பேட்டரி மேலாண்மை அமைப்புகள்: உலகளாவிய பயன்பாடுகளுக்கான ஒரு விரிவான வழிகாட்டி

பேட்டரி மேலாண்மை அமைப்புகள் (BMS) நவீன பேட்டரி-இயங்கும் சாதனங்கள் மற்றும் ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்புகளில் முக்கியமான கூறுகளாகும். மின்சார வாகனங்கள் (EVs) முதல் கையடக்க மின்னணுவியல் மற்றும் கிரிட்-அளவு ஆற்றல் சேமிப்பு வரை, பேட்டரிகளின் பாதுகாப்பான, திறமையான மற்றும் நம்பகமான செயல்பாட்டை BMS உறுதி செய்கிறது. இந்த விரிவான வழிகாட்டி BMS தொழில்நுட்பம், அதன் செயல்பாடுகள், வகைகள், பயன்பாடுகள் மற்றும் எதிர்காலப் போக்குகள் பற்றி ஆழமான பார்வையை வழங்குகிறது, இது பல்வேறு தொழில்நுட்ப பின்னணியைக் கொண்ட உலகளாவிய பார்வையாளர்களுக்காக உருவாக்கப்பட்டுள்ளது.

பேட்டரி மேலாண்மை அமைப்பு (BMS) என்றால் என்ன?

பேட்டரி மேலாண்மை அமைப்பு (BMS) என்பது ஒரு மின்னணு அமைப்பாகும், இது ஒரு ரீசார்ஜ் செய்யக்கூடிய பேட்டரியை (செல் அல்லது பேட்டரி பேக்) நிர்வகிக்கிறது, அதாவது பேட்டரியை அதன் பாதுகாப்பான இயக்கப் பகுதிக்கு வெளியே செயல்படுவதிலிருந்து பாதுகாத்தல், அதன் நிலையை கண்காணித்தல், இரண்டாம் நிலை தரவுகளைக் கணக்கிடுதல், அந்தத் தரவைப் புகாரளித்தல், அதன் சூழலைக் கட்டுப்படுத்துதல், அதை அங்கீகரித்தல் மற்றும் / அல்லது அதை சமநிலைப்படுத்துதல். இது பேட்டரி பேக்கின் "மூளையாக" செயல்படுகிறது, உகந்த செயல்திறன், நீண்ட ஆயுள் மற்றும் பாதுகாப்பை உறுதி செய்கிறது. BMS மின்னழுத்தம், மின்னோட்டம், வெப்பநிலை மற்றும் சார்ஜ் நிலை (SOC) உள்ளிட்ட பல்வேறு அளவுருக்களைக் கண்காணித்து, சேதம் அல்லது தோல்வியைத் தடுக்க தேவையான திருத்த நடவடிக்கைகளை எடுக்கிறது.

ஒரு BMS-இன் முக்கிய செயல்பாடுகள்

ஒரு நவீன BMS பல அத்தியாவசிய செயல்பாடுகளைச் செய்கிறது:

1. கண்காணிப்பு மற்றும் பாதுகாப்பு

ஒரு BMS-இன் முதன்மை செயல்பாடுகளில் ஒன்று, பேட்டரியின் நிலையை தொடர்ந்து கண்காணித்து, அதைப் பாதுகாப்பதாகும்:

• அதிமின்னழுத்தம்: செல் மின்னழுத்தம் அனுமதிக்கப்பட்ட அதிகபட்ச வரம்பை மீறுவதைத் தடுத்தல்.
• குறைமின்னழுத்தம்: செல் மின்னழுத்தம் அனுமதிக்கப்பட்ட குறைந்தபட்ச வரம்பிற்குக் கீழே குறைவதைத் தடுத்தல்.
• அதிமின்னோட்டம்: பேட்டரி மற்றும் இணைக்கப்பட்ட கூறுகளுக்கு அதிக வெப்பம் மற்றும் சேதத்தைத் தடுக்க மின்னோட்டப் பாய்வைக் கட்டுப்படுத்துதல்.
• அதிவெப்பநிலை: பேட்டரி வெப்பநிலையைக் கண்காணித்து, அது அனுமதிக்கப்பட்ட அதிகபட்ச வரம்பை மீறுவதைத் தடுத்தல்.
• குறுக்குச் சுற்று (Short Circuit): குறுக்குச் சுற்றுகளைக் கண்டறிந்து தடுத்தல்.

