نئی توانائی گاڑی کی بیٹری باقی ماندہ طاقت کو درست طور پر کیوں نہیں دکھا سکتی؟
الیکٹرک گاڑیوں کی تیز رفتار ترقی کے ساتھ صارفین نے برقی گاڑیوں کی رینج پر بڑی توجہ دینا شروع کر دی ہے۔ یہاں تک کہ کچھ صارفین کو مائلیج انزائٹی بھی ہوتی ہے، کسی ایسے مظہر کے خوف سے جیسے موبائل فون کی بیٹری ختم ہونے پر اچانک بند ہو جاتی ہے۔ آج ہم کار بیٹری پاور کی درست پیمائش کی مشکلات اور مقابلہ کرنے کے طریقوں کے بارے میں تفصیلی بات کرتے ہیں۔
برقی گاڑیوں کی بیٹری کی سطح کی پیمائش میں مشکلات
مزید معلومات کے لئے 20 سال کے تجربے کے ساتھ ڈیسمین فیوز مینوفیکچرر۔ ہم سے ای میل کے ذریعے رابطہ کریں: anna@delfuse.com یا واٹس ایپ: +86 18813915908
ڈسمین فیوز الیکٹرک گاڑیوں، ہائبرڈ گیسولین اور فیول سیل گاڑی اور اس کے اہم حصوں (پیک/ پی ڈی یو/ بی ڈی یو/ ایم ایس ڈی/ الیکٹرک/ ہائی پریشر کنیکٹر، میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں وغیرہ)، ای وی چارجر/ ای وی چرنگ ڈھیر سسٹم/ ماڈیول، بجلی پیدا کرنے کا نظام، 5 جی مواصلاتی بجلی کی فراہمی، کلاؤڈ سرور پاور سپلائی، انرجی اسٹوریج، اے جی وی (بغیر پائلٹ گاڑیاں بھیجنے کا اقدام)، قدرتی علاقے کی سیاحتی کار، گالف کار، ہیلتھ کیئر، پیدل چلنے، آلات اور تعمیراتی مشینری، گراؤنڈ ہیٹنگ سسٹم، پی وی سولر کمبائنگر باکس، ڈی سی وولٹیج پاور سپلائی کنٹرول، انڈسٹری مشینری اور آلات اور ڈی سی ہائی وولٹیج ایپلی کیشن فیلڈز کے دیگر شعبوں میں بھی شامل ہیں.
پہلے میں مشکلات کے بارے میں بات کرتا ہوں؟ برقی گاڑیوں کی بیٹری بجلی کی درست پیمائش میں شامل عوامل میں شامل ہیں:
1۔ الیکٹرک وہیکل پاور بیٹری مواد متنوع ہے
درستگی برقی گاڑیوں کی بیٹری ایندھن کی پیمائش کی ایک اہم خصوصیت ہے۔ برقی گاڑیوں کی بجلی کی بیٹری کا مواد متنوع ہے۔ جن میں لیتھیئم آئرن فاسفیٹ LiFePO4 بیٹری (سرخ منحنی)، لیتھیئم کوبالٹ آکسائیڈ بیٹری LiCoO2 بیٹری (نیلا منحنی) اور نئی کیمیائی مواد کی بیٹریاں جیسے تین عنصر NMC بیٹری (سیاہ منحنی). بیٹری ایندھن کی پیمائش کے لئے ان کی مختلف ضروریات ہیں۔ لیتھیئم آئرن فاسفیٹ LiFePO4 بیٹریوں کے لیے اخراج کا منحنی چپٹا ہوتا ہے اور سیل وولٹیج کی پیمائش کی درستگی انتہائی اہم ہوتی ہے. اوور چارجنگ اور ڈسچارجنگ کو روکنے کے لیے بیٹری سیل 20 فیصد سے 90 فیصد مکمل صلاحیت کے درمیان رکھے جائیں. 85kH کی بیٹری میں عام ڈرائیونگ کے لیے جو صلاحیت استعمال کی جا سکتی ہے وہ صرف 60.9 کلو واٹ ہے۔ اگر پیمائش کی غلطی 5 فیصد ہے تو محفوظ بیٹری آپریشن جاری رکھنے کے لیے بیٹری کی صلاحیت 25 فیصد سے 85 فیصد کے درمیان رکھنا ضروری ہے۔ کل قابل استعمال صلاحیت 70 فیصد سے کم کر کے 60 فیصد کر دی گئی ہے۔
الیکٹرک وہیکل پاور بیٹری محفوظ دستیاب پاور رینج
2۔ برقی گاڑیوں کا استعمال انتہائی سخت ہے
