একটি লিথিয়াম ব্যাটারির চার্জের অবস্থা (এসওসি) অনুমান করা প্রযুক্তিগতভাবে কঠিন, বিশেষ করে এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে যেখানে ব্যাটারি সম্পূর্ণরূপে চার্জ করা হয় না বা সম্পূর্ণরূপে নিষ্কাশন করা হয় না।এই ধরনের অ্যাপ্লিকেশন হাইব্রিড বৈদ্যুতিক যানবাহন (এইচইভি)।চ্যালেঞ্জটি লিথিয়াম ব্যাটারির খুব ফ্ল্যাট ভোল্টেজ ডিসচার্জ বৈশিষ্ট্য থেকে উদ্ভূত হয়।ভোল্টেজ খুব কমই 70% SOC থেকে 20% SOC-তে পরিবর্তিত হয়।প্রকৃতপক্ষে, তাপমাত্রার পরিবর্তনের কারণে ভোল্টেজের তারতম্যটি স্রাবের কারণে ভোল্টেজের তারতম্যের অনুরূপ, তাই যদি SOC ভোল্টেজ থেকে প্রাপ্ত করতে হয়, তাহলে কোষের তাপমাত্রার জন্য ক্ষতিপূরণ দিতে হবে।
আরেকটি চ্যালেঞ্জ হল যে ব্যাটারির ক্ষমতা সর্বনিম্ন ক্ষমতার সেলের ক্ষমতা দ্বারা নির্ধারিত হয়, তাই SOC কে সেলের টার্মিনাল ভোল্টেজের উপর ভিত্তি করে বিচার করা উচিত নয়, তবে সবচেয়ে দুর্বল সেলের টার্মিনাল ভোল্টেজের উপর ভিত্তি করে বিচার করা উচিত।এই সব একটু খুব কঠিন শোনাচ্ছে.তাহলে কেন আমরা কেবল কোষে প্রবাহিত কারেন্টের মোট পরিমাণ রাখব না এবং প্রবাহিত কারেন্টের সাথে ভারসাম্য রাখব না?এটি কুলোমেট্রিক গণনা হিসাবে পরিচিত এবং যথেষ্ট সহজ শোনায়, তবে এই পদ্ধতিতে অনেক অসুবিধা রয়েছে।
ব্যাটারিনিখুঁত ব্যাটারি নয়।আপনি তাদের মধ্যে যা রেখেছেন তা তারা কখনই ফেরত দেয় না।চার্জ করার সময় লিকেজ কারেন্ট থাকে, যা তাপমাত্রা, চার্জের হার, চার্জের অবস্থা এবং বয়সের সাথে পরিবর্তিত হয়।
একটি ব্যাটারির ক্ষমতা স্রাবের হারের সাথে অ-রৈখিকভাবে পরিবর্তিত হয়।দ্রুত স্রাব, ক্ষমতা কম।0.5C স্রাব থেকে 5C স্রাব পর্যন্ত, হ্রাস 15% পর্যন্ত হতে পারে।
ব্যাটারি উচ্চ তাপমাত্রায় একটি উল্লেখযোগ্যভাবে উচ্চ ফুটো বর্তমান আছে.একটি ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ কোষগুলি বাহ্যিক কোষের চেয়ে বেশি গরম হতে পারে, তাই ব্যাটারির মাধ্যমে কোষের ফুটো অসম হবে৷
ক্ষমতাও তাপমাত্রার একটি ফাংশন।কিছু লিথিয়াম রাসায়নিক অন্যদের চেয়ে বেশি প্রভাবিত হয়।
এই অসমতার জন্য ক্ষতিপূরণের জন্য, ব্যাটারির মধ্যে সেল ব্যালেন্সিং ব্যবহার করা হয়।এই অতিরিক্ত লিকেজ কারেন্ট ব্যাটারির বাইরে পরিমাপযোগ্য নয়।
ব্যাটারির ক্ষমতা কোষের জীবনকাল এবং সময়ের সাথে সাথে ক্রমাগত হ্রাস পায়।
বর্তমান পরিমাপের যেকোনো ছোট অফসেট একত্রিত করা হবে এবং সময়ের সাথে সাথে এটি একটি বড় সংখ্যায় পরিণত হতে পারে, যা SOC এর সঠিকতাকে গুরুতরভাবে প্রভাবিত করবে।
