જો તમે લિથિયમ બેટરી પેકને અસમાન રીતે વૃદ્ધ થતો જોયો હોય - કેટલાક સેલ 4.1V પર જ્યારે કેટલાક 3.6V પર બેસે છે - તો તમે પહેલાથી જ સમજી ગયા છો કે સંતુલન શા માટે મહત્વપૂર્ણ છે. પ્રશ્ન એ નથી કે સંતુલન રાખવું કે નહીં, પરંતુ કેવી રીતે સંતુલન રાખવું, અને પેકના જીવનકાળ દરમિયાન તે પસંદગીનો શું ખર્ચ થાય છે.
આ માર્ગદર્શિકા સક્રિય સંતુલન BMS અને નિષ્ક્રિય સંતુલન BMS ની તુલના ચોક્કસ માર્ગદર્શન સાથે કરે છે કે કયો અભિગમ તમારી એપ્લિકેશનને અનુકૂળ છે.
BMS માં કોષ સંતુલન શું છે?
લિથિયમ બેટરી પેકમાં શ્રેણીમાં જોડાયેલા અનેક કોષો હોય છે. વ્યવહારમાં, કોષો ક્ષમતા, આંતરિક પ્રતિકાર અને સ્વ-ડિસ્ચાર્જ દરમાં થોડા અલગ હોય છે. સમય જતાં, આ તફાવતો વધતા જાય છે. સૌથી નબળો કોષ પહેલા તેની વોલ્ટેજ મર્યાદા સુધી પહોંચે છે - ચાર્જ દરમિયાન તે છતને અથડાવે છે; ડિસ્ચાર્જ દરમિયાન તે ફ્લોર પર અથડાવે છે. BMS તે એક કોષને સુરક્ષિત રાખવા માટે આખા પેકને કાપી નાખે છે, ભલે મજબૂત કોષો હજુ પણ ઉપયોગી ક્ષમતા ધરાવે છે.
કોષ સંતુલન આ તફાવતોને સુધારે છે, ઉપયોગી ક્ષમતાને વિસ્તૃત કરે છે અને પેક ડિગ્રેડેશનને ધીમું કરે છે. બે મૂળભૂત રીતે અલગ અભિગમો છે.
BMS માં કોષ સંતુલન શું છે?
લિથિયમ બેટરી પેકમાં શ્રેણીમાં જોડાયેલા અનેક કોષો હોય છે. વ્યવહારમાં, કોષો ક્ષમતા, આંતરિક પ્રતિકાર અને સ્વ-ડિસ્ચાર્જ દરમાં થોડા અલગ હોય છે. સમય જતાં, આ તફાવતો વધતા જાય છે. સૌથી નબળો કોષ પહેલા તેની વોલ્ટેજ મર્યાદા સુધી પહોંચે છે - ચાર્જ દરમિયાન તે છતને અથડાવે છે; ડિસ્ચાર્જ દરમિયાન તે ફ્લોર પર અથડાવે છે. BMS તે એક કોષને સુરક્ષિત રાખવા માટે આખા પેકને કાપી નાખે છે, ભલે મજબૂત કોષો હજુ પણ ઉપયોગી ક્ષમતા ધરાવે છે.
કોષ સંતુલન આ તફાવતોને સુધારે છે, ઉપયોગી ક્ષમતાને વિસ્તૃત કરે છે અને પેક ડિગ્રેડેશનને ધીમું કરે છે. બે મૂળભૂત રીતે અલગ અભિગમો છે.
નિષ્ક્રિય સંતુલન BMS
નિષ્ક્રિય સંતુલન કોઈપણ કોષમાં બ્લીડ રેઝિસ્ટરને સક્રિય કરે છે જેનો વોલ્ટેજ ચાર્જિંગ દરમિયાન અન્ય કરતા વધારે હોય છે. વધારાની ઉર્જા ગરમીમાં રૂપાંતરિત થાય છે અને વિસર્જન થાય છે.
ફાયદા
- પ્રતિ યુનિટ ઓછી હાર્ડવેર કિંમત
- સરળ સર્કિટ ડિઝાઇન - ઉત્પાદન અને સ્ત્રોતમાં સરળ
- વિશ્વસનીય અને સારી રીતે સમજી શકાય તેવી ટેકનોલોજી
- ઓછી કોષ-થી-કોષ ભિન્નતાવાળા પેક માટે પર્યાપ્ત
- ગરમી તરીકે ઊર્જાનો બગાડ - કાર્યક્ષમતામાં ઘટાડો એ ડિઝાઇનમાં સહજ છે
- સંતુલન ફક્ત ટોપ-ઓફ-ચાર્જ (પૂર્ણ વોલ્ટેજની નજીક) પર થાય છે.
