ওভারভোল্টেজ কি?
গত মঙ্গলবার ওহিওতে একটি প্যাক ইন্টিগ্রেটরের কাছ থেকে একটি কল পেয়েছি। তাদের কাছে একটি 14S LFP প্যাক ছিল যা 3.91V রিডিং দুটি কোষ সহ একটি সৌর ইনস্টল থেকে ফিরে এসেছিল। এলএফপি। স্বাভাবিক ব্যবহারে 3.65V এর উপরে কিছু দেখা উচিত নয়। কোষগুলো বাইরে থেকে ভালো দেখাচ্ছিল কিন্তু যখন আমরা একটা ফাটলাম তখন ক্যাথোড ফয়েলের কিনারা বাদামী হয়ে গিয়েছিল। ক্লাসিক ওভারচার্জ ক্ষতি।
দেখা যাচ্ছে তারা একটি সীসা-অ্যাসিড চার্জার ব্যবহার করছে। গ্রাহক এটি অদলবদল করেছেন কারণ আসলটি মারা গেছে। লিড-অ্যাসিড 48V চার্জার 58.4V ফ্লোট বের করে। একটি 14S LFP প্যাকে যা প্রতি কক্ষে 4.17V পর্যন্ত কাজ করে৷ সীসা অ্যাসিডের জন্য কোনো সমস্যা নয়{10} LFP এর জন্য বড় সমস্যা।
মানুষ স্বীকার করার চেয়ে এই ধরনের জিনিস বেশি ঘটে।
ওভারভোল্টেজ মানে হল একটি সেলকে তার সর্বোচ্চ রেট করা চার্জ ভোল্টেজ অতিক্রম করা। সংখ্যা রসায়নের উপর নির্ভর করে। এনএমসি এবং এনসিএ 4.20V এ শীর্ষে রয়েছে। কিছু উচ্চ-শক্তি NMC ভেরিয়েন্টকে 4.35V রেট দেওয়া হয়েছে কিন্তু সেগুলি বিশেষ কোষ এবং আপনি তাদের সাথে কী করছেন তা জানতে হবে। LFP রসায়ন একটি 3.65V সিলিং আছে. LTO প্রায় 2.85V। এই সংখ্যাগুলি সেল ভেন্ডর ডেটাশিট থেকে আসে৷ তাদের উপেক্ষা করুন এবং আপনার সমস্যা হবে।
অভ্যন্তরীণ কোষের অবক্ষয়
ওভারভোল্টেজে কোষের ভিতরে কী ঘটে তা জটিল নয়। ক্যাথোড উপাদান অক্সিজেন ছেড়ে দিতে চায় যখন আপনি এটি থেকে খুব বেশি লিথিয়াম বের করেন। যে অক্সিজেন ইলেক্ট্রোলাইটের সাথে বিক্রিয়া করে। এদিকে লিথিয়াম ধাতু অ্যানোড পৃষ্ঠের উপর প্রলেপ দিতে শুরু করে কারণ গ্রাফাইট আয়নগুলিকে যথেষ্ট দ্রুত শোষণ করতে পারে না। প্রলেপ দুটি কারণে খারাপ। এটি অপরিবর্তনীয় ক্ষমতা হ্রাস এবং এটি ডেনড্রাইট তৈরি করে যা অবশেষে কোষটিকে অভ্যন্তরীণভাবে ছোট করতে পারে।
অনেক লোক মনে করে 4.20V স্পেকের মধ্যে মার্জিন তৈরি করা হয়েছে। নেই।
সেল নির্মাতারা সেই সীমাটি এমন জায়গায় সেট করে যেখানে অবক্ষয় অগ্রহণযোগ্য হয়ে ওঠে। একবার 4.25V এ যাওয়া সম্ভবত ঠিক আছে। সেখানে গেলে প্রতিটি চক্র কয়েক হাজারের পরিবর্তে কয়েকশ চক্রে সেল মেরে ফেলবে। 4.30V এর উপরে যাওয়া এবং আপনি কয়েকশ সাইকেল নাও পেতে পারেন। আমি একক চার্জের পরে কোষগুলি 4.35V এ ফুলে যেতে দেখেছি। কোষের উপর নির্ভর করে।
BMS এর ভূমিকা
এটি ধরার কথা বিএমএসের। প্যাকের প্রতিটি কোষ তার নিজস্ব ইন্দ্রিয় তার পায়। AFE চিপ সমস্ত সেল ভোল্টেজ পড়ে এবং একটি থ্রেশহোল্ডের সাথে তুলনা করে। কোনো সেল চলে গেলে চার্জিং বন্ধ হয়ে যায়। বেশ সহজ.
বিএমএস ছাড়া ফেল করতে পারে। আমি সেন্স তারের সংযোগকারীতে কোল্ড সোল্ডার জয়েন্ট সহ বিএমএস বোর্ড দেখেছি। একটি কক্ষ রিপোর্ট করা বন্ধ করে দেয় এবং ফার্মওয়্যারটি ত্রুটি চিহ্নিত করার পরিবর্তে শূন্যে ডিফল্ট হয়ে যায়। আমি AFE চিপ দেখেছি যা তাপমাত্রার উপরে ক্যালরি থেকে বেরিয়ে যায়। TI এর BQ76940 সাধারণত শক্ত কিন্তু পুরানো BQ76925 এর অভ্যন্তরীণ রেফারেন্স স্থানান্তরের সমস্যা ছিল। সস্তা চীনা AFE চিপ সব জায়গায় হতে পারে.