شمال میں منفی 40 ڈگری کم درجہ حرارت کا تجربہ کرنے کے لیے الیکٹرک گاڑیاں موہے جا سکتی ہیں اور مغرب میں ہویان پہاڑ پر جا کر منفی 50 ڈگری جلنے کا تجربہ کر سکتی ہیں۔ اس کے ساتھ ساتھ نمی، مشینی تناؤ اور 15 سال سے زائد کی سروس لائف نے بجلی کی بیٹریوں کے لئے ماحولیاتی رواداری کی ضروریات کو آگے رکھا جو موبائل فون بیٹریوں سے بہت مختلف ہیں۔
3. الیکٹرک وہیکل پاور بیٹری ایک پیچیدہ ڈھانچے کے ساتھ ایک بیٹری پیک ہے
برقی گاڑی بیٹری پیک ڈھانچہ
الیکٹرک وہیکل پاور بیٹری بیٹری ماڈیول بنانے کے لئے سب سے بنیادی بیٹری سیل سیل پر مشتمل ہے، اور پھر ماڈیول بیٹری پیک پیک بناتا ہے۔ موبائل فون ایک سنگل سیل ہے۔ ایک برقی گاڑی کی بیٹری سیریز میں جڑی کئی بیٹریوں پر مشتمل ہے۔ ایک عام بیٹری پیک (سیریز میں 96 سیل کے ساتھ) 4.2 V پر چارج ہونے پر 400 V سے زیادہ کی کل وولٹیج پیدا کرے گا. بیٹری پیک میں سیل زیادہ ہوں گے، وولٹیج اتنی ہی زیادہ ہوتی گئی۔ تمام بیٹریوں کی چارجنگ اور ڈسچارجنگ سکریپایک جیسی ہوتی ہیں، لیکن ہر بیٹری پر وولٹیج کی نگرانی ضروری ہے۔ ہائی پاور آٹوموٹو سسٹم کے لیے درکار بیٹریوں کی بڑی تعداد کو جگہ دینے کے لیے عام طور پر متعدد بیٹریوں کو کئی ماڈیولز میں تقسیم کر کے گاڑی کی پوری دستیاب جگہ میں رکھا جاتا ہے. ایک عام ماڈیول میں ١٠ سے ٢٤ بیٹریاں ہیں اور اسے متعدد گاڑیوں کے پلیٹ فارموں کو فٹ کرنے کے لئے مختلف تشکیلات میں جمع کیا جاسکتا ہے۔ ماڈیولر ڈیزائن کو بڑے بیٹری پیک کی بنیاد کے طور پر استعمال کیا جاسکتا ہے۔ یہ بیٹری کے اجزاء کو بڑے علاقے میں رکھنے کی اجازت دیتا ہے، جس سے جگہ کا زیادہ موثر استعمال کیا جاتا ہے۔
بیٹری پیک کا بکٹ اثر
اس کے ساتھ ساتھ، کیونکہ پاور بیٹری متعدد سیلوں پر مشتمل ہوتی ہے، اس لیے کمزور ترین سیل مجموعی بیٹری پیک کی کارکردگی کو محدود کرتا ہے۔ اسے بالٹی اثر بھی کہا جاتا ہے۔ مجموعی طاقت کمزور ترین سیل کی طاقت سے محدود ہے۔ زائد چارجنگ یا زائد ادائیگی متعلقہ سیلوں کو نقصان پہنچادے گی۔
بیٹری کی پیمائش کی ٹیکنالوجی کی بہتری سے برقی گاڑیوں کی بیٹری پاور کی درست پیمائش میں مدد ملتی ہے
برقی گاڑیوں کی بیٹری کی سطح کی پیمائش کی مشکل پر بات کرنے کے بعد حل کی بات کرتے ہیں۔ دراصل بیٹری کی پیمائش کی ٹیکنالوجی کی تیزی سے بہتری کے ساتھ یہ برقی گاڑیوں کی بیٹری پاور کی درست پیمائش میں مدد دے رہی ہے۔ یہ بجلی سے گاڑیوں کی موجودہ ترقی کی اولین ترجیح بھی ہے۔ بنیادی ٹیکنالوجیز میں سے ایک بیٹری مینجمنٹ سسٹم بی ایم ایس ہے۔
بیٹری مینجمنٹ سسٹم بی ایم ایس ایپلی کیشن بلاک ڈایاگرام
