எப்படி பை செல் வடிவமைப்பு லித்தியம் பேட்டரி அமைப்புகளில் பாதுகாப்பை மேம்படுத்துகிறது

லித்தியம் பேட்டரிகள் மின்சார வாகனங்கள், ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்புகள், ட்ரோன்கள், ரோபாட்டிக்ஸ், மருத்துவ சாதனங்கள் மற்றும் தொழில்துறை உபகரணங்களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. பேட்டரி பயன்பாடுகள் தொடர்ந்து விரிவடைவதால், பேட்டரி வடிவமைப்பாளர்கள் மற்றும் கணினி ஒருங்கிணைப்பாளர்களுக்கு பாதுகாப்பு மிக முக்கியமான கருத்தாக மாறியுள்ளது.

பேட்டரி பாதுகாப்பு பற்றி விவாதிக்கும் போது, ​​பலர் ஃப்யூஸ்கள், சர்க்யூட் பிரேக்கர்கள் மற்றும் பேட்டரி மேனேஜ்மென்ட் சிஸ்டம்ஸ் (BMS) போன்ற வெளிப்புற பாதுகாப்பு சாதனங்களில் கவனம் செலுத்துகிறார்கள். இந்தக் கூறுகள் முக்கியமானவையாக இருந்தாலும், பேட்டரி அமைப்பின் பாதுகாப்பு செயல்திறன் கலத்தில் இருந்தே தொடங்குகிறது.

இன்று கிடைக்கும் முக்கிய லித்தியம் பேட்டரி வடிவங்களில், பை செல்கள் அவற்றின் இலகுரக கட்டுமானம், நெகிழ்வான வடிவமைப்பு மற்றும் சிறந்த வெப்ப பண்புகள் காரணமாக பெருகிய முறையில் பிரபலமடைந்துள்ளன. பல பயன்பாடுகளில், பேட்டரி பேக்கில் சரியாக ஒருங்கிணைக்கப்படும் போது, ​​பை செல்கள் குறிப்பிடத்தக்க பாதுகாப்பு நன்மைகளை வழங்குகின்றன.

பை செல் என்றால் என்ன?

பை செல் என்பது ஒரு லித்தியம்-அயன் பேட்டரி செல் ஆகும்.

உருளை செல்கள் மற்றும் ப்ரிஸ்மாடிக் செல்கள் போலல்லாமல், பை செல்கள் இலகுரக நெகிழ்வான அடைப்பைப் பயன்படுத்துகின்றன, இது செயலற்ற பொருளைக் குறைக்கிறது மற்றும் செயலில் உள்ள பேட்டரி பொருட்களுக்கு அதிக இடத்தை அனுமதிக்கிறது. இந்த வடிவமைப்பு ஒட்டுமொத்த பேட்டரி எடையைக் குறைக்கும் போது ஆற்றல் அடர்த்தியை மேம்படுத்த உதவுகிறது.

பை செல்கள் பல வேதியியலில் பரவலாகக் கிடைக்கின்றன, அவற்றுள்:

• NCM (நிக்கல் கோபால்ட் மாங்கனீஸ்)

• LiFePO4 (LFP)

• அரை-திட நிலை லித்தியம் பேட்டரிகள்

• சாலிட்-ஸ்டேட் லித்தியம் பேட்டரிகள்

அவற்றின் நெகிழ்வான வடிவ காரணி காரணமாக, குறிப்பிட்ட பயன்பாட்டுத் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய பை செல்களை வெவ்வேறு அளவுகள் மற்றும் திறன்களில் தனிப்பயனாக்கலாம்.

பேட்டரி பாதுகாப்பிற்கு செல் வடிவமைப்பு ஏன் முக்கியமானது

பேட்டரி பாதுகாப்பு பல காரணிகளைப் பொறுத்தது, அவற்றுள்:

• செல் வேதியியல்

• உற்பத்தி தரம்

• வெப்ப மேலாண்மை

• இயந்திர பாதுகாப்பு

• சார்ஜிங் மற்றும் டிஸ்சார்ஜ் கட்டுப்பாடு

• பேட்டரி பேக் வடிவமைப்பு

வெளிப்புற பாதுகாப்பு சாதனங்கள் மின் தவறுகளைத் தடுக்க உதவுகின்றன, ஆனால் அவை மோசமான செல் வடிவமைப்பு அல்லது போதுமான உற்பத்தித் தரத்தை ஈடுசெய்ய முடியாது.

இந்த காரணத்திற்காக, பேட்டரி பொறியியலாளர்கள் பாதுகாப்பு உத்திகளைத் தேர்ந்தெடுப்பதற்கு முன்பு செல்களின் பாதுகாப்பு பண்புகளை அடிக்கடி மதிப்பீடு செய்கிறார்கள்.

பை செல்களின் பாதுகாப்பு நன்மைகள்

1. குறைந்த உள் இயந்திர அழுத்தம்

சார்ஜ் மற்றும் டிஸ்சார்ஜ் சுழற்சிகளின் போது, ​​லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகள் இயற்கையாகவே விரிவடைந்து சுருங்குகின்றன.

உருளை மற்றும் ப்ரிஸ்மாடிக் செல்களில், திடமான உலோக வீடுகள் இந்த விரிவாக்கத்தைக் கட்டுப்படுத்துகிறது, இது நீண்ட கால சைக்கிள் ஓட்டுதலின் போது கூடுதல் உள் இயந்திர அழுத்தத்தை உருவாக்கலாம்.

பை செல்கள் ஒரு நெகிழ்வான லேமினேட் உறையைப் பயன்படுத்துகின்றன, இது செயல்பாட்டின் போது தொகுதி மாற்றங்களைச் சிறப்பாகச் செய்ய முடியும். இது செல்லின் உள்ளே இயந்திர அழுத்தத்தைக் குறைக்க உதவுகிறது மற்றும் மேம்பட்ட நீண்ட கால நிலைத்தன்மைக்கு பங்களிக்கும்.