பாதுகாப்புச் சுற்றுகள் பொதுவாக MOSFETs (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors) அல்லது அதுபோன்ற சாதனங்களைப் பயன்படுத்தி பேட்டரி இணைப்பை அணைப்பதை உள்ளடக்கியது. இந்த பாதுகாப்பு வழிமுறைகள் பேட்டரி அமைப்பின் பாதுகாப்பு மற்றும் நீண்ட ஆயுளை உறுதி செய்வதற்கு முக்கியமானவை.

2. சார்ஜ் நிலை (SOC) மதிப்பீடு

சார்ஜ் நிலை (SOC) பேட்டரியின் மீதமுள்ள திறனைக் குறிக்கிறது. இது பொதுவாக சதவீதத்தில் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது (எ.கா., 80% SOC என்பது பேட்டரி அதன் முழுத் திறனில் 80% மீதமுள்ளது என்று பொருள்). துல்லியமான SOC மதிப்பீடு பின்வருவனவற்றிற்கு முக்கியமானது:

• மீதமுள்ள இயக்க நேரத்தைக் கணித்தல்: பயனர்கள் சாதனம் அல்லது அமைப்பை இன்னும் எவ்வளவு நேரம் பயன்படுத்தலாம் என்பதைக் கணிக்க அனுமதிக்கிறது.
• சார்ஜிங் உத்திகளை மேம்படுத்துதல்: தற்போதைய SOC-ஐ அடிப்படையாகக் கொண்டு சார்ஜிங் அளவுருக்களை மேம்படுத்த சார்ஜிங் அமைப்பை செயல்படுத்துதல்.
• ஆழமான டிஸ்சார்ஜைத் தடுத்தல்: பேட்டரி முழுவதுமாகத் தீர்ந்து போவதிலிருந்து பாதுகாத்தல், இது லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளை சேதப்படுத்தும்.

SOC மதிப்பீட்டு முறைகள் பின்வருமாறு:

• கூலொம்ப் கவுண்டிங்: பேட்டரிக்குள் நுழையும் அல்லது வெளியேறும் சார்ஜ் அளவைக் கணக்கிட, காலப்போக்கில் மின்னோட்டப் பாய்வை ஒருங்கிணைத்தல்.
• மின்னழுத்த அடிப்படையிலான மதிப்பீடு: SOC-இன் குறிகாட்டியாக பேட்டரி மின்னழுத்தத்தைப் பயன்படுத்துதல்.
• மின்மறுப்பு அடிப்படையிலான மதிப்பீடு: SOC-ஐ மதிப்பிடுவதற்கு பேட்டரியின் உள் மின்மறுப்பை அளவிடுதல்.
• மாடல் அடிப்படையிலான மதிப்பீடு (கல்மன் வடிகட்டுதல், போன்றவை): பல்வேறு அளவுருக்களின் அடிப்படையில் SOC-ஐ மதிப்பிடுவதற்கு அதிநவீன கணித மாதிரிகளைப் பயன்படுத்துதல்.

3. சுகாதார நிலை (SOH) மதிப்பீடு

சுகாதார நிலை (SOH) பேட்டரியின் அசல் நிலையை ஒப்பிடும்போது அதன் ஒட்டுமொத்த நிலையைக் குறிக்கிறது. இது ஆற்றலைச் சேமித்து வழங்குவதற்கான பேட்டரியின் திறனைப் பிரதிபலிக்கிறது. SOH பொதுவாக சதவீதத்தில் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது, 100% ஒரு புதிய பேட்டரியையும், குறைந்த சதவீதங்கள் சிதைவையும் குறிக்கின்றன.

SOH மதிப்பீடு பின்வருவனவற்றிற்கு முக்கியமானது:

• பேட்டரி ஆயுளைக் கணித்தல்: பேட்டரியை மாற்றுவதற்கு முன்பு இன்னும் எவ்வளவு காலம் நீடிக்கும் என்பதைக் கணித்தல்.
• பேட்டரி பயன்பாட்டை மேம்படுத்துதல்: மேலும் சிதைவைக் குறைக்க இயக்க அளவுருக்களைச் சரிசெய்தல்.
• உத்தரவாத மேலாண்மை: ஒரு பேட்டரி இன்னும் உத்தரவாதத்தின் கீழ் உள்ளதா என்பதைத் தீர்மானித்தல்.