নিয়মিত ক্রমাঙ্কন করা না হলে উপরের সমস্তটির ফলে সময়ের সাথে সাথে নির্ভুলতা বাড়বে, তবে এটি তখনই সম্ভব যখন ব্যাটারি প্রায় ডিসচার্জ বা প্রায় পূর্ণ হয়ে যায়।HEV অ্যাপ্লিকেশানগুলিতে ব্যাটারিকে আনুমানিক 50% চার্জে রাখা সর্বোত্তম, তাই মিটারিং সঠিকতাকে নির্ভরযোগ্যভাবে সংশোধন করার একটি সম্ভাব্য উপায় হল পর্যায়ক্রমে ব্যাটারি সম্পূর্ণরূপে চার্জ করা।বিশুদ্ধ বৈদ্যুতিক যানবাহনগুলি নিয়মিতভাবে সম্পূর্ণ বা প্রায় সম্পূর্ণ চার্জ করা হয়, তাই কুলমেট্রিক গণনার উপর ভিত্তি করে মিটারিং খুব সঠিক হতে পারে, বিশেষ করে যদি অন্যান্য ব্যাটারির সমস্যার জন্য ক্ষতিপূরণ দেওয়া হয়।
কুলোমেট্রিক গণনায় ভাল নির্ভুলতার চাবিকাঠি হল বিস্তৃত গতিশীল পরিসরে ভাল বর্তমান সনাক্তকরণ।
কারেন্ট পরিমাপ করার ঐতিহ্যগত পদ্ধতি আমাদের জন্য একটি শান্ট, কিন্তু উচ্চতর (250A+) স্রোত জড়িত থাকলে এই পদ্ধতিগুলি নিচে পড়ে যায়।শক্তি খরচের কারণে, শান্ট কম প্রতিরোধের হওয়া প্রয়োজন।কম প্রতিরোধের শান্ট কম (50mA) স্রোত পরিমাপের জন্য উপযুক্ত নয়।এটি অবিলম্বে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্ন উত্থাপন করে: সর্বনিম্ন এবং সর্বাধিক স্রোতগুলি কী পরিমাপ করতে হবে?একে বলা হয় গতিশীল পরিসর।
100Ahr এর ব্যাটারির ক্ষমতা ধরে নেওয়া, গ্রহণযোগ্য ইন্টিগ্রেশন ত্রুটির একটি মোটামুটি অনুমান।
একটি 4 Amp ত্রুটি দিনে 100% ত্রুটি তৈরি করবে বা একটি 0.4A ত্রুটি একদিনে 10% ত্রুটি তৈরি করবে৷
একটি 4/7A ত্রুটি এক সপ্তাহের মধ্যে 100% ত্রুটি তৈরি করবে বা একটি 60mA ত্রুটি এক সপ্তাহের মধ্যে 10% ত্রুটি তৈরি করবে।
একটি 4/28A ত্রুটি একটি মাসে 100% ত্রুটি তৈরি করবে বা একটি 15mA ত্রুটি একটি মাসে 10% ত্রুটি তৈরি করবে, যা সম্ভবত সর্বোত্তম পরিমাপ যা চার্জিং বা প্রায় সম্পূর্ণ স্রাবের কারণে পুনরায় ক্যালিব্রেশন ছাড়াই আশা করা যেতে পারে।
এখন কারেন্ট পরিমাপ করা শান্টের দিকে নজর দেওয়া যাক।250A এর জন্য, একটি 1m ওহম শান্ট উচ্চ দিকে থাকবে এবং 62.5W উৎপন্ন করবে।যাইহোক, 15mA তে এটি শুধুমাত্র 15 মাইক্রোভোল্ট তৈরি করবে, যা পটভূমির শব্দে হারিয়ে যাবে।গতিশীল পরিসর হল 250A/15mA = 17,000:1৷যদি একটি 14-বিট A/D রূপান্তরকারী সত্যিই গোলমাল, অফসেট এবং ড্রিফটের মধ্যে সংকেত "দেখতে" পারে, তাহলে একটি 14-বিট A/D রূপান্তরকারী প্রয়োজন।অফসেটের একটি গুরুত্বপূর্ণ কারণ হল থার্মোকল দ্বারা উত্পন্ন ভোল্টেজ এবং গ্রাউন্ড লুপ অফসেট।