2. சிறந்த வெப்பச் சிதறல்

லித்தியம் பேட்டரி பாதுகாப்பிற்கு வெப்பநிலை மேலாண்மை முக்கியமானது.

அதிக வெப்பம் வயதானதை துரிதப்படுத்தலாம், சுழற்சி ஆயுளைக் குறைக்கலாம் மற்றும் பாதுகாப்பு அபாயங்களை அதிகரிக்கும்.

பை செல்கள் பொதுவாக பல உருளை செல்களைக் காட்டிலும் பெரிய மேற்பரப்பு-பகுதி-தொகுதி விகிதத்தைக் கொண்டுள்ளன, இதனால் செல் மேற்பரப்பு முழுவதும் வெப்பம் மிகவும் திறமையாக பரவுகிறது.

சரியான வெப்ப மேலாண்மை வடிவமைப்புடன் இணைந்தால், பை செல்கள் பேட்டரி பேக் முழுவதும் ஒரே சீரான வெப்பநிலை விநியோகத்தை அடைய முடியும்.

3. பேரழிவு தோல்வியின் ஆபத்து குறைக்கப்பட்டது

லித்தியம் பேட்டரி பாதுகாப்பு அமைப்புகள் வெப்ப ரன்வே மற்றும் கட்டுப்பாடற்ற ஆற்றல் வெளியீட்டைத் தடுக்க வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன. ஃபியூஸ்கள் மற்றும் பிஎம்எஸ் யூனிட்கள் போன்ற வெளிப்புற பாதுகாப்பு சாதனங்கள் பொதுவாக அசாதாரண நிலைகளின் போது பேட்டரியை துண்டிக்க பயன்படுத்தப்படுகின்றன. லித்தியம்-அயன் அமைப்புகள் மிக அதிகமான தவறான மின்னோட்டங்களை உருவாக்கலாம், இது சரியான பாதுகாப்பு வடிவமைப்பை அவசியமாக்குகிறது.

பை செல்களில், கலத்தின் உள்ளே அசாதாரண நிலைகள் உருவாகினால், நெகிழ்வான தொகுப்பு அமைப்பு வாயு விரிவாக்கத்திற்கு கட்டுப்படுத்தப்பட்ட வழியை வழங்குகிறது.

எந்த லித்தியம் பேட்டரி தொழில்நுட்பமும் தோல்வியில் இருந்து முற்றிலும் தடுக்கப்படவில்லை என்றாலும், பை செல்கள் பொதுவாக கடினமான உலோக-கேன் வடிவமைப்புகளுடன் ஒப்பிடும்போது வேறுபட்ட தோல்வி நடத்தையை வெளிப்படுத்துகின்றன.

பாதுகாப்பு செயல்திறனை அதிகரிக்க சரியான செல் தேர்வு, பேக் வடிவமைப்பு மற்றும் வெப்ப மேலாண்மை ஆகியவை அவசியம்.

4. எளிதான வெப்ப கண்காணிப்பு

பை செல்கள் பெரிய தட்டையான மேற்பரப்புகளைக் கொண்டிருப்பதால், வெப்பநிலை உணரிகளை நேரடியாக செல் உடலுக்கு எதிராக ஏற்றலாம்.

இது பேட்டரி மேலாண்மை அமைப்புகளை மிகவும் துல்லியமான வெப்பநிலை அளவீடுகளைப் பெற அனுமதிக்கிறது மற்றும் அசாதாரண நிலைமைகளுக்கு மிகவும் திறம்பட பதிலளிக்கிறது.

துல்லியமான வெப்ப கண்காணிப்பு பேட்டரி பேக்குகள் பாதுகாப்பான வெப்பநிலை வரம்புகளுக்குள் செயல்பட உதவுகிறது மற்றும் அதிக வெப்பமடையும் அபாயத்தைக் குறைக்கிறது.

பை செல்கள் மற்றும் நவீன பேட்டரி மேலாண்மை அமைப்புகள்

ஒரு பேட்டரி மேலாண்மை அமைப்பு (BMS) கண்காணிப்புக்கு பொறுப்பாகும்:

• செல் மின்னழுத்தம்

• தற்போதைய

• வெப்பநிலை

• கட்டண நிலை (SOC)

• செல் சமநிலை

நவீன பேட்டரி பேக்குகள் உயர்தர செல்கள் மற்றும் அறிவார்ந்த BMS பாதுகாப்பு இரண்டையும் சார்ந்துள்ளது.

மல்டி-செல் அமைப்புகளில் பேட்டரி பேலன்சிங் மிகவும் முக்கியமானது, ஏனெனில் இது செல்களுக்கு இடையே நிலைத்தன்மையை பராமரிக்க உதவுகிறது மற்றும் ஒட்டுமொத்த பேட்டரி ஆயுளை மேம்படுத்துகிறது.

பை செல்கள் சரியாக வடிவமைக்கப்பட்ட BMS உடன் இணைக்கப்படும் போது, ​​உயர் செயல்திறன் மற்றும் நம்பகமான பாதுகாப்பு பாதுகாப்பு இரண்டையும் வழங்கும் பேட்டரி அமைப்பாக இருக்கும்.

பை செல் பாதுகாப்பு நன்மைகளிலிருந்து பயன்பெறும் பயன்பாடுகள்

ஆற்றல் அடர்த்தி, எடை மற்றும் பாதுகாப்பு ஆகியவை முக்கியமான காரணிகளாக இருக்கும் பயன்பாடுகளில் பை செல்கள் அதிகளவில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

வழக்கமான பயன்பாடுகள் அடங்கும்:

மின்சார வாகனங்கள்

பை செல்கள் EV பேட்டரி தொகுதிகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, ஏனெனில் அவை அதிக ஆற்றல் அடர்த்தி மற்றும் திறமையான இடத்தைப் பயன்படுத்துகின்றன.

ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்புகள்

குடியிருப்பு மற்றும் வணிக ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்புகள், பை செல்கள் வழங்கும் வெப்ப செயல்திறன் மற்றும் நெகிழ்வான உள்ளமைவு விருப்பங்களிலிருந்து பயனடைகின்றன.

UAV மற்றும் ட்ரோன் பேட்டரிகள்

UAV பயன்பாடுகளில் எடை குறைப்பு அவசியம். பை செல்கள் நம்பகமான சக்தி வெளியீட்டை பராமரிக்கும் போது விமான நேரத்தை அதிகரிக்க உதவுகிறது.

மருத்துவ உபகரணங்கள்

மருத்துவ சாதனங்களுக்கு நிலையான மற்றும் யூகிக்கக்கூடிய செயல்திறன் கொண்ட இலகுரக பேட்டரி தீர்வுகள் தேவைப்படுகின்றன.

தொழில்துறை ரோபாட்டிக்ஸ்

ரோபோக்கள் மற்றும் AGV களுக்கு நீண்ட இயக்க காலங்களில் ஆற்றல் மற்றும் சக்தி இரண்டையும் பாதுகாப்பாக வழங்கும் திறன் கொண்ட சிறிய பேட்டரி அமைப்புகள் தேவைப்படுகின்றன.

உயர்தர பை செல்களைத் தேர்ந்தெடுப்பது

அனைத்து பை செல்களும் ஒரே தரத்தில் உற்பத்தி செய்யப்படவில்லை.

திட்டத்திற்கான பை செல்களைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது, ​​வாங்குபவர்கள் மதிப்பீடு செய்ய வேண்டும்:

• செல் நிலைத்தன்மை

• உற்பத்தி தரம்

• சுழற்சி வாழ்க்கை

• உள் எதிர்ப்பு

• வெப்ப செயல்திறன்

• பாதுகாப்பு சோதனை நடைமுறைகள்

• சப்ளையர் அனுபவம்

திறன் சரிபார்ப்பு, மின்னழுத்த பொருத்தம், உள் எதிர்ப்பை அளவிடுதல் மற்றும் தர ஆய்வு உட்பட, ஏற்றுமதிக்கு முன் நம்பகமான சப்ளையர்கள் விரிவான சோதனையை மேற்கொள்கின்றனர்.

யூகிக்கக்கூடிய மற்றும் நிலையான செயல்திறனுடன் பேட்டரி பேக்குகளில் செல்களை ஒருங்கிணைக்க முடியும் என்பதை உறுதிப்படுத்த இந்தப் படிகள் உதவுகின்றன.

முடிவுரை

பேட்டரி பாதுகாப்பு கலத்தில் தொடங்குகிறது.

உருகிகள், சர்க்யூட் பிரேக்கர்கள் மற்றும் பேட்டரி மேலாண்மை அமைப்புகள் பாதுகாப்புக்கான முக்கியமான அடுக்குகளை வழங்கும் அதே வேளையில், பாதுகாப்பான பேட்டரி அமைப்பின் அடித்தளம் நன்கு வடிவமைக்கப்பட்ட மற்றும் நன்கு தயாரிக்கப்பட்ட கலமாகும்.

பை செல்கள் குறைந்த எடை, மேம்பட்ட வெப்ப நடத்தை, நெகிழ்வான வடிவமைப்பு மற்றும் சிறந்த இடத்தைப் பயன்படுத்துதல் உள்ளிட்ட பல நன்மைகளை வழங்குகின்றன. முறையான பேக் பொறியியல் மற்றும் அறிவார்ந்த பேட்டரி நிர்வாகத்துடன் இணைந்தால், பை செல்கள் பரவலான பயன்பாடுகளுக்கு பாதுகாப்பான மற்றும் நம்பகமான ஆற்றல் தீர்வை வழங்க முடியும்.

மின்சார இயக்கம், ஆற்றல் சேமிப்பு மற்றும் மேம்பட்ட தொழில்துறை உபகரணங்களுக்கான தேவை தொடர்ந்து வளர்ந்து வருவதால், அடுத்த தலைமுறை லித்தியம் பேட்டரி அமைப்புகளில் பை செல் தொழில்நுட்பம் பெருகிய முறையில் முக்கிய பங்கு வகிக்கும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.

மிகவும் நம்பகமான வடிவமைத்தல் லித்தியம் பேட்டரி பேக்கிற்கு எலக்ட்ரானிக் லாஜிக் மற்றும் இயற்பியல் தோல்விகளுக்கு இடையே உள்ள முக்கியமான இடைவெளியைக் குறைக்க வேண்டும். துல்லியமான மென்பொருள் கட்டுப்பாட்டை வலுவான உடல் பாதுகாப்புகளுடன் சமநிலைப்படுத்தும் போது பொறியாளர்கள் பெரும் சவால்களை எதிர்கொள்கின்றனர். லித்தியம் வேதியியல் அதன் இயல்பிலேயே மிகக் குறைந்த உள் எதிர்ப்பை அளிக்கிறது. ஷார்ட் சர்க்யூட் நிகழ்வுகளில், அதிக திறன் கொண்ட தொகுதிகள் ஆயிரக்கணக்கான ஆம்ப்களை மில்லி விநாடிகளில் டம்ப் செய்ய முடியும். இந்த அதீத ஆற்றல் முதன்மையான சிலிக்கான் அடிப்படையிலான பாதுகாப்புகளை எளிதில் அழித்து, பேரழிவு DC வளைவுகளை நிறுவுகிறது. உடனடி தலையீடு இல்லாமல், இந்த வளைவுகள் கட்டுப்படுத்த முடியாத வெப்ப ஓட்டத்தை ஏற்படுத்துகின்றன. இந்த வழிகாட்டி சுற்று பாதுகாப்பு கட்டமைப்புகள், கூறு மதிப்பீட்டு அளவுகோல்கள் மற்றும் இணக்கம் சார்ந்த வடிவமைப்பு கட்டமைப்புகளை உடைக்கிறது. சரியான பல அடுக்கு பாதுகாப்பு அமைப்பை எவ்வாறு திறம்பட குறிப்பிடுவது என்பதை நீங்கள் கற்றுக் கொள்வீர்கள். செயல்படக்கூடிய அளவு விதிகள், வெப்பக் குறைப்புக் கணக்கீடுகள் மற்றும் கூறு தேர்வு நுட்பங்களை நாங்கள் உள்ளடக்குவோம். இந்த நுண்ணறிவுகள், உங்கள் பேட்டரி வடிவமைப்புகள் கடுமையான பாதுகாப்பு தணிக்கைகளை நிறைவேற்றுவதையும், தீவிர தவறு நிலைகளில் குறைபாடற்ற முறையில் செயல்படுவதையும் உறுதிசெய்ய உதவுகின்றன.