ভারসাম্য মানুষের চিন্তার চেয়ে বেশি গুরুত্বপূর্ণ। সিরিজে দশটি কোষ সহ একটি প্যাকে কিছুটা ছড়িয়ে ধারণ ক্ষমতা থাকবে। একটি কোষ অন্যদের আগে সম্পূর্ণ চার্জে আঘাত করে। যদি ভারসাম্য খুব ধীর হয় তবে উচ্চ কোষটি 4.20V এ বসে যখন কারেন্ট প্যাকের মধ্যে প্রবাহিত হতে থাকে। সেই কোষের ভোল্টেজ বেড়ে যায়। প্যাসিভ ভারসাম্যের সাথে আপনি রক্তপাত প্রতিরোধকগুলির মাধ্যমে কতটা তাপ ডাম্প করতে পারেন তা দ্বারা সীমাবদ্ধ। বেশিরভাগ ডিজাইন 50mA থেকে 100mA ব্যালেন্স কারেন্ট চালায়। যদি আপনার কোষগুলি কয়েক শতাংশের বেশি মেলে না তবে তা যথেষ্ট নাও হতে পারে।
সক্রিয় ব্যালেন্সিং চার্জকে পুড়িয়ে ফেলার পরিবর্তে উচ্চ কোষ থেকে নিম্ন কোষে নিয়ে যায়। আরো ব্যয়বহুল। আরও জটিল। বৃহৎ প্যাকগুলির জন্য বোধগম্য হয় যেখানে অপচয় শক্তি যোগ হয় বা এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য যেখানে আপনি কোনো ক্ষমতার বিস্তার সহ্য করতে পারবেন না।
চার্জার ডিজাইন হল সমীকরণের অন্য অর্ধেক। ঢালু ফিডব্যাক রেগুলেশন সহ একটি স্যুইচিং কনভার্টার হালকা লোডে ওভারশুট হবে। আমি চার্জারগুলি পরিমাপ করেছি যেগুলি 42.5V বের করে দেয় যখন প্যাকটি চার্জের শেষের কাছাকাছি 100mA এর কম হয়। দশটি কোষে বিতরণ করা অতিরিক্ত অর্ধেক ভোল্ট প্রতিটি 50mV। একটি বিপর্যয় নয় কিন্তু এটি অন্যান্য সহনশীলতার সাথে যোগ করে।
চার্জারে তাপমাত্রার ক্ষতিপূরণও গুরুত্বপূর্ণ। লিথিয়াম কোষগুলি গরম হলে কম ভোল্টেজে চার্জ করা উচিত। কিছু চার্জার থার্মিস্টরের উপর ভিত্তি করে সিভি সেটপয়েন্ট সামঞ্জস্য করে। অধিকাংশ সস্তা বেশী না. 45C তাপমাত্রায় সূর্যের আলোতে বসে থাকা একটি প্যাকটি প্রতি কক্ষে স্বাভাবিক 4.20V-এ চার্জ হয়ে কার্যকরভাবে অতিরিক্ত চার্জ করা হচ্ছে।
দুটি সুরক্ষা স্তর একের চেয়ে ভাল। BMS সেল ভোল্টেজ দেখে। একটি মাধ্যমিক সুরক্ষা আইসি প্যাক ভোল্টেজ দেখতে পারে এবং কিছু ভুল হলে একটি FET কাটতে পারে। ওহাইও প্যাকের জন্য যা এই পুরো আলোচনা শুরু করেছিল, কোনটিই ছিল না। তাদের একটি বোবা বিএমএস ছিল যা শুধুমাত্র ভারসাম্য বজায় রেখেছিল। কোনো সুরক্ষা নেই। গ্রাহক ধরে নিয়েছিলেন চার্জার এটি পরিচালনা করবে। খারাপ অনুমান।
ডিজাইন চেকলিস্ট
আপনি যদি প্যাক ডিজাইন করছেন তবে চেকলিস্টটি বেশ ছোট।
- বাস্তব সেল-স্তরের OVP সহ একটি BMS ব্যবহার করুন৷
- কিছু মার্জিন সহ থ্রেশহোল্ড সেট করুন, সম্ভবত NMC-এর জন্য 4.18V।
- নিশ্চিত করুন যে ভারসাম্য আপনার সেল স্প্রেডের সাথে বজায় রাখতে পারে।
- চার্জারটিকে তার অপারেটিং খাম জুড়ে যোগ্য করুন কেবল বেঞ্চের ঘরের তাপমাত্রায় নয়।
- একটি মাধ্যমিক সুরক্ষা পথ যোগ করুন যদি অ্যাপ্লিকেশনটি এটিকে সমর্থন করে।
ওহিও প্যাকটি একটি সঠিক BMS এবং LFP-এর জন্য নির্দিষ্ট চার্জার দিয়ে পুনর্নির্মাণ করা হচ্ছে। ব্যয়বহুল পাঠ। আরও খারাপ হতে পারত। কেউ আহত হয়নি এবং কিছুই আগুন ধরেনি। এই গল্পগুলো সবসময় এভাবে শেষ হয় না।