SOH மதிப்பீட்டு முறைகள் பின்வருமாறு:

• திறன் சோதனை: பேட்டரியின் உண்மையான திறனை அளந்து அதன் அசல் திறனுடன் ஒப்பிடுதல்.
• மின்மறுப்பு அளவீடுகள்: பேட்டரியின் உள் மின்மறுப்பில் ஏற்படும் மாற்றங்களைக் கண்காணித்தல்.
• மின்வேதியியல் மின்மறுப்பு நிறமாலையியல் (EIS): வெவ்வேறு அதிர்வெண்களுக்கு பேட்டரியின் மின்மறுப்பு பதிலை பகுப்பாய்வு செய்தல்.
• மாடல் அடிப்படையிலான மதிப்பீடு: பல்வேறு அளவுருக்களின் அடிப்படையில் SOH-ஐ மதிப்பிடுவதற்கு கணித மாதிரிகளைப் பயன்படுத்துதல்.

4. செல் சமநிலைப்படுத்தல்

தொடரில் இணைக்கப்பட்ட பல செல்களைக் கொண்ட ஒரு பேட்டரி பேக்கில், அனைத்து செல்களும் ஒரே SOC-ஐ கொண்டிருப்பதை உறுதி செய்ய செல் சமநிலைப்படுத்தல் முக்கியமானது. உற்பத்தி மாறுபாடுகள் மற்றும் வெவ்வேறு இயக்க நிலைமைகள் காரணமாக, சில செல்கள் மற்றவற்றை விட வேகமாக சார்ஜ் அல்லது டிஸ்சார்ஜ் ஆகலாம். இது SOC-இல் ஏற்றத்தாழ்வுகளுக்கு வழிவகுக்கும், இது பேட்டரி பேக்கின் ஒட்டுமொத்த திறன் மற்றும் ஆயுளைக் குறைக்கும்.

செல் சமநிலைப்படுத்தும் நுட்பங்கள் பின்வருமாறு:

• செயலற்ற சமநிலைப்படுத்தல் (Passive balancing): அதிக மின்னழுத்தம் கொண்ட செல்களிலிருந்து அதிகப்படியான சார்ஜை மின்தடையங்கள் மூலம் சிதறடித்தல். இது ஒரு எளிய மற்றும் செலவு குறைந்த முறையாகும், ஆனால் செயல்திறன் குறைவானது.
• செயலில் சமநிலைப்படுத்தல் (Active balancing): மின்தேக்கிகள், மின்தூண்டிகள் அல்லது DC-DC மாற்றிகளைப் பயன்படுத்தி அதிக மின்னழுத்தம் கொண்ட செல்களிலிருந்து குறைந்த மின்னழுத்தம் கொண்ட செல்களுக்கு சார்ஜை மறுபகிர்வு செய்தல். இது மிகவும் திறமையான முறையாகும், ஆனால் மிகவும் சிக்கலானது மற்றும் விலை உயர்ந்தது.

5. வெப்ப மேலாண்மை

பேட்டரி வெப்பநிலை அதன் செயல்திறனையும் ஆயுளையும் கணிசமாக பாதிக்கிறது. அதிக வெப்பநிலை சிதைவை விரைவுபடுத்தும், அதே சமயம் குறைந்த வெப்பநிலை திறன் மற்றும் சக்தி வெளியீட்டைக் குறைக்கும். ஒரு BMS பெரும்பாலும் பேட்டரியை அதன் உகந்த வெப்பநிலை வரம்பிற்குள் பராமரிக்க வெப்ப மேலாண்மை அம்சங்களைக் கொண்டுள்ளது.

வெப்ப மேலாண்மை நுட்பங்கள் பின்வருமாறு:

• காற்று குளிரூட்டல்: பேட்டரி பேக்கைச் சுற்றி காற்றைச் சுழற்ற விசிறிகளைப் பயன்படுத்துதல்.
• திரவ குளிரூட்டல்: பேட்டரி பேக்கிற்குள் உள்ள சேனல்கள் வழியாக ஒரு குளிரூட்டியை (எ.கா., நீர்-கிளைகோல் கலவை) சுற்றுதல்.
• கட்டம் மாற்றப் பொருட்கள் (PCMs): கட்டம் மாறும் போது (எ.கா., திடப்பொருளிலிருந்து திரவத்திற்கு) வெப்பத்தை உறிஞ்சும் அல்லது வெளியிடும் பொருட்களைப் பயன்படுத்துதல்.
• வெப்பமின் குளிரூட்டிகள் (TECs): ஒரு பக்கத்திலிருந்து மறுபக்கத்திற்கு வெப்பத்தை மாற்ற திட-நிலை சாதனங்களைப் பயன்படுத்துதல்.