முக்கிய எடுக்கப்பட்டவை

• ஒரு பேட்டரி மேலாண்மை அமைப்பு (BMS) முதன்மைப் பாதுகாப்பாகும், ஆனால் நிரந்தர FET தோல்விகளை நிர்வகிப்பதற்கும் வெப்ப ஓட்டத்தைத் தடுப்பதற்கும் ஒரு இயற்பியல் இரண்டாம்நிலை ஃபெயில்சேஃப் (உருகி) கட்டாயமாகும்.

• உருகி தேர்வுக்கு ஐந்து பரிமாணங்களின் துல்லியமான சீரமைப்பு தேவைப்படுகிறது: மதிப்பிடப்பட்ட மின்னழுத்தம், 25-30% விளிம்புடன் மின்னோட்டம், குறுக்கீடு மதிப்பீடு (AIC), நேர-தற்போதைய வளைவு மற்றும் சுற்றுப்புற வெப்பநிலை குறைதல்.

• நவீன பேக் டிசைன்கள் செயலற்ற ஓவர் கரண்ட் பாதுகாப்பை மட்டுமே நம்பாமல், அதிக கட்டணம் மற்றும் உள்ளூர்மயமாக்கப்பட்ட அதிக வெப்பநிலையை எதிர்த்துப் போராடுவதற்கு செயலில் உள்ள மல்டி-டெர்மினல் ஃப்யூஸ்களை (ஐடிவி) சார்ந்துள்ளது.

• UL2054 மற்றும் IEC 62133 தரநிலைகளை கடந்து செல்வது சுற்று பாதுகாப்பு டோபோலாஜிகளை நியாயப்படுத்த கடுமையான FMECA (தோல்வி முறை, விளைவுகள் மற்றும் விமர்சன பகுப்பாய்வு) தேவைப்படுகிறது.

பேட்டரி பேக் தோல்விகளின் பொறியியல் உண்மை

நவீன பேட்டரி வடிவமைப்புகள் கூறுகளின் நெகிழ்வுத்தன்மை தொடர்பான கடுமையான உடல் வரம்புகளை எதிர்கொள்கின்றன. வழக்கமான BMS கட்டமைப்புகள் விரைவான பதில்களை வழங்க MOSFETகளைப் பயன்படுத்துகின்றன. அவை வழக்கமான 1-வினாடி தாமதத்துடன் ஓவர்சார்ஜ் தவறுகளைக் கையாளுகின்றன. அவை 100 மில்லி விநாடிகளுக்குள் அதிகப்படியான வெளியேற்ற நிலைமைகளுக்கு பதிலளிக்கின்றன. ஷார்ட் சர்க்யூட் பாதுகாப்பு 7 மைக்ரோ விநாடிகளுக்குள் வினைபுரிகிறது. இருப்பினும், தீவிர நிலையற்ற அலைகள் சிலிக்கானை அதன் வெப்ப வரம்புகளுக்கு அப்பால் தள்ளுகின்றன. மின்னழுத்த ஸ்பைக்குகள் டிரான்சிஸ்டர் மதிப்பீடுகளை மீறும் போது பனிச்சரிவு முறிவு ஏற்படுகிறது. MOSFETகள் பாரிய ஓவர் கரண்ட் நிகழ்வுகளின் போது எளிதில் மூடப்படும். சுருக்கப்பட்ட MOSFET நிரந்தர கம்பியாக செயல்படுகிறது. இது முழு பேட்டரியையும் பேரழிவுகரமான கரைப்புக்கு ஆளாக்குகிறது.

டிசி ஆர்க் அபாயங்கள் கணினி பாதுகாப்பிற்கு மற்றொரு பாரிய சவாலை முன்வைக்கின்றன. ஏசி பவர் போலல்லாமல், டிசி பவர் பூஜ்ஜிய மின்னழுத்தப் புள்ளியைக் கடக்காது. 24V அல்லது 48V அமைப்புகளில் உள்ள DC வளைவுகள் ஆபத்தான எதிர்மறை எதிர்ப்புப் பண்புகளை வெளிப்படுத்துகின்றன. ஒரு உடல் குறைபாடு ஒரு வளைவை நிறுவியவுடன், பிளாஸ்மா பூஜ்ஜியத்திற்கு அருகில் உள்ள எதிர்ப்புக் கடத்தியாக செயல்படுகிறது. இது தொடர்ந்து பாரிய மின்னோட்டத்தை ஈர்க்கிறது. பிளாஸ்மா வெப்பநிலை ஆயிரக்கணக்கான டிகிரியை எட்டும். சுற்றியுள்ள வன்பொருள் முழுவதுமாக உருகும் வரை அது தனக்குத்தானே உணவளிக்கிறது. நிலையான உடல் காற்று இடைவெளிகள் இந்த தொடர்ச்சியான ஆற்றல் ஓட்டத்தை உடைக்க முடியாது.