بیٹری مینجمنٹ سسٹم بی ایم ایس ایپلی کیشن بلاک ڈایاگرام 96 سیلوں کے ساتھ ایک عام بیٹری پیک دکھاتا ہے، 8 ماڈیولز میں تقسیم کیا گیا ہے، ہر ایک میں 12 بیٹری سیل ہوتے ہیں. اس مثال میں بیٹری مانیٹر آئی سی ایل ٹی سی 6811 ہے جو 12 بیٹریوں کی پیمائش کر سکتا ہے۔ آئی سی کی بیٹری کی پیمائش کی حد 0 V سے 5 V ہے اور یہ بیٹری کیمسٹری کی زیادہ تر ایپلی کیشنز کے لئے موزوں ہے۔ طویل ہائی وولٹیج بیٹری پیک کی بیک وقت نگرانی کے لیے متعدد ڈیوائسز کو سیریز میں جوڑا جا سکتا ہے۔ آلہ میں ہر سیل کا غیر فعال توازن شامل ہے۔ تنہائی کی رکاوٹ کے دونوں طرف ڈیٹا کا تبادلہ کیا جاتا ہے اور سسٹم کنٹرولر مرتب کرتا ہے، جو ایس او سی کا حساب لگانے، بیٹری بیلنس کنٹرول کرنے، ایس او ایچ چیک کرنے اور پورے نظام کو محفوظ حدود میں رکھنے کا ذمہ دار ہوتا ہے۔
بیٹری مینجمنٹ سسٹم: مکمل سگنل چین
اعلی سیل پیمائش درستی دستیاب بجلی حد اطلاق کو وسعت دے رہی ہے
سیل وولٹیج پیمائش کی درستگی اور بیٹری پاور رینج
بیٹری پیک کے پیچھے "دماغ" کے طور پر، بی ایم ایس ٹیکنالوجی بجلی کی پیداوار، چارج اور ڈسچارج کا انتظام کرتا ہے، اور گاڑیوں کے آپریشن کے دوران درست پیمائش فراہم کرتا ہے. اعلی بیٹری سیل وولٹیج پیمائش کی درستگی دستیاب بیٹری پاور کی حد کو بڑھا سکتی ہے۔ اگر درستگی کو بڑھا کر ایک فیصد کر دیا جائے (لیتھیئم آئرن فاسفیٹ LiFePO4 بیٹری کے لیے 1 mV کی پیمائش کی غلطی 1 فیصد کے ایس او سی غلطی کے برابر ہے)، تو بیٹری 21 فیصد سے 89 فیصد مکمل صلاحیت کے درمیان چل سکتی ہے جو 8 فیصد اضافہ ہے۔ اسی بیٹری اور زیادہ درست بی ایم ایس کا استعمال فی چارج کار کی مسافت بڑھا سکتا ہے۔
مثال کے طور پر اینالاگ ڈیوائسز اے ڈی آئی کو لیں، بی ایم ایس بیٹری مینجمنٹ سسٹم بیٹری مین مانیٹرنگ آئی سی مصنوعات کو چوتھی نسل میں شامل کیا گیا ہے۔ ١٢ یا اس سے زیادہ سیل چینلز کی وولٹیج اور درجہ حرارت کی نگرانی اعلی درستگی کے ساتھ کی جا سکتی ہے جس کی درستگی ١.٢ میٹرV سے بہتر ہے۔
2. سخت ماحول کے چیلنجوں سے نمٹنے کے لئے درست زینر حوالہ کا ذریعہ
↑بی ایم ایس آئی سی انٹرنل بلاک ڈایاگرام
بی ایم ایس سرکٹ ڈیزائنرز عام طور پر ڈیٹا شیٹ میں تخصیص اتکیل کی بنیاد پر بیٹری کی پیمائش سرکٹ کی درستگی کا تخمینہ لگایا کرتے ہیں۔ دراصل حقیقی دنیا کی ایپلی کیشنز میں دیگر اثرات عام طور پر پیمائش کی غلطی پر حاوی ہوتے ہیں۔ پیمائش کی درستگی پر اثر انداز ہونے والے عوامل میں شامل ہیں:
پی سی بی اسمبلی تناؤ
نمی
درجہ حرارت کا بہاؤ
طویل مدتی ڈرفٹ
عمدہ کارکردگی فراہم کرنے کے لئے ایک صوتی ٹیکنالوجی کو ان تمام عوامل پر غور کرنا چاہئے۔ آئی سی کی پیمائش کی درستگی بنیادی طور پر حوالہ وولٹیج وولٹیج ریفرنس سے محدود ہے۔ حوالہ وولٹیج مشینی تناؤ کے بارے میں بہت حساس ہے۔ پی سی بی سوڈرنگ کے دوران تھرمل سائیکلنگ سلیکون تناؤ پیدا کر سکتی ہے۔ نمی سلیکون تناؤ کی ایک اور وجہ ہے، کیونکہ پیکیج نمی جذب کرتا ہے۔ سلیکون تناؤ وقت کے ساتھ ساتھ آرام کرے گا، جس کی وجہ سے حوالہ وولٹیج کا طویل مدتی ڈرفٹ ہو جائے گا.