6. தொடர்பு மற்றும் தரவு பதிவு

நவீன BMS பெரும்பாலும் வெளிப்புற சாதனங்கள் அல்லது அமைப்புகளுக்கு தரவை அனுப்ப தகவல் தொடர்பு இடைமுகங்களைக் கொண்டுள்ளன. இது தொலைநிலை கண்காணிப்பு, கண்டறிதல் மற்றும் கட்டுப்பாட்டை அனுமதிக்கிறது. பொதுவான தகவல் தொடர்பு நெறிமுறைகள் பின்வருமாறு:

• CAN (Controller Area Network): வாகன மற்றும் தொழில்துறை பயன்பாடுகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு வலுவான நெறிமுறை.
• Modbus: தொழில்துறை ஆட்டோமேஷனில் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு தொடர் தகவல் தொடர்பு நெறிமுறை.
• RS-485: நீண்ட தூர தகவல்தொடர்புக்கு பயன்படுத்தப்படும் ஒரு தொடர் தகவல் தொடர்பு தரநிலை.
• Ethernet: அதிவேகத் தகவல்தொடர்புக்குப் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு நெட்வொர்க் நெறிமுறை.
• Bluetooth: குறுகிய தூர தகவல்தொடர்புக்குப் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு வயர்லெஸ் தகவல் தொடர்பு தொழில்நுட்பம்.
• WiFi: இணைய இணைப்புக்காகப் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு வயர்லெஸ் நெட்வொர்க்கிங் தொழில்நுட்பம்.

தரவு பதிவு திறன்கள் BMS-க்கு மின்னழுத்தம், மின்னோட்டம், வெப்பநிலை, SOC மற்றும் SOH போன்ற முக்கியமான அளவுருக்களை காலப்போக்கில் பதிவு செய்ய அனுமதிக்கின்றன. இந்தத் தரவைப் பின்வருவனவற்றிற்குப் பயன்படுத்தலாம்:

• செயல்திறன் பகுப்பாய்வு: பேட்டரி செயல்திறனில் உள்ள போக்குகள் மற்றும் வடிவங்களை அடையாளம் காணுதல்.
• தவறு கண்டறிதல்: சிக்கல்களின் மூல காரணத்தை அடையாளம் காணுதல்.
• முன்கணிப்பு பராமரிப்பு: எப்போது பராமரிப்பு தேவைப்படும் என்பதைக் கணித்தல்.

7. அங்கீகாரம் மற்றும் பாதுகாப்பு

EV-கள் மற்றும் ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்புகள் போன்ற உயர் மதிப்புள்ள பயன்பாடுகளில் பேட்டரிகளின் பயன்பாடு அதிகரித்து வருவதால், பாதுகாப்பு மற்றும் அங்கீகாரம் பெருகிய முறையில் முக்கியத்துவம் பெறுகின்றன. ஒரு BMS பேட்டரி அமைப்புக்கு அங்கீகரிக்கப்படாத அணுகலைத் தடுக்கவும், சேதப்படுத்துதல் அல்லது போலிகளைத் தடுக்கவும் அம்சங்களைக் கொண்டிருக்கலாம்.

அங்கீகார முறைகள் பின்வருமாறு:

• டிஜிட்டல் கையொப்பங்கள்: பேட்டரியின் நம்பகத்தன்மையைச் சரிபார்க்க கிரிப்டோகிராஃபிக் நுட்பங்களைப் பயன்படுத்துதல்.
• வன்பொருள் பாதுகாப்பு தொகுதிகள் (HSMs): கிரிப்டோகிராஃபிக் விசைகளை சேமிக்கவும் நிர்வகிக்கவும் பிரத்யேக வன்பொருளைப் பயன்படுத்துதல்.
• பாதுகாப்பான துவக்கம் (Secure boot): BMS மென்பொருள் உண்மையானது மற்றும் சேதப்படுத்தப்படவில்லை என்பதை உறுதி செய்தல்.