வடிவமைப்பு கட்டத்தில் வெப்ப ரன்அவே வாசல்கள் கடுமையான கவனம் தேவை. ஒரு கட்டுப்பாடற்ற பிழையின் போது, ​​தனிப்பட்ட செல் வெப்பநிலை 150-250 டிகிரி செல்சியஸ் வரை வேகமாக அதிகரிக்கும். அதிக வெப்பம் உட்புற இரசாயன முறிவுகளைத் தொடங்குகிறது. சாலிட் எலக்ட்ரோலைட் இன்டர்ஃபேஸ் (SEI) அடுக்கு முதலில் சிதைகிறது. இது விரைவான வாயு வெளியேற்றம் மற்றும் உள் அழுத்தத்தை உருவாக்க வழிவகுக்கிறது. பாதுகாப்பு வழிமுறைகள் உடனடியாக தவறுகளை உடல் ரீதியாக தனிமைப்படுத்த வேண்டும். அவை தோல்வியுற்றால், வெப்ப பரவல் தவிர்க்க முடியாமல் முழு பேட்டரி உறையையும் சமரசம் செய்யும். அண்டை செல்கள் தீப்பிடித்தவுடன் தீயை அடக்குவது கிட்டத்தட்ட சாத்தியமற்றது.

லித்தியம் பேட்டரி பேக்கிற்கான பல அடுக்கு பாதுகாப்பு கட்டமைப்பு

நீங்கள் ஒரு அடுக்கு பாதுகாப்பை நம்ப முடியாது. வலுவான வடிவமைப்புகள் அச்சுறுத்தல்களை பாதுகாப்பாக தனிமைப்படுத்த பல அடுக்கு கட்டமைப்புகளை உள்ளடக்கியது. அவை ஸ்மார்ட் லாஜிக்கை தவறான இயற்பியல் சர்க்யூட் பிரேக்கர்களுடன் இணைக்கின்றன.

முதன்மை பாதுகாப்பு (தர்க்கம் & கட்டுப்பாடு):

பேட்டரி மேலாண்மை அமைப்பு முதன்மை மூளையாக செயல்படுகிறது. இது மேம்பட்ட கட்டுப்பாட்டு ஐசிகளைப் பயன்படுத்தி மாறும், மீளக்கூடிய தவறுகளைக் கையாளுகிறது. இது நிகழ்நேர மின்னழுத்த வரம்புகள் மற்றும் மின்னோட்ட ஓட்டங்களைக் கண்காணிக்க முதன்மை FETகளைப் பயன்படுத்துகிறது. BMS அன்றாட நடவடிக்கைகளுக்கு அதிக துல்லியத்தை வழங்குகிறது. இருப்பினும், தீவிர மின் அழுத்தத்தின் கீழ் நிரந்தர முறிவுக்கு இது மிகவும் எளிதில் பாதிக்கப்படுகிறது. மின்னழுத்த ஸ்பைக்குகள் டிரான்சிஸ்டர் முறிவு மதிப்பீடுகளை மீறினால், முழு லாஜிக் லேயரும் உடனடியாக சரிந்துவிடும்.

இரண்டாம் நிலை பாதுகாப்பு (உடல் தோல்வி):

செயலற்ற மற்றும் செயலில் உள்ள உருகிகள் மீளமுடியாத இறுதி தடையாக செயல்படுகின்றன. சில அமைப்புகள் சிறிய தவறுகளை நிர்வகிப்பதற்கு PTC-ரீசெட்டபிள் டிசைன்களைப் பயன்படுத்துகின்றன. முதன்மை தர்க்கம் முற்றிலும் தோல்வியடையும் போது மட்டுமே இயற்பியல் உருகிகள் ஈடுபடுகின்றன. சிலிக்கான் கையாளும் திறனை விட தவறான ஆற்றல்கள் அதிகமாகும் போது அவை தூண்டுகின்றன. பேரழிவுகளைத் தடுக்க அவை இறுதி கடினமான நிறுத்தத்தை வழங்குகின்றன.

கணினி-நிலை மண்டலம்:

பயனுள்ள தனிமைப்படுத்தலுக்கு ஒவ்வொரு கட்டமைப்பு மட்டத்திலும் குறிப்பிட்ட பாதுகாப்பு கூறுகள் தேவை.

• செல்-நிலை: உட்பொதிக்கப்பட்ட PTCகள் சிலிண்டருக்குள் தனிப்பட்ட வெப்ப சாய்வுகளை கண்காணிக்கும். பேக்-வைட் அலாரம் தூண்டப்படுவதற்கு நீண்ட காலத்திற்கு முன்பே வெப்பநிலை உணர்திறன் நாடாக்கள் உள்ளூர் வெப்பமாக்கலைப் பிடிக்கின்றன.

• பேக்-லெவல்: உயர் முறிவு திறன் (HRC) உருகிகள் பிரதான DC பேருந்தில் அமர்ந்துள்ளன. செயலில் உள்ள மல்டி-டெர்மினல் ஃப்யூஸ்களும் இந்த முக்கியப் பங்கைச் செய்கின்றன. அவை வெளிப்புற முனையங்களை அடைவதைத் தடுக்கின்றன.

• இடைமுக நிலை: டிவிஎஸ் டையோட்கள் இணைப்பியிலேயே எழுச்சி மற்றும் ESD பாதுகாப்பைக் கையாளுகின்றன. நிலையான மாற்றக்கூடிய உருகிகள் வெளிப்புற சுமை மற்றும் சார்ஜர் பக்கங்களை பயனரால் தூண்டப்பட்ட தவறுகளிலிருந்து பாதுகாக்கின்றன.

பேட்டரி உருகிகளுக்கான முக்கிய மதிப்பீட்டு அளவுகோல்கள்

பொறியாளர்கள் ஃபியூஸ் விவரக்குறிப்புகளை கணினி நடத்தைகளுக்கு சரியாக சீரமைக்க வேண்டும். யூகமானது தொல்லை ட்ரிப்பிங் அல்லது ஆபத்தான வளைவுகளுக்கு வழிவகுக்கிறது. இந்த ஐந்து முக்கிய அளவுகோல்களைப் பயன்படுத்தி உங்கள் கூறுகளை மதிப்பிடுங்கள்.

