प्रत्येक सेल के तापमान, चार्ज/डिस्चार्ज करंट और कुल बैटरी पैक वोल्टेज का वास्तविक समय अधिग्रहण करता है। यह ओवरचार्जिंग या ओवर-डिस्चार्जिंग को रोकता है। इसमें सेल तापमान और पावर सर्किट तापमान पर डेटा एकत्र करना शामिल है। सेल तापमान आमतौर पर तार-प्रकार एनटीसी थर्मिस्टर्स का उपयोग करके मापा जाता है, जबकि पावर टर्मिनल आमतौर पर सतह-माउंट एनटीसी प्रतिरोधों का उपयोग करते हैं।
बैटरी सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए, सिस्टम चार्जिंग और डिस्चार्जिंग प्रक्रियाओं के दौरान टर्मिनल वोल्टेज और प्रत्येक सेल के तापमान, चार्ज/डिस्चार्ज करंट और कुल बैटरी पैक वोल्टेज का वास्तविक समय अधिग्रहण करता है। यह ओवरचार्जिंग या ओवर-डिस्चार्जिंग को रोकता है। इसमें सेल तापमान और पावर सर्किट तापमान पर डेटा एकत्र करना शामिल है। सेल तापमान आमतौर पर तार-प्रकार एनटीसी थर्मिस्टर्स का उपयोग करके मापा जाता है, जबकि पावर टर्मिनल आमतौर पर सतह-माउंट एनटीसी प्रतिरोधों का उपयोग करते हैं।
(2) एसओएक्स एल्गोरिथम अनुमान
इसमें एसओसी, एसओई और एसओपी शामिल हैं। चार्ज की स्थिति (एसओसी) - शेष बैटरी क्षमता - का सटीक अनुमान लगाना यह सुनिश्चित करता है कि एसओसी उचित सीमा के भीतर रहे। यह ओवरचार्जिंग या ओवर-डिस्चार्जिंग से होने वाले नुकसान को रोकता है और शेष ऊर्जा या चार्ज की स्थिति की वास्तविक समय की भविष्यवाणी की अनुमति देता है।
इसमें एसओसी, एसओई और एसओपी शामिल हैं। चार्ज की स्थिति (एसओसी) - शेष बैटरी क्षमता - का सटीक अनुमान लगाना यह सुनिश्चित करता है कि एसओसी उचित सीमा के भीतर रहे। यह ओवरचार्जिंग या ओवर-डिस्चार्जिंग से होने वाले नुकसान को रोकता है और शेष ऊर्जा या चार्ज की स्थिति की वास्तविक समय की भविष्यवाणी की अनुमति देता है।
- एसओसी अनुमान के तरीके:
- पारंपरिक: एम्पीयर-घंटे एकीकरण विधि, ओपन सर्किट वोल्टेज (ओसीवी) विधि।
- मॉडल-आधारित: कलमन फ़िल्टरिंग, कण फ़िल्टरिंग एल्गोरिदम।
- तंत्रिका नेटवर्क: तंत्रिका नेटवर्क एल्गोरिदम।
- पावर की स्थिति (एसओपी) एल्गोरिदम: बैटरी के एसओसी और तापमान के आधार पर तालिकाओं को देखकर अधिकतम निरंतर और तात्कालिक चार्ज/डिस्चार्ज पावर निर्धारित करता है। सेल की विध्रुवण गति अधिकतम बिजली उपयोग की आवृत्ति तय करती है। जब एसईआई फिल्म सतह पर ली-आयनों की संचय गति एनोड की अवशोषण गति से अधिक हो जाती है, तो वोल्टेज गिरता है, जिससे अधिकतम शक्ति को बनाए रखना असंभव हो जाता है। इसलिए, एसओपी गणना में चुनौती चरम शक्ति और निरंतर शक्ति के बीच संक्रमण में है।
- स्वास्थ्य की स्थिति (एसओएच) एल्गोरिदम: ओसीवी-एसओसी वक्र के आधार पर दो सटीक एसओसी मान निर्धारित करता है, बैटरी क्षमता प्राप्त करने के लिए इन दो एसओसी बिंदुओं के बीच संचित चार्ज या डिस्चार्ज (एम्पीयर-घंटे एकीकरण) की गणना करता है, और बाद में एसओएच की गणना करता है।