- ગરમી ઉત્પન્ન કરવા માટે થર્મલ મેનેજમેન્ટની જરૂર પડે છે
- સંતુલિત પ્રવાહ સામાન્ય રીતે 20-100 mA હોય છે — મોટા અસંતુલનને ઉકેલવામાં ધીમો
- નબળા કોષોમાંથી ક્ષમતા પુનઃપ્રાપ્ત કરતું નથી - ફક્ત મજબૂત કોષોને મર્યાદિત કરે છે
મર્યાદાઓ
નાના ગ્રાહક પેક, એકસમાન કોષોવાળા ખર્ચ-સંવેદનશીલ ઉત્પાદનો અને એવા કાર્યક્રમો માટે જ્યાં સંતુલન કામગીરી ગૌણ છે, નિષ્ક્રિય સંતુલન યોગ્ય છે.
સક્રિય સંતુલન BMS
સક્રિય સંતુલન કોષો વચ્ચે ઊર્જાનું વિસર્જન કરવાને બદલે તેનું પરિવહન કરે છે. ઉચ્ચ કોષ ઇન્ડક્ટિવ, કેપેસિટીવ અથવા ટ્રાન્સફોર્મર-આધારિત સર્કિટ દ્વારા વધારાના ચાર્જને નીચલા કોષમાં સ્થાનાંતરિત કરે છે.
DALY એક્ટિવ બેલેન્સર BMS ઇન્ડક્ટર-આધારિત એનર્જી ટ્રાન્સફર પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરે છે, જે 4S–24S રૂપરેખાંકનોમાં 2 A સુધી બેલેન્સિંગ કરંટ પહોંચાડે છે. આ એક્ટિવ બેલેન્સર BMS ડિઝાઇન LiFePO4, NMC, NCA અને LTO સેલ કેમિસ્ટ્રીને સપોર્ટ કરે છે.
ફાયદા
- કોષો વચ્ચે ઊર્જાનું રિસાયકલ - ટ્રાન્સફર કાર્યક્ષમતા 85-95%
- ચાર્જની કોઈપણ સ્થિતિમાં સંતુલન, ફક્ત ચાર્જની ટોચ પર જ નહીં
- ઉચ્ચ સંતુલન પ્રવાહ (2 A સુધી વિરુદ્ધ નિષ્ક્રિય 20-100 mA) — ઝડપી સમીકરણ
- નબળા કોષો પર તાણ ઘટાડીને પેક લાઇફ વધારે છે
- જૂના અથવા મેળ ન ખાતા સેલ સેટ સાથે વધુ સારું પ્રદર્શન
- નિષ્ક્રિય સિસ્ટમો કરતાં વધુ એકમ ખર્ચ
- વધુ જટિલ સર્કિટ ડિઝાઇન
- સ્ટેન્ડબાય પાવર ડ્રો થોડો વધારે
મર્યાદાઓ
સક્રિય સંતુલન ઊર્જા સંગ્રહ પ્રણાલીઓ, EV અને ઈ-બાઈક પેક માટે યોગ્ય છે જ્યાં સાયકલ જીવન મહત્વપૂર્ણ છે, ઉચ્ચ સેલ રિપ્લેસમેન્ટ ખર્ચ સાથે ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશનો અને સેકન્ડ-લાઈફ કોષોનો ઉપયોગ કરતા પેક.
બાજુ-બાજુ સરખામણી
| લક્ષણ | નિષ્ક્રિય સંતુલન BMS | સક્રિય સંતુલન BMS |
| સંતુલન પદ્ધતિ | વધારાની ઉર્જાને ગરમી તરીકે વિસર્જન કરો | કોષો વચ્ચે ઊર્જા ટ્રાન્સફર કરો |
| કાર્યક્ષમતા | ઓછી — ઉર્જાનો બગાડ | ઉચ્ચ - 85-95% ઊર્જા રિસાયકલ |
| સંતુલિત પ્રવાહ | 20-100 mA લાક્ષણિક | 2 A સુધી (DALY સક્રિય BMS) |
| સંતુલિત બારી | ફક્ત ટોપ ઓફ ચાર્જ | કોઈપણ SOC |
| કોષ જીવન પર અસર | મજબૂત કોષોને મર્યાદિત કરે છે | નબળા કોષોને ટેકો આપે છે |
| ગરમીનું ઉત્પાદન | મધ્યમથી ઉચ્ચ | ન્યૂનતમ |
| યુનિટ ખર્ચ | નીચું | ઉચ્ચ |
| માટે શ્રેષ્ઠ | નાના / સરળ પેક | ઊર્જા સંગ્રહ, EV, ઔદ્યોગિક |
બેટરી જીવન પર વાસ્તવિક અસર
સક્રિય અને નિષ્ક્રિય સંતુલન વચ્ચેનો પ્રદર્શન તફાવત પેકની ઉંમર સાથે વધતો જાય છે. સારી રીતે મેળ ખાતા કોષો સાથેનો નવો પેક બહુ ઓછો તફાવત દર્શાવે છે. 200-300 ચક્ર પછી, કોષ વિચલન વધે છે.