1. மதிப்பிடப்பட்ட மின்னழுத்தம்: உருகி மின்னழுத்தம் கண்டிப்பாக அதிகபட்ச கணினி மின்னழுத்தத்தை விட அதிகமாக இருக்க வேண்டும். இந்த மதிப்பீட்டைக் குறைப்பது நீடித்த DC வளைவுக்குப் பிந்தைய சிதைவை ஏற்படுத்துகிறது. ஒரு 48V அமைப்பு 32V உருகியைப் பயன்படுத்தும் போது, ​​உருகிய இடைவெளி பிளாஸ்மாவைத் தொடர்கிறது. உருகி அடிப்படையில் ஒரு செயலில் பற்றவைப்பு மூலமாக மாறும்.

2. மதிப்பிடப்பட்ட மின்னோட்டம் & விளிம்பு: நிலையான நடைமுறையில் தொடர்ச்சியான இயக்க மின்னோட்டத்தை விட 25-30% மேல் உருகியை அளவிட வேண்டும். இந்த பாதுகாப்பு விளிம்பு மோட்டார் ஸ்டார்ட்அப்கள் போன்ற பாதிப்பில்லாத நிலையற்ற அலைகளுக்கு இடமளிக்கிறது. இருப்பினும், மதிப்பீடு கேபிளின் அதிகபட்ச அலைவு வரம்புக்குக் கீழே கண்டிப்பாக இருக்க வேண்டும். உருகி ஊதுவதற்கு முன் செப்பு கம்பிகள் உருகினால், முழு வடிவமைப்பும் தோல்வியடையும்.

3. குறுக்கீடு மதிப்பீடு (பிரேக்கிங் திறன்): இது மிக முக்கியமான பாதுகாப்பு அளவீட்டைக் குறிக்கிறது. ஒரு பெரிய LFP பேட்டரி அமைப்பு 4kA வரை குறுகிய-சுற்று மின்னோட்டத்தை எளிதாக உருவாக்குகிறது. உருகியின் குறுக்கீடு மதிப்பீடு இந்த அதிகபட்ச பிழை மின்னோட்டத்தை விட அதிகமாக இருக்க வேண்டும். 1kA க்கு மதிப்பிடப்பட்ட நிலையான வாகன உருகிகள் இந்த நிலைமைகளின் கீழ் வன்முறையில் வெடிக்கும். நீங்கள் வகுப்பு T அல்லது அதற்கு சமமான உயர்-பிரேக்கிங் திறன் உருகிகளைக் குறிப்பிட வேண்டும்.

4. நேரம்-தற்போதைய குணாதிசயங்கள்: உருகியின் அடி வளைவு கீழ்நிலை மின்னணுவியலின் உணர்திறனுடன் பொருந்த வேண்டும். பொறியாளர்கள் நேரம்-தற்போதைய வரைபடத்தை கவனமாக படிக்க வேண்டும். உடையக்கூடிய இன்வெர்ட்டர் கூறுகளுக்கு அதிவேக குறைக்கடத்தி உருகிகளைப் பயன்படுத்தவும். அன்றாடப் பயன்பாட்டின் போது தவறான பயணங்களைத் தவிர்க்க, அதிக இன்ரஷ் மோட்டார்களுக்கான ஸ்லோ-ப்ளோ வகைகளைக் குறிப்பிடவும்.

5. சுற்றுப்புற வெப்பநிலை குறைதல்: உருகிகள் இயல்பாகவே வெப்பமாக செயல்படுத்தப்பட்ட சாதனங்கள். உட்புற பேக் இயக்க வெப்பநிலைகள் அவற்றின் நடத்தையை கடுமையாக மாற்றுகின்றன. 60°C உள் சூழல் குறைந்தபட்ச பயண மின்னோட்டத்தை கணிசமாகக் குறைக்கிறது. 25 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் 100 ஏ என மதிப்பிடப்பட்ட ஒரு உருகி அதிக வெப்பத்தின் கீழ் 80 ஏ இல் ஊதலாம். நிஜ-உலக வெப்ப நிலைகளுடன் பொருந்த, அடிப்படை விவரக்குறிப்புகளை நீங்கள் சரிசெய்ய வேண்டும்.

சர்க்யூட் பாதுகாப்பு தொழில்நுட்பங்களை ஒப்பிடுதல்

வெவ்வேறு வகையான பிழைகளுக்கு மிகவும் குறிப்பிட்ட உருகி தொழில்நுட்பங்கள் தேவைப்படுகின்றன. அவற்றின் இயந்திர செயல்பாடு மற்றும் சிறந்த பயன்பாட்டு நிகழ்வுகள் மூலம் அவற்றை வகைப்படுத்துகிறோம். கணினி வடிவமைப்பாளர்கள் விரிவான பாதுகாப்பு வலைகளை உருவாக்க இந்த தொழில்நுட்பங்களை கலக்கின்றனர்.

PPTC (பாலிமெரிக் நேர்மறை வெப்பநிலை குணகம்) மீட்டமைக்கக்கூடிய உருகிகள்:

இந்த சாதனங்கள் ஒரு தனிப்பட்ட பாலிமர் மேட்ரிக்ஸை நம்பியுள்ளன. அதிக வெப்பம் மற்றும் அதிக மின்னோட்டத்தின் கீழ் உள் எதிர்ப்பு அதிவேகமாக அதிகரிக்கிறது. அவை உடல் இணைப்பை முற்றிலுமாக துண்டிக்காமல் ஆற்றல் ஓட்டத்தை திறம்பட கட்டுப்படுத்துகின்றன. தவறு நீக்கப்பட்டதும், பாலிமர் குளிர்ந்து உடல் ரீதியாக மீட்டமைக்கப்படும். அவை செல்-நிலை ஒருங்கிணைப்பு உத்திகளில் சரியாகப் பொருந்துகின்றன. உருளைக் கலங்களுக்குள் அவை பாதுகாப்பு வட்டுகளாகப் பதிக்கப்பட்டிருப்பதை நீங்கள் அடிக்கடி பார்ப்பீர்கள். அவை குறைந்த சக்தி கொண்ட மேற்பரப்பில் பொருத்தப்பட்ட பிசிஎம்களிலும் நன்றாக வேலை செய்கின்றன.