↑درستگی پی سی بی اسمبلی تناؤ (اوپر بائیں)، نمی (اوپر دائیں)، درجہ حرارت ڈرفٹ (نیچے بائیں) اور طویل مدتی ڈرفٹ (نیچے دائیں) سے متاثر ہوتی ہے.
ایل ٹی سی 68xx سیریز میں لیبارٹری گریڈ زینر ڈائیوڈ ریفرنس وولٹیج سورس استعمال کیا گیا ہے، جو ایک ٹیکنالوجی ہے جسے اے ڈی آئی نے 30 سال سے زائد عرصے بعد مسلسل بہتر بنایا ہے. دفن زینر ڈائیوڈ سلیکون کی سطح کے نیچے جنکشن کو آلائف اور آکسائیڈ کی تہوں کے اثر سے دور رکھتا ہے۔ اس کا نتیجہ یہ ہے کہ زینر ڈائیوڈ میں بہترین طویل مدتی استحکام، کم شور اور نسبتا درست ابتدائی رواداری ہے۔ ڈرفٹ 1 mV سے کم ہے -40° C سے +125 ° C کی پوری آٹوموٹو درجہ حرارت کی حد میں. وقت کے ساتھ ساتھ زینر ڈائیوڈ حوالہ وولٹیج سورس میں بہتر استحکام ہے، جو بینڈ گیپ ریفرنس وولٹیج سورس سے کم از کم 5 گنا زیادہ ہے. اسی طرح کی نمی اور پی سی بی اسمبلی اسٹرس ٹیسٹ سے ظاہر ہوتا ہے کہ دفن زینر ڈائیوڈ کی کارکردگی بینڈ گیپ ریفرنس وولٹیج سورس سے بہتر ہے۔
3۔ سیل بیلنس بالٹی اثر کو توڑتا ہے
↑خون ی مزاحمت کے ساتھ غیر فعال بیٹری بیلنسر
بی ایم ایس بیٹری کے نقصان کو روکنے کے لئے تحفظ کے اہم اقدامات بھی فراہم کرتا ہے۔ بیٹری پیک آزاد بیٹری سیلوں کے متعدد گروپوں پر مشتمل ہے، جو کار کو زیادہ سے زیادہ بجلی کی پیداوار فراہم کرنے کے لئے بلا رکاوٹ تعاون کرتے ہیں۔ اگر بیٹری سیل توازن کھو دیتے ہیں تو وہ تناؤ سے متاثر ہوں گے جس کی وجہ سے چارجنگ قبل از وقت ختم ہو جائے گی جس سے بیٹری کی مجموعی زندگی مختصر ہو جائے گی۔
غیر فعال توازن بیٹری پیک کے ہر یونٹ کی صلاحیت کو تقریبا سب سے کمزور یونٹ کے برابر بناتا ہے۔ یہ چارجنگ سائیکل کے دوران نسبتا کم رو استعمال کرتا ہے اور ہائی ایس او سی بیٹری سے توانائی کی ایک چھوٹی سی مقدار استعمال کرتا ہے، تاکہ تمام بیٹری سیل اپنے زیادہ سے زیادہ ایس او سی سے چارج ہو جائیں۔ یہ ہر بیٹری سیل کے متوازی مربوط سوئچ اور خون ی ریسیٹر کے ذریعے حاصل کیا جاتا ہے۔ اعلی SoC بیٹری ڈسچارج ہو جاتی ہے (مزاحمت میں بجلی ختم ہو جاتی ہے)، تو چارجنگ اس وقت تک جاری رہ سکتی ہے جب تک تمام بیٹری سیل مکمل طور پر چارج نہ ہو جائیں۔
↑دستیاب بجلی اور بجلی کی بیٹری کے فضلے کے درمیان تعلق
اوپر بیٹری کی پیمائش ٹیکنالوجی کی بہتری بجلی کی دستیاب رینج کو وسعت دے کر الیکٹرک وہیکل بیٹری پاور کی درست پیمائش، سخت ماحول کے چیلنجوں سے نمٹنے کے لئے درست زینر حوالہ ماخذ اور بالٹی اثر کو توڑنے کے لئے سیل بیلنسنگ میں سہولت فراہم کرتی ہے. یہ بیئر کے اوپر جھاگ کو کم سے کم کرنے کے برابر ہے، مناسب قیمت پر حقیقی مشروب چھوڑ دیا جاتا ہے. مستقبل کی الیکٹرک وہیکل بیٹری ٹیکنالوجی یقینی طور پر زیادہ درست اور ہوشیار ہوگی۔ اس طرح صارف کی مائلیج انزائٹی کو ختم کر دیا جاتا ہے، جس سے صارفین آسانی سے سفر کر سکتے ہیں۔