- નિષ્ક્રિય BMS: મજબૂત કોષોમાંથી ઊર્જાનું રક્તસ્ત્રાવ ચાલુ રહે છે, જે ઉપયોગી ક્ષમતાને મર્યાદિત કરે છે.
- સક્રિય BMS: ચાર્જનું સતત પુનઃવિતરણ કરે છે, નબળા કોષોને કોઈપણ SOC પર સપોર્ટેડ રાખે છે.
16S LiFePO4 પેક પર સ્વતંત્ર પરીક્ષણ દર્શાવે છે કે સક્રિય સંતુલન સમાન પરિસ્થિતિઓમાં નિષ્ક્રિય સંતુલનની તુલનામાં ચક્ર જીવનને 15-30% વધારી શકે છે.
સ્ત્રોત નોંધ: ચક્ર-જીવન સુધારણા શ્રેણી (15-30%) મેળ ખાતા LiFePO4 સેલ સેટ્સ પર ઇન્ડક્ટિવ એક્ટિવ બેલેન્સિંગ વિરુદ્ધ રેઝિસ્ટિવ પેસિવ બેલેન્સિંગની પીઅર-સમીક્ષા કરાયેલ પ્રયોગશાળા સરખામણીઓ પર આધારિત છે (સંદર્ભ: પ્લેટ, GL, બેટરી મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ્સ, વોલ્યુમ 2, આર્ટેક હાઉસ, 2015; અને સેલ ઇક્વલાઇઝેશન પદ્ધતિઓ પર જર્નલ ઓફ પાવર સોર્સિસમાં પ્રકાશિત ડેટા). પરિણામો સેલ કેમિસ્ટ્રી, C-રેટ, ઓપરેટિંગ તાપમાન અને ડિસ્ચાર્જની ઊંડાઈ દ્વારા બદલાય છે. મોનિટર કરાયેલ 16S LiFePO4 ડિપ્લોયમેન્ટ્સ (2022-2024, n=143 પેક) માં DALY આંતરિક ક્ષેત્ર ડેટા સમકક્ષ ઓપરેટિંગ પરિસ્થિતિઓ હેઠળ નિષ્ક્રિય BMS વિરુદ્ધ 18% નું મધ્ય ચક્ર-જીવન વિસ્તરણ દર્શાવે છે.
48V 200Ah હોમ સ્ટોરેજ સિસ્ટમ માટે, 2,000 થી 2,600 સાયકલ સુધીનું સાયકલ-લાઇફ એક્સટેન્શન સામાન્ય દૈનિક સાયકલિંગ હેઠળ 3-4 વધારાના વર્ષોનું સંચાલન દર્શાવે છે.
DALY એક્ટિવ બેલેન્સિંગ BMS — સ્પષ્ટીકરણો
| પરિમાણ | સ્પષ્ટીકરણ |
| સેલ શ્રેણી સપોર્ટ | 4S / 8S / 12S / 16S / 17S / 20S / 24S |
| સંતુલિત પ્રવાહ | 2 A સુધી સક્રિય ટ્રાન્સફર |
| રસાયણશાસ્ત્ર સપોર્ટ | LiFePO4 · NMC · NCA · LTO |
| સંચાર | UART · RS485 · CAN · બ્લૂટૂથ (BLE) |
| એપ્લિકેશન મોનિટરિંગ | iOS / Android — સેલ વોલ્ટેજ, SOC, તાપમાન, સુરક્ષા લોગ |
| ઓપરેટિંગ તાપમાન. | -20°C થી +60°C (કાર્યકારી) | -40°C થી +85°C (સંગ્રહ) |
| રક્ષણ કાર્યો | ઓવર/ઓછો-વોલ્ટેજ · ઓવર-કરન્ટ · શોર્ટ સર્કિટ · ઓવર/ઓછો-તાપમાન |
| સપ્લાયનું મૂળ સ્થાન | ફેક્ટરી ડાયરેક્ટ, ડોંગગુઆન, ચીન — B2B જથ્થાબંધ / OEM / ODM |
તમારે કયું પસંદ કરવું જોઈએ?
નિષ્ક્રિય સંતુલન પસંદ કરો જો:
- નાના, સરળ પેક (4S કે તેથી ઓછા) સાથે કામ કરવું
- કોષો નવા અને સારી રીતે મેળ ખાતા હોય છે.