உயர் பிளவு திறன் (HRC) உருகிகள்:

HRC வகைகள் சிறப்பு மணல் நிரப்பப்பட்ட அல்லது ஸ்பிரிங்-லோடட் கோர் வடிவமைப்புகளைப் பயன்படுத்துகின்றன. அவை உயர் மின்னழுத்த DC வளைவுகளை உடைந்தவுடன் உடனடியாக அணைக்கின்றன. சிலிக்கா மணல் ஒரு ஆர்க் பிளாஸ்மாவுக்கு வெளிப்படும் போது இன்சுலேடிங் கண்ணாடியாக உருகும். இது மேலும் தற்போதைய ஓட்டத்திற்கு எதிராக ஒரு ஊடுருவ முடியாத தடையை உருவாக்குகிறது. அதிக திறன் கொண்ட அமைப்புகளின் முக்கிய பேட்டரி பக்கத்தில் அவை சிறப்பாகப் பொருந்துகின்றன. இந்த வலுவான உருகிகள் 4kA க்கும் அதிகமான குறுகிய-சுற்று மின்னோட்டங்களை பாதுகாப்பாக கையாளுகின்றன.

த்ரீ-டெர்மினல் ஆக்டிவ் ஃப்யூஸ்கள் (ஐடிவி / ஸ்மார்ட் ஃப்யூஸ்கள்):

நவீன பாதுகாப்பு கட்டமைப்புகள் செயலில் உள்ள துண்டிப்பு கட்டுப்பாட்டை அதிகளவில் கோருகின்றன. மூன்று முனைய உருகியானது MOSFET உடன் உடல் ரீதியாக இணைக்கப்பட்ட உள் ஹீட்டர் உறுப்பைக் கொண்டுள்ளது. BMS கடுமையான ஓவர்சார்ஜ் கண்டால், அது PFAIL சிக்னலை அனுப்புகிறது. MOSFET ஹீட்டரை சுறுசுறுப்பாக உருகச் செய்கிறது. உண்மையான தற்போதைய சுமை குறைவாக இருந்தாலும் அது இணைப்பைத் துண்டிக்கிறது. அவை ஆபத்தான உள்ளூர்மயமாக்கப்பட்ட அதிக வெப்பநிலை நிகழ்வுகளுக்கு எதிராக நம்பமுடியாத அளவிற்கு வலுவான பாதுகாப்பை வழங்குகின்றன.

FMECA, இணங்குதல் மற்றும் அளவிடுதல் சிறந்த நடைமுறைகள்

உங்கள் பாதுகாப்பு கட்டமைப்பை கட்டுப்பாட்டாளர்களிடம் கடுமையாக நிரூபிக்க வேண்டும். கண்டிப்பான இணக்கத்திற்கான வடிவமைப்பிற்கு கட்டமைக்கப்பட்ட ஆவணங்கள் மற்றும் நிரூபிக்கப்பட்ட பொறியியல் முறைகள் தேவை.

FMECA வழிசெலுத்தல் (தோல்வி முறைகள், விளைவுகள் மற்றும் விமர்சன பகுப்பாய்வு):

இந்த கட்டமைக்கப்பட்ட செயல்முறை உங்கள் இரண்டாம் நிலை உருகி சேர்க்கையை நியாயப்படுத்துகிறது. முதன்மை FET மூடப்படாவிட்டால் என்ன நடக்கும் என்பதை நீங்கள் ஆவணப்படுத்த வேண்டும். இந்த குறிப்பிட்ட தோல்வியானது பேரழிவு வாயு வெளியேற்றம், தீ அல்லது வெடிப்புக்கு வழிவகுத்தால், நீங்கள் இரண்டாம் நிலை தனிமைப்படுத்தப்பட வேண்டும். இயற்பியல் தனிமை கூறுகள் முற்றிலும் பேச்சுவார்த்தைக்குட்பட்டவை அல்ல. FMECA வடிவமைப்பாளர்களை உற்பத்தி தொடங்கும் முன் ஒரு புள்ளி தோல்விகளை முறையாக நிவர்த்தி செய்யும்படி கட்டாயப்படுத்துகிறது.

ஒழுங்குமுறை சீரமைப்பு:

உலகளாவிய சந்தை அணுகலை அடைவதற்கு கடுமையான பாதுகாப்பு சான்றிதழ்கள் தேவை. UL2054, IEC 62133, மற்றும் IEEE 1725 இணக்கம் கடுமையான வன்பொருள் துஷ்பிரயோக சோதனைகளில் தேர்ச்சி பெற வேண்டும். சிங்கிள்-ஃபால்ட் ஷார்ட் சர்க்யூட் மற்றும் அசாதாரண சார்ஜிங் காட்சிகளை நீங்கள் கடக்க வேண்டும். நவீன தணிக்கைகளின் போது திறனாய்வாளர்கள் செயலில் உள்ள உருகி டோபாலஜிகளை பெரிதும் விரும்புகின்றனர். ஆபத்தான மின்னழுத்த முரண்பாடுகளின் போது தானாகவே துண்டிக்கப்படும் ஸ்மார்ட் உருகிகளை அவர்கள் பாராட்டுகிறார்கள்.