பேட்டரி மேலாண்மை அமைப்புகளின் வகைகள்

BMS-ஐ கட்டமைப்பு, செயல்பாடு மற்றும் பயன்பாடு உள்ளிட்ட பல்வேறு காரணிகளின் அடிப்படையில் வகைப்படுத்தலாம்.

1. மையப்படுத்தப்பட்ட BMS

ஒரு மையப்படுத்தப்பட்ட BMS-இல், அனைத்து BMS செயல்பாடுகளும் ஒரே கட்டுப்பாட்டாளரால் செய்யப்படுகின்றன. இந்தக் கட்டுப்பாட்டாளர் பொதுவாக பேட்டரி பேக்கிற்கு அருகில் அமைந்துள்ளது. மையப்படுத்தப்பட்ட BMS ஒப்பீட்டளவில் எளிமையானவை மற்றும் செலவு குறைந்தவை, ஆனால் அவை மற்ற வகை BMS-ஐ விட குறைவான நெகிழ்வுத்தன்மை மற்றும் அளவிடக்கூடிய தன்மையைக் கொண்டிருக்கலாம்.

2. பரவலாக்கப்பட்ட BMS

ஒரு பரவலாக்கப்பட்ட BMS-இல், BMS செயல்பாடுகள் பல கட்டுப்பாட்டாளர்களிடையே விநியோகிக்கப்படுகின்றன, ஒவ்வொன்றும் ஒரு சிறிய குழு செல்களின் கண்காணிப்பு மற்றும் கட்டுப்பாட்டிற்கு பொறுப்பாகும். இந்தக் கட்டுப்பாட்டாளர்கள் ஒரு மைய முதன்மைக் கட்டுப்பாட்டாளருடன் தொடர்பு கொள்கின்றன, இது BMS-இன் ஒட்டுமொத்த செயல்பாட்டை ஒருங்கிணைக்கிறது. பரவலாக்கப்பட்ட BMS மையப்படுத்தப்பட்ட BMS-ஐ விட நெகிழ்வானவை மற்றும் அளவிடக்கூடியவை, ஆனால் அவை மிகவும் சிக்கலானவை மற்றும் விலை உயர்ந்தவை.

3. மாடுலர் BMS

ஒரு மாடுலர் BMS என்பது மையப்படுத்தப்பட்ட மற்றும் பரவலாக்கப்பட்ட BMS-இன் நன்மைகளை இணைக்கும் ஒரு கலப்பின அணுகுமுறையாகும். இது பல மாட்யூல்களைக் கொண்டுள்ளது, ஒவ்வொன்றும் ஒரு கட்டுப்பாட்டாளர் மற்றும் ஒரு சிறிய குழு செல்களைக் கொண்டுள்ளது. இந்த மாட்யூல்களை ஒன்றாக இணைத்து ஒரு பெரிய பேட்டரி பேக்கை உருவாக்கலாம். மாடுலர் BMS நெகிழ்வுத்தன்மை, அளவிடுதல் மற்றும் செலவு ஆகியவற்றின் நல்ல சமநிலையை வழங்குகிறது.

4. மென்பொருள் அடிப்படையிலான BMS

இந்த BMS கண்காணிப்பு, கட்டுப்பாடு மற்றும் பாதுகாப்பிற்காக மென்பொருள் வழிமுறைகளை பெரிதும் நம்பியுள்ளன. பெரும்பாலும் தற்போதுள்ள ECU-கள் (Engine Control Units) அல்லது பிற உட்பொதிக்கப்பட்ட அமைப்புகளில் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டு, அவை SOC/SOH மதிப்பீடு மற்றும் முன்கணிப்பு பராமரிப்பிற்காக அதிநவீன மாதிரிகளைப் பயன்படுத்துகின்றன. மென்பொருள் அடிப்படையிலான BMS நெகிழ்வுத்தன்மையை வழங்குகிறது மற்றும் புதிய அம்சங்கள் மற்றும் வழிமுறைகளுடன் எளிதாகப் புதுப்பிக்கப்படலாம். இருப்பினும், வலுவான வன்பொருள் பாதுகாப்பு வழிமுறைகள் இன்னும் அவசியமானவை.