(3) सुरक्षा निदान
- ओवरकरंट प्रोटेक्शन: इसमें चार्जिंग और डिस्चार्जिंग ओवरकरंट प्रोटेक्शन शामिल है। आम तौर पर, कार्यात्मक सुरक्षा के लिए सुरक्षा के दो स्तर लागू किए जाते हैं: स्तर 1 सॉफ़्टवेयर-आधारित है, और स्तर 2 हार्डवेयर-आधारित है।
- ओवरवॉल्टेज संरक्षण: चार्जिंग के दौरान होता है, जिसे लेवल 1 और लेवल 2 ओवरवॉल्टेज प्रोटेक्शन में विभाजित किया गया है।
- अंडरवोल्टेज संरक्षण: डिस्चार्जिंग के दौरान होता है, जिसे लेवल 1 और लेवल 2 अंडरवोल्टेज प्रोटेक्शन में विभाजित किया गया है।
- तापमान संरक्षण: इसमें उच्च तापमान संरक्षण (चार्जिंग/डिस्चार्जिंग) और निम्न तापमान संरक्षण (चार्जिंग/डिस्चार्जिंग) शामिल है।
- शॉर्ट-सर्किट सुरक्षा: इसमें शॉर्ट-सर्किट सुरक्षा वर्तमान और शॉर्ट-सर्किट सुरक्षा समय शामिल है।
(4) ऊर्जा प्रबंधन
बैटरी ऊर्जा भंडारण प्रणालियों में आम तौर पर सैकड़ों या हजारों सेल होते हैं, जिनमें से प्रत्येक की क्षमता और आंतरिक प्रतिरोध थोड़ा अलग होता है। जैसे-जैसे परिचालन समय बढ़ता है, ये अंतर बढ़ते हैं क्योंकि प्रत्येक कोशिका एक अलग दर पर क्षीण होती है। यदि सेल वोल्टेज असंतुलित है, तो बैटरी पैक जल्दी ही अनुपयोगी स्थिति में पहुंच जाएगा। बैटरी बैलेंसिंग (समीकरण चार्जिंग) का उपयोग पैक में सभी कोशिकाओं को एक समान और सुसंगत स्थिति में लाने के लिए किया जाता है।
बैटरी ऊर्जा भंडारण प्रणालियों में आम तौर पर सैकड़ों या हजारों सेल होते हैं, जिनमें से प्रत्येक की क्षमता और आंतरिक प्रतिरोध थोड़ा अलग होता है। जैसे-जैसे परिचालन समय बढ़ता है, ये अंतर बढ़ते हैं क्योंकि प्रत्येक कोशिका एक अलग दर पर क्षीण होती है। यदि सेल वोल्टेज असंतुलित है, तो बैटरी पैक जल्दी ही अनुपयोगी स्थिति में पहुंच जाएगा। बैटरी बैलेंसिंग (समीकरण चार्जिंग) का उपयोग पैक में सभी कोशिकाओं को एक समान और सुसंगत स्थिति में लाने के लिए किया जाता है।
(5) सूचना प्रबंधन
बीएमएस को पूरी तरह से हार्डवेयर-आधारित सुरक्षा बोर्ड और हार्डवेयर के साथ सॉफ्टवेयर को संयोजित करने वाले सुरक्षा बोर्डों में वर्गीकृत किया गया है।
बीएमएस को पूरी तरह से हार्डवेयर-आधारित सुरक्षा बोर्ड और हार्डवेयर के साथ सॉफ्टवेयर को संयोजित करने वाले सुरक्षा बोर्डों में वर्गीकृत किया गया है।
- शुद्ध हार्डवेयर बीएमएस: सुरक्षा मापदंडों के एक निश्चित सेट के साथ संचालित होता है, जो एमसीयू के हस्तक्षेप के बिना अधिग्रहीत वोल्टेज, करंट और तापमान की स्थिति के आधार पर सुरक्षा और पुनर्प्राप्ति प्रदान करता है।
- सॉफ़्टवेयर + हार्डवेयर: MCU वास्तविक समय सूचना अधिग्रहण को सक्षम बनाता है और CAN या RS485 जैसे संचार प्रोटोकॉल के माध्यम से बाहरी रूप से इंटरैक्ट करता है, BMS सुरक्षा बोर्ड से वास्तविक समय डेटा अपलोड करता है।