মৌলিকভাবে, এই গতিশীল পরিসরে বর্তমান পরিমাপ করতে পারে এমন কোন সেন্সর নেই।ট্র্যাকশন এবং চার্জিং উদাহরণ থেকে উচ্চতর স্রোত পরিমাপ করার জন্য উচ্চ কারেন্ট সেন্সর প্রয়োজন, যখন নিম্ন কারেন্ট সেন্সর প্রয়োজন হয়, উদাহরণস্বরূপ, আনুষাঙ্গিক এবং যেকোনো শূন্য বর্তমান অবস্থা থেকে স্রোত পরিমাপ করতে।যেহেতু নিম্ন কারেন্ট সেন্সর উচ্চ কারেন্টকেও "দেখে", তাই স্যাচুরেশন ব্যতীত এগুলো দ্বারা ক্ষতিগ্রস্থ বা দূষিত হতে পারে না।এটি অবিলম্বে শান্ট কারেন্ট গণনা করে।
একটি সমাধান
সেন্সর একটি খুব উপযুক্ত পরিবার খোলা লুপ হল প্রভাব বর্তমান সেন্সর হয়.এই ডিভাইসগুলি উচ্চ স্রোতের দ্বারা ক্ষতিগ্রস্ত হবে না এবং Raztec একটি সেন্সর পরিসর তৈরি করেছে যা আসলে একটি একক কন্ডাকটরের মাধ্যমে মিলিঅ্যাম্প রেঞ্জে স্রোত পরিমাপ করতে পারে।100mV/AT এর একটি স্থানান্তর ফাংশন ব্যবহারিক, তাই একটি 15mA কারেন্ট একটি ব্যবহারযোগ্য 1.5mV তৈরি করবে।সেরা উপলব্ধ মূল উপাদান ব্যবহার করে, একক মিলিঅ্যাম্প পরিসরে খুব কম রিম্যানেন্সও অর্জন করা যেতে পারে।100mV/AT-তে, 25 Amps-এর উপরে স্যাচুরেশন ঘটবে।কম প্রোগ্রামিং লাভ অবশ্যই উচ্চ স্রোতের জন্য অনুমতি দেয়।
প্রচলিত উচ্চ কারেন্ট সেন্সর ব্যবহার করে উচ্চ স্রোত পরিমাপ করা হয়।এক সেন্সর থেকে অন্য সেন্সরে স্যুইচ করার জন্য সহজ যুক্তি প্রয়োজন।
Raztec এর কোরলেস সেন্সরগুলির নতুন পরিসর উচ্চ বর্তমান সেন্সরগুলির জন্য একটি চমৎকার পছন্দ।এই ডিভাইসগুলি চমৎকার রৈখিকতা, স্থিতিশীলতা এবং শূন্য হিস্টেরেসিস অফার করে।এগুলি যান্ত্রিক কনফিগারেশন এবং বর্তমান পরিসরের বিস্তৃত পরিসরের সাথে সহজেই অভিযোজিত হয়।চৌম্বক ক্ষেত্র সেন্সরগুলির একটি নতুন প্রজন্মের চমৎকার কার্যক্ষমতা সহ ব্যবহার করে এই ডিভাইসগুলিকে বাস্তবসম্মত করা হয়েছে।
উভয় সেন্সর প্রকারই প্রয়োজনীয় স্রোতের খুব উচ্চ গতিশীল পরিসরের সাথে সংকেত-থেকে-শব্দ অনুপাত পরিচালনার জন্য উপকারী থাকে।
যাইহোক, চরম নির্ভুলতা অপ্রয়োজনীয় হবে কারণ ব্যাটারি নিজেই একটি সঠিক কুলম্ব কাউন্টার নয়।চার্জ এবং ডিসচার্জের মধ্যে একটি ত্রুটি 5% ব্যাটারির জন্য সাধারণ যেখানে আরও অসঙ্গতি বিদ্যমান।এটি মাথায় রেখে, একটি মৌলিক ব্যাটারি মডেল ব্যবহার করে একটি অপেক্ষাকৃত সহজ কৌশল ব্যবহার করা যেতে পারে।মডেলটিতে নো-লোড টার্মিনাল ভোল্টেজ বনাম ক্ষমতা, চার্জ ভোল্টেজ বনাম ক্ষমতা, স্রাব এবং চার্জ প্রতিরোধের অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে যা ক্ষমতা এবং চার্জ/ডিসচার্জ চক্রের সাথে পরিবর্তন করা যেতে পারে।হ্রাস এবং পুনরুদ্ধারের ভোল্টেজ সময় ধ্রুবকগুলিকে সামঞ্জস্য করার জন্য উপযুক্ত পরিমাপ করা ভোল্টেজ সময় ধ্রুবকগুলি স্থাপন করা প্রয়োজন৷