- ખર્ચ એ પ્રાથમિક અવરોધ છે અને ચક્ર જીવન ગૌણ છે
- એપ્લિકેશનની સેવા જીવન ટૂંકી છે અથવા ભાગ્યે જ ચાર્જ ચક્ર છે
- ઉર્જા સંગ્રહ પ્રણાલીનું નિર્માણ અથવા જાળવણી - સૌર, આરવી, ઑફ-ગ્રીડ
- પેકમાં શ્રેણીમાં 8S કે તેથી વધુ કોષો છે
- ચક્ર જીવન અને કુલ ઉર્જા થ્રુપુટને મહત્તમ બનાવવું એ પ્રોજેક્ટની આવશ્યકતા છે.
- વૃદ્ધ, બીજા જીવનના કોષો અથવા મિશ્ર બેચના કોષો સાથે કામ કરવું
- કુલ જીવનચક્ર ખર્ચમાં સેલ રિપ્લેસમેન્ટ ખર્ચ નોંધપાત્ર છે.
સક્રિય સંતુલન પસંદ કરો જો:
વારંવાર પૂછાતા પ્રશ્નો
શું હું એવા પેકમાં સક્રિય બેલેન્સર ઉમેરી શકું છું જેમાં પહેલાથી જ નિષ્ક્રિય BMS હોય?
હા. DALY એક સ્વતંત્ર સક્રિય બેલેન્સર મોડ્યુલ પણ પ્રદાન કરે છે જે નિષ્ક્રિય BMS ની સાથે હાલના પેકમાં ઉમેરો કરે છે. સક્રિય બેલેન્સર સેલ સમાનતા સંભાળે છે; નિષ્ક્રિય BMS સુરક્ષા કાર્યો સંભાળે છે. → DALY સક્રિય બેલેન્સર મોડ્યુલ જુઓ: /active-balancer/
શું સક્રિય સંતુલન ડિસ્ચાર્જ દરમિયાન કાર્ય કરે છે, કે ફક્ત ચાર્જિંગ દરમિયાન?
સક્રિય સંતુલન ચાર્જની કોઈપણ સ્થિતિમાં કાર્ય કરે છે - ચાર્જિંગ, ડિસ્ચાર્જિંગ અને આરામ દરમિયાન. નિષ્ક્રિય સંતુલન કરતાં આ તેના પ્રાથમિક ફાયદાઓમાંનો એક છે, જે ફક્ત સંપૂર્ણ ચાર્જની નજીક સક્રિય થાય છે.
કયા વોલ્ટેજ તફાવત સક્રિય સંતુલનને ટ્રિગર કરે છે?
જ્યારે સૌથી વધુ અને સૌથી નીચા સેલ વોલ્ટેજ વચ્ચેનો તફાવત 20-30 mV પર ડિફોલ્ટ-સેટ કરેલ રૂપરેખાંકિત થ્રેશોલ્ડ કરતાં વધી જાય છે ત્યારે DALY સક્રિય સંતુલન BMS સંતુલનને ટ્રિગર કરે છે.
શું સક્રિય સંતુલન LiFePO4 રસાયણશાસ્ત્ર સાથે સુસંગત છે?
હા. LiFePO4 ખાસ કરીને સક્રિય સંતુલનથી લાભ મેળવે છે કારણ કે તેનો ફ્લેટ ડિસ્ચાર્જ કર્વ નિષ્ક્રિય સંતુલનને ઓછો અસરકારક બનાવે છે - ચાર્જની ટોચ પર નાના વોલ્ટેજ તફાવતો મોટા ક્ષમતા તફાવતોને અનુરૂપ છે.
| ક્વોટ અથવા ટેકનિકલ પરામર્શની વિનંતી કરોDALY BMS 80+ દેશોમાં ગ્રાહકોને સક્રિય અને નિષ્ક્રિય સંતુલિત BMS પૂરા પાડે છે. તમને ચોક્કસ સેલ ગણતરી, વર્તમાન રેટિંગ અથવા સંચાર પ્રોટોકોલ માટે પ્રમાણભૂત ગોઠવણી અથવા કસ્ટમાઇઝ્ડ સોલ્યુશનની જરૂર હોય, અમારી એન્જિનિયરિંગ ટીમ તમારા પ્રોજેક્ટને સમર્થન આપી શકે છે.સંપર્ક: /સંપર્ક/·પ્રોડક્ટ્સ: /એક્ટિવ-બેલેન્સર/·માર્ગદર્શિકાઓ: /daly-product-manual/ |
પોસ્ટ સમય: એપ્રિલ-૧૬-૨૦૨૬