பேட்டரி மேலாண்மை அமைப்புகளின் பயன்பாடுகள்

BMS பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அவற்றுள்:

1. மின்சார வாகனங்கள் (EVs)

EV-கள் தங்கள் பேட்டரி பேக்குகளின் பாதுகாப்பான மற்றும் திறமையான செயல்பாட்டை உறுதி செய்ய BMS-ஐ பெரிதும் நம்பியுள்ளன. BMS பேட்டரியின் மின்னழுத்தம், மின்னோட்டம், வெப்பநிலை மற்றும் SOC-ஐ கண்காணித்து கட்டுப்படுத்துகிறது, மேலும் அதை அதிமின்னழுத்தம், குறைமின்னழுத்தம், அதிமின்னோட்டம் மற்றும் அதிவெப்பநிலையிலிருந்து பாதுகாக்கிறது. வரம்பு மற்றும் ஆயுளை அதிகரிக்க செல் சமநிலைப்படுத்தலும் முக்கியமானது.

உதாரணம்: டெஸ்லாவின் BMS என்பது ஒரு அதிநவீன அமைப்பாகும், இது பேட்டரி பேக்கில் உள்ள ஆயிரக்கணக்கான செல்களைக் கண்காணித்து, வரம்பு மற்றும் ஆயுளை அதிகரிக்க சார்ஜிங் மற்றும் டிஸ்சார்ஜிங்கை மேம்படுத்துகிறது. BMW-இன் i3 இதே போன்ற நோக்கங்களுக்காக ஒரு மேம்பட்ட BMS-ஐப் பயன்படுத்துகிறது.

2. ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்புகள் (ESS)

கிரிட்-அளவு ஆற்றல் சேமிப்பு அல்லது குடியிருப்பு சோலார் மின் அமைப்புகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படும் ESS-களும் BMS-ஐ நம்பியுள்ளன. BMS பேட்டரி பேக்கின் சார்ஜிங் மற்றும் டிஸ்சார்ஜிங்கை நிர்வகிக்கிறது, அதன் செயல்திறனை மேம்படுத்துகிறது மற்றும் சேதத்திலிருந்து பாதுகாக்கிறது.

உதாரணம்: LG Chem-இன் RESU (குடியிருப்பு ஆற்றல் சேமிப்பு அலகு) பேட்டரி பேக்கை நிர்வகிக்கவும் நம்பகமான செயல்பாட்டை உறுதி செய்யவும் ஒரு BMS-ஐப் பயன்படுத்துகிறது.

3. கையடக்க மின்னணுவியல்

ஸ்மார்ட்போன்கள், மடிக்கணினிகள், டேப்லெட்டுகள் மற்றும் பிற கையடக்க மின்னணு சாதனங்கள் அனைத்தும் தங்கள் பேட்டரிகளை நிர்வகிக்க BMS-ஐப் பயன்படுத்துகின்றன. BMS பேட்டரியை அதிக சார்ஜிங், அதிக டிஸ்சார்ஜிங் மற்றும் அதிவெப்பநிலையிலிருந்து பாதுகாக்கிறது, மேலும் சாதனம் பாதுகாப்பாகவும் நம்பகத்தன்மையுடனும் செயல்படுவதை உறுதி செய்கிறது. இந்த BMS பெரும்பாலும் மிகவும் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டவை மற்றும் செலவு-மேம்படுத்தப்பட்டவை.

உதாரணம்: Apple-இன் ஐபோன்கள் மற்றும் Samsung-இன் கேலக்ஸி போன்கள் அனைத்தும் தங்கள் லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளை நிர்வகிக்க BMS-ஐ இணைத்துள்ளன.

4. மருத்துவ சாதனங்கள்

பேஸ்மேக்கர்கள், டிஃபிப்ரிலேட்டர்கள் மற்றும் கையடக்க ஆக்ஸிஜன் செறிவூட்டிகள் போன்ற பல மருத்துவ சாதனங்கள் பேட்டரிகளைப் பயன்படுத்துகின்றன. இந்த சாதனங்களில் உள்ள BMS மிகவும் நம்பகமானதாகவும் துல்லியமாகவும் இருக்க வேண்டும், ஏனெனில் தோல்விகள் கடுமையான விளைவுகளை ஏற்படுத்தும். தேவையற்ற அமைப்பு மற்றும் தோல்வி-பாதுகாப்பான வழிமுறைகள் பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

உதாரணம்: Medtronic-இன் பேஸ்மேக்கர்கள் தங்கள் பேட்டரிகளை நிர்வகிக்கவும் பல ஆண்டுகளாக நம்பகமான செயல்பாட்டை உறுதி செய்யவும் BMS-ஐப் பயன்படுத்துகின்றன.