ভাল মানের লিথিয়াম ব্যাটারির একটি উল্লেখযোগ্য সুবিধা হল যে তারা উচ্চ স্রাব হারে খুব কম ক্ষমতা হারায়।এই সত্য গণনা সহজতর.তারা একটি খুব কম ফুটো বর্তমান আছে.সিস্টেম লিকেজ বেশি হতে পারে।
এই কৌশলটি কুলম্ব গণনার প্রয়োজন ছাড়াই উপযুক্ত পরামিতিগুলি স্থাপন করার পরে প্রকৃত অবশিষ্ট ক্ষমতার কয়েক শতাংশ পয়েন্টের মধ্যে চার্জ অনুমানের অবস্থা সক্ষম করে।ব্যাটারি একটি কুলম্ব কাউন্টার হয়ে যায়।
বর্তমান সেন্সরের মধ্যে ত্রুটির উৎস
উপরে উল্লিখিত হিসাবে, অফসেট ত্রুটি কুলমেট্রিক গণনার জন্য গুরুত্বপূর্ণ এবং SOC মনিটরের মধ্যে সেন্সর অফসেটকে শূন্যের বর্তমান অবস্থার অধীনে শূন্যে ক্যালিব্রেট করার ব্যবস্থা করা উচিত।এটি সাধারণত ফ্যাক্টরি ইনস্টলেশনের সময়ই সম্ভব।যাইহোক, এমন সিস্টেম বিদ্যমান থাকতে পারে যা শূন্য কারেন্ট নির্ধারণ করে এবং তাই অফসেটের স্বয়ংক্রিয় পুনঃক্রমিককরণের অনুমতি দেয়।এটি একটি আদর্শ পরিস্থিতি কারণ ড্রিফ্ট মিটমাট করা যেতে পারে।
দুর্ভাগ্যবশত, সমস্ত সেন্সর প্রযুক্তি তাপীয় অফসেট ড্রিফ্ট তৈরি করে এবং বর্তমান সেন্সরগুলিও এর ব্যতিক্রম নয়।আমরা এখন দেখতে পাচ্ছি যে এটি একটি সমালোচনামূলক গুণ।Raztec-এ মানসম্পন্ন উপাদান এবং সতর্ক নকশা ব্যবহার করে, আমরা <0.25mA/K এর ড্রিফ্ট রেঞ্জ সহ তাপগতভাবে স্থিতিশীল বর্তমান সেন্সরগুলির একটি পরিসর তৈরি করেছি৷20K তাপমাত্রা পরিবর্তনের জন্য, এটি সর্বাধিক 5mA ত্রুটি তৈরি করতে পারে।
একটি চৌম্বকীয় সার্কিট অন্তর্ভুক্ত বর্তমান সেন্সর ত্রুটির আরেকটি সাধারণ উৎস হল অবশিষ্ট চুম্বকত্ব দ্বারা সৃষ্ট হিস্টেরেসিস ত্রুটি।এটি প্রায়শই 400mA পর্যন্ত হয়, যা এই ধরনের সেন্সরগুলিকে ব্যাটারি পর্যবেক্ষণের জন্য অনুপযুক্ত করে তোলে।সেরা চৌম্বক উপাদান নির্বাচন করে, Raztec এই গুণমানকে 20mA-এ হ্রাস করেছে এবং এই ত্রুটিটি সময়ের সাথে সাথে প্রকৃতপক্ষে হ্রাস পেয়েছে।যদি কম ত্রুটির প্রয়োজন হয়, তাহলে চুম্বককরণ সম্ভব, কিন্তু যথেষ্ট জটিলতা যোগ করে।
একটি ছোট ত্রুটি হল তাপমাত্রার সাথে স্থানান্তর ফাংশন ক্রমাঙ্কনের ড্রিফ্ট, কিন্তু ভর সেন্সরগুলির জন্য এই প্রভাবটি তাপমাত্রার সাথে কোষের কার্যক্ষমতার প্রবাহের চেয়ে অনেক ছোট।
SOC অনুমানের সর্বোত্তম পন্থা হল টেকনিকের সংমিশ্রণ যেমন স্থিতিশীল নো-লোড ভোল্টেজ, IXR দ্বারা ক্ষতিপূরণ দেওয়া সেল ভোল্টেজ, কুলমেট্রিক গণনা এবং প্যারামিটারের তাপমাত্রা ক্ষতিপূরণ।উদাহরণস্বরূপ, নো-লোড বা কম-লোড ব্যাটারি ভোল্টেজের জন্য SOC অনুমান করে দীর্ঘমেয়াদী ইন্টিগ্রেশন ত্রুটিগুলি উপেক্ষা করা যেতে পারে।
পোস্টের সময়: আগস্ট-০৯-২০২২