அமலாக்க விதிகள்:

நடைமுறை அசெம்பிளிக்கு ஒழுங்குபடுத்தப்பட்ட கூறு வேலை வாய்ப்பு மற்றும் ரூட்டிங் உத்திகள் தேவை.

• பேட்டரி பாசிட்டிவ் டெர்மினலுக்கு எப்பொழுதும் அதிக உடைப்பு திறன் கொண்ட உருகிகளை உடல் ரீதியாக முடிந்தவரை நெருக்கமாக வைக்கவும். இது பாதுகாப்பற்ற கம்பியின் நீளத்தைக் குறைக்கிறது.

• அனைத்து இணை சரம் ஒன்றோடொன்று சம நீளம் மற்றும் எதிர்ப்பை பராமரிக்க உறுதி. இது சமமற்ற மின்னழுத்த வீழ்ச்சியைத் தடுக்கிறது மற்றும் தொல்லை ட்ரிப்பிங்கை நிறுத்துகிறது.

• டிசி சர்க்யூட் பாதுகாப்பிற்காக ஏசி-ரேட்டட் பிரேக்கர்களை ஒருபோதும் மாற்ற வேண்டாம். ஏசி பிரேக்கர்களில் தொடர்ச்சியான டிசி ஆர்க்கைத் துண்டிக்கத் தேவையான காந்த வளைவுகள் இல்லை. அவற்றைப் பயன்படுத்துவது பிழையின் போது தீக்கு உத்தரவாதம் அளிக்கிறது.

உங்கள் டோபோலாஜிகளை மதிப்பிடுவதற்கு சிறப்பு பொறியியல் ஆதரவு தேவைப்பட்டால், உங்களால் முடியும் எங்களை தொடர்பு கொள்ளவும் . விரிவான வழிகாட்டுதலுக்கு FMECA சரிபார்ப்பு மற்றும் கூறுகளின் சுருக்கப்பட்டியலுக்கு நாங்கள் உதவ முடியும்.

முடிவுரை

• பயனுள்ள சுற்றுப் பாதுகாப்பிற்கு, தவறான உடல் துண்டிப்புகளுடன் கூடிய மைக்ரோ செகண்ட்-ரெஸ்பான்சிவ் எலக்ட்ரானிக்ஸ் பிரிட்ஜிங் லேயர்டு ஆர்கிடெக்சர் தேவைப்படுகிறது.

• எந்தவொரு வடிவமைப்பையும் இறுதி செய்வதற்கு முன், உங்கள் குறிப்பிட்ட செல் வேதியியலுக்கான கடுமையான குறுகிய-சுற்று மின்னோட்டக் கணக்கீட்டை மேற்கொள்ளவும்.

• அதிக வெப்பநிலை சூழல்களில் தொல்லைகள் ஏற்படுவதைத் தவிர்க்க, வெப்பத்தை குறைக்கும் வளைவுகளை உன்னிப்பாக மதிப்பாய்வு செய்யவும்.

• பாரிய DC வளைவுகளை பாதுகாப்பாக கையாள எப்போதும் உயர்-பிரேக்கிங் திறன் உருகிகளை (கிளாஸ் T போன்றவை) தேர்ந்தெடுக்கவும்.

• FMECA சரிபார்ப்பிற்கு உதவுவதற்கும் உங்கள் ஒழுங்குமுறை இணக்கப் பயணத்தை எளிதாக்குவதற்கும் ஆரம்பகால பொறியியல் ஆதரவில் ஈடுபடுங்கள்.

அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்

கே: எனது BMS இல் ஷார்ட் சர்க்யூட் பாதுகாப்பு இருந்தால், எனக்கு இன்னும் உடல் உருகி தேவையா?

ப: ஆம். BMS MOSFETகள் சிலிக்கானை நம்பியுள்ளன, இது கடுமையான மின் நிலையங்களின் போது குறுகிய (மூடப்பட்ட) நிலையில் நிரந்தரமாக தோல்வியடையும். ஒரு இயற்பியல் உருகி, பேரழிவு தரும் வெப்ப ரன்வேயைத் தடுக்க UL/IEC தரநிலைகளுக்குத் தேவையான கட்டாய இரண்டாம்நிலை தோல்விப் பாதுகாப்பை வழங்குகிறது.

கே: 48V லித்தியம் பேட்டரி பேக்கிற்கு நான் ஏன் நிலையான ஆட்டோமோட்டிவ் பிளேடு ஃப்யூஸ்களைப் பயன்படுத்த முடியாது?

A: நிலையான வாகன உருகிகள் பொதுவாக தேவையான DC மின்னழுத்த மதிப்பீடு மற்றும் குறுக்கீடு திறன் (AIC) இல்லை. 48V ஷார்ட் சர்க்யூட்டில், பிளாஸ்மா ஆர்க் ஒரு உருகிய பிளேடு உருகியின் இயற்பியல் இடைவெளியைக் குறைக்கலாம், இதனால் மின்னோட்டம் தொடர்ந்து பாய்ந்து தீயை உண்டாக்குகிறது.

கே: செயலில் உள்ள மூன்று முனைய உருகியைத் தூண்டுவது எது?

ப: உருகும் வெப்பத்தை உருவாக்குவதற்கு, அதிக மின்னோட்டத்தை மட்டுமே நம்பியிருக்கும் பாரம்பரிய உருகிகளைப் போலன்றி, மூன்று முனைய உருகியில் உட்பொதிக்கப்பட்ட ஹீட்டர் உள்ளது. BMS ஆனது MOSFETக்கு ஒரு லாஜிக் சிக்னலை (பெரும்பாலும் PFAIL அல்லது நிரந்தர தோல்வி முள்) அனுப்புகிறது, இது ஹீட்டரை இயக்குகிறது, தற்போதைய சுமையைப் பொருட்படுத்தாமல் முக்கியமான அதிக மின்னழுத்தம் அல்லது அதிக வெப்பநிலை நிகழ்வுகளின் போது உருகியை தீவிரமாக ஊதுகிறது.