5. தொழில்துறை உபகரணங்கள்

ஃபோர்க்லிஃப்ட்கள், பவர் டூல்கள் மற்றும் பிற தொழில்துறை உபகரணங்கள் பெருகிய முறையில் பேட்டரிகளால் இயக்கப்படுகின்றன. இந்த பயன்பாடுகளில் உள்ள BMS வலுவானதாகவும், கடுமையான இயக்க நிலைமைகளைத் தாங்கக்கூடியதாகவும் இருக்க வேண்டும்.

உதாரணம்: Hyster-Yale குழுமம் அதன் மின்சார ஃபோர்க்லிஃப்ட்களில் பேட்டரி பேக்குகளை நிர்வகிக்கவும் செயல்திறனை மேம்படுத்தவும் BMS-ஐப் பயன்படுத்துகிறது.

6. விண்வெளி

விமானம், செயற்கைக்கோள்கள் மற்றும் ட்ரோன்கள் உட்பட பல்வேறு விண்வெளிப் பயன்பாடுகளில் பேட்டரிகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இந்தப் பயன்பாடுகளில் உள்ள BMS இலகுரக, நம்பகமானதாகவும், தீவிர வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தங்களில் செயல்படக்கூடியதாகவும் இருக்க வேண்டும். தேவையற்ற அமைப்பு மற்றும் கடுமையான சோதனைகள் மிக முக்கியமானவை.

உதாரணம்: போயிங்கின் 787 டிரீம்லைனர் பல்வேறு அமைப்புகளை இயக்க அதிநவீன BMS உடன் லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளைப் பயன்படுத்துகிறது.

பேட்டரி மேலாண்மை அமைப்புகளில் எதிர்காலப் போக்குகள்

BMS துறை தொடர்ந்து வளர்ந்து வருகிறது, பேட்டரி தொழில்நுட்பத்தில் முன்னேற்றங்கள், EV-கள் மற்றும் ESS-களுக்கான தேவை அதிகரிப்பு, மற்றும் பாதுகாப்பு மற்றும் நிலைத்தன்மை குறித்த கவலைகள் அதிகரித்து வருகின்றன.

1. SOC/SOH மதிப்பீட்டிற்கான மேம்பட்ட வழிமுறைகள்

SOC மற்றும் SOH மதிப்பீட்டின் துல்லியம் மற்றும் நம்பகத்தன்மையை மேம்படுத்த மேலும் அதிநவீன வழிமுறைகள் உருவாக்கப்பட்டு வருகின்றன. இந்த வழிமுறைகள் பெரும்பாலும் இயந்திர கற்றல் நுட்பங்கள் மற்றும் தரவு பகுப்பாய்வுகளை உள்ளடக்கி, பேட்டரி செயல்திறன் தரவுகளிலிருந்து கற்றுக்கொண்டு மாறும் இயக்க நிலைமைகளுக்கு ஏற்ப மாற்றியமைக்கின்றன.

2. வயர்லெஸ் BMS

வயர்லெஸ் BMS பிரபலமடைந்து வருகிறது, குறிப்பாக வயரிங் கடினமாகவோ அல்லது விலை உயர்ந்ததாகவோ உள்ள பயன்பாடுகளில். வயர்லெஸ் BMS பேட்டரி பேக்கிற்கும் BMS கட்டுப்பாட்டாளருக்கும் இடையில் தரவை அனுப்ப புளூடூத் அல்லது வைஃபை போன்ற வயர்லெஸ் தொடர்பு தொழில்நுட்பங்களைப் பயன்படுத்துகிறது.

3. கிளவுட் அடிப்படையிலான BMS

கிளவுட் அடிப்படையிலான BMS பேட்டரி அமைப்புகளின் தொலைநிலை கண்காணிப்பு, கண்டறிதல் மற்றும் கட்டுப்பாட்டை அனுமதிக்கிறது. BMS-இலிருந்து தரவு கிளவுட்டிற்கு அனுப்பப்படுகிறது, அங்கு அதை பகுப்பாய்வு செய்து பேட்டரி செயல்திறனை மேம்படுத்தவும் தோல்விகளைக் கணிக்கவும் பயன்படுத்தலாம். இது பெரிய அளவில் கடற்படை மேலாண்மை மற்றும் முன்கணிப்பு பராமரிப்பை செயல்படுத்துகிறது.

4. ஒருங்கிணைந்த BMS

BMS சார்ஜர், இன்வெர்ட்டர் மற்றும் வெப்ப மேலாண்மை அமைப்பு போன்ற பிற கூறுகளுடன் ஒருங்கிணைக்கப்படும் மேலும் ஒருங்கிணைந்த BMS தீர்வுகளை நோக்கிய போக்கு உள்ளது. இது ஒட்டுமொத்த அமைப்பின் அளவு, எடை மற்றும் செலவைக் குறைக்கிறது.

5. AI-இயங்கும் BMS

செயற்கை நுண்ணறிவு (AI) BMS-இல் பேட்டரி செயல்திறனை மேம்படுத்தவும், தோல்விகளைக் கணிக்கவும், பாதுகாப்பை மேம்படுத்தவும் பெருகிய முறையில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. AI வழிமுறைகள் বিপুল அளவிலான பேட்டரி தரவுகளிலிருந்து கற்றுக்கொண்டு நிகழ்நேரத்தில் அறிவார்ந்த முடிவுகளை எடுக்க முடியும்.

6. செயல்பாட்டு பாதுகாப்பு தரநிலைகள்

ISO 26262 (வாகனப் பயன்பாடுகளுக்கு) மற்றும் IEC 61508 (பொதுவான தொழில்துறை பயன்பாடுகளுக்கு) போன்ற செயல்பாட்டு பாதுகாப்பு தரநிலைகளுக்கு இணங்குவது பெருகிய முறையில் முக்கியத்துவம் பெறுகிறது. BMS வடிவமைப்புகள் அனைத்து நிலைமைகளிலும் பாதுகாப்பான செயல்பாட்டை உறுதி செய்வதற்காக உள்ளமைக்கப்பட்ட பாதுகாப்பு வழிமுறைகள் மற்றும் கண்டறிதல்களுடன் உருவாக்கப்படுகின்றன. இதில் தேவையற்ற அமைப்பு, தவறு சகிப்புத்தன்மை மற்றும் கடுமையான சோதனைகள் ஆகியவை அடங்கும்.

முடிவுரை

பேட்டரி மேலாண்மை அமைப்புகள் பேட்டரி-இயங்கும் சாதனங்கள் மற்றும் ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்புகளின் பாதுகாப்பான, திறமையான மற்றும் நம்பகமான செயல்பாட்டிற்கு அவசியமானவை. பேட்டரி தொழில்நுட்பம் தொடர்ந்து வளர்ச்சியடைந்து, பேட்டரிகளுக்கான தேவை அதிகரிக்கும் போது, BMS-இன் முக்கியத்துவம் மட்டுமே வளரும். BMS-இன் செயல்பாடுகள், வகைகள், பயன்பாடுகள் மற்றும் எதிர்காலப் போக்குகளைப் புரிந்துகொள்வது பொறியாளர்கள், ஆர்வலர்கள் மற்றும் உலகளவில் பேட்டரி-இயங்கும் தொழில்நுட்பங்களுடன் பணிபுரியும் எவருக்கும் முக்கியமானது. வழிமுறைகள், வயர்லெஸ் தொழில்நுட்பங்கள், AI மற்றும் செயல்பாட்டுப் பாதுகாப்பில் ஏற்பட்டுள்ள முன்னேற்றங்கள் BMS-இன் எதிர்காலத்தை வடிவமைத்து, அவற்றை புத்திசாலித்தனமாகவும், திறமையாகவும், நம்பகத்தன்மையுடனும் உருவாக்குகின்றன.

இந்த வழிகாட்டி BMS-இன் விரிவான கண்ணோட்டத்தை வழங்குகிறது, இது உலகளாவிய பார்வையாளர்களுக்காக உருவாக்கப்பட்டுள்ளது. பேட்டரி தொழில்நுட்ப உலகில் நீங்கள் ஆழமாகச் செல்லும்போது, நன்கு வடிவமைக்கப்பட்ட மற்றும் செயல்படுத்தப்பட்ட BMS பேட்டரிகளின் முழுத் திறனையும் திறப்பதற்கான திறவுகோல் என்பதை நினைவில் கொள்ளுங்கள்.