خلاصہ
یہ مضمون الیکٹرک گاڑیوں اور فکسڈ ایپلی کیشنز میں بیٹری مینجمنٹ سسٹمز (BMS) کے ہارڈ ویئر کے پہلوؤں پر توجہ مرکوز کرتا ہے۔ اس کا مقصد موجودہ جدید نظاموں میں تصورات کا خاکہ پیش کرنا ہے، جس سے قارئین کو ان عوامل کو سمجھنے کے قابل بنایا جائے جن پر مخصوص ایپلی کیشنز کے لیے BMS ڈیزائن کرتے وقت غور کرنے کی ضرورت ہے۔ عام تقاضوں کے مختصر تجزیے کے بعد، بیٹری پیک کے کئی ممکنہ ٹاپولوجیکل ڈھانچے اور BMS پیچیدگی پر ان کے اثرات کا مطالعہ کیا گیا۔ وضاحت کے لیے مثال کے طور پر تجارتی طور پر دستیاب الیکٹرک گاڑیوں سے منتخب کردہ چار بیٹری پیک لینا۔ اس کے بعد، مطلوبہ جسمانی متغیرات (وولٹیج، کرنٹ، درجہ حرارت، وغیرہ) کی پیمائش کے نفاذ کے پہلوؤں کے ساتھ ساتھ توازن کے مسائل اور حکمت عملیوں پر تبادلہ خیال کیا گیا۔ آخر میں، حفاظتی تحفظات اور وشوسنییتا کے پہلوؤں پر تبادلہ خیال کیا گیا۔
1. تعارف
بیٹری مینجمنٹ سسٹمز (BMS) کی پیچیدگی درخواست پر منحصر ہے۔ ایک بیٹری، موبائل فون یا ای بک ریڈر کی طرح سادہ، ایک سادہ "بیٹری میٹر" IC سے ماپا جا سکتا ہے، جو وولٹیج، درجہ حرارت، اور کرنٹ کی پیمائش کر سکتا ہے اور چارج کی حالت (SOC) کا اندازہ لگا سکتا ہے۔ الیکٹرک گاڑیوں کی طرح پیچیدہ، BMS کو زیادہ پیچیدہ کام مکمل کرنے کی ضرورت ہے۔ بیٹری وولٹیج، درجہ حرارت، اور کرنٹ جیسے بنیادی پیرامیٹرز کی پیمائش کرنے کے علاوہ، کروز رینج کا حساب لگانے کے لیے دستیاب توانائی کا تعین کرنے کے لیے جدید الگورتھم کی بھی ضرورت ہے۔
یہ کام لتیم آئن بیٹری مینجمنٹ سسٹم کے ہارڈ ویئر کے پہلو پر مرکوز ہے۔ حصہ 2 BMS کے لیے ہارڈویئر کی ضروریات کو متعارف کرایا ہے، بشمول پیمائش کی قدر، برقی مقناطیسی مداخلت، برقی تنہائی، رابطہ کار، اور بے کار۔ سیکشن 3 BMS ٹوپولوجی کا ایک جائزہ فراہم کرتا ہے، سادہ اور پیچیدہ ایپلی کیشنز کے درمیان فرق کو واضح کرتا ہے، اور الیکٹرک گاڑی کے بیٹری پیک کی مثال فراہم کرتا ہے۔ سیکشن 4 وضاحت کرتا ہے کہ کس طرح جسمانی قدر کی پیمائش اور عام نقصانات کی ضروریات کو پورا کیا جائے۔ سیکشن 5 توازن پر بحث کرتا ہے، چارج بیلنسنگ کے طریقوں کا تعارف اور موازنہ کرتا ہے۔ سیکشن 6 حفاظت اور وشوسنییتا پر توجہ مرکوز کرتا ہے، بشمول ہائی وولٹیج بیٹری پیک کو چلانے کے خطرات اور انسدادی اقدامات، اور مختصر طور پر موصلیت کی پیمائش کے طریقوں اور متعلقہ معیارات کو متعارف کرایا جاتا ہے۔
2. بیٹری مینجمنٹ سسٹم (BMS) کے لیے ڈیزائن کی ضروریات
BMS ڈیزائن کرنا ایک پیچیدہ کام ہے جس کے لیے مخصوص ایپلیکیشن کی ضروریات، سسٹم کے ماحول اور استعمال شدہ بیٹریوں کی خصوصیات پر غور کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، جس سے سسٹم کی ضروریات کا ایک سلسلہ اخذ کیا جا سکتا ہے۔ عام طور پر، مندرجہ ذیل BMS اجزاء اور فعال ضروریات عام طور پر متعلقہ ہیں:
درجہ حرارت کا مجموعہ
سینسر کا انتخاب اور جگہ کا تعین:BMS ڈیزائن کرتے وقت درست درجہ حرارت جمع کرنا مشکل ہے، اور سینسر کی قسم (ڈیجیٹل یا اینالاگ) اور بیٹری پیک درجہ حرارت کی پیمائش کے لیے مقام پر غور کرنے کی ضرورت ہے، جو بیٹری کے درجہ حرارت کے سینسر کی تعداد کا تعین کرتا ہے۔ بعض اوقات رابطہ کاروں، فیوزوں یا بس باروں کا درجہ حرارت جمع کرنا ضروری ہوتا ہے۔ عام طور پر، درجہ حرارت کے سینسر اور وولٹیج سینسر کے درمیان چینلز کا ایک خاص تناسب ہوتا ہے۔
درخواست کے مختلف منظرناموں کے لیے درجہ حرارت کے تقاضے:درجہ حرارت کی ضروریات کو تین حالات پر غور کرنے کی ضرورت ہے: چارجنگ، ڈسچارجنگ، اور اسٹوریج، جبکہ تھرمل ٹائم مستقل پر بھی توجہ دیں۔ لیتھیم آئن بیٹریاں مخصوص درجہ حرارت کی حد سے باہر صحیح طریقے سے کام نہیں کر سکتیں، اور لتیم چڑھانا عام درجہ حرارت کی حد کے اندر زیادہ موجودہ شرحوں پر ہو سکتا ہے۔ لہذا، درجہ حرارت، وولٹیج، اور کرنٹ کو درست طریقے سے جمع کرنا ضروری ہے۔ بیٹریوں کی تھرمل گنجائش اور تھرمل چالکتا بیٹری کی ساخت جیسے عوامل سے متاثر ہوتی ہے، اور درجہ حرارت کے سینسر کی غلط جگہ کا تعین غلط پڑھنے اور تھرمل بلائنڈ سپاٹ کا باعث بن سکتا ہے۔
وولٹیج کا حصول
حصول چینل اور درستگی:لیتھیم آئن بیٹریوں پر مبنی کلاسک بی ایم ایس کو ہر سیریز سے منسلک بیٹری کے لیے کم از کم ایک وولٹیج کے حصول کے چینل کی ضرورت ہوتی ہے، اور کچھ آٹوموٹو ایپلی کیشنز میں ثانوی تحفظ بھی ہوتا ہے (پروگرام ایبل ونڈو کمپیریٹر کے ذریعے حاصل کیا جاتا ہے)۔ وولٹیج کے حصول کے ڈیٹا کی تبدیلی کی شرح ایپلی کیشن کے لحاظ سے مختلف ہوتی ہے، اور عام طور پر استعمال ہونے والی BMS فرنٹ اینڈ چپس میں وولٹیج کی درستگی اور ریزولوشن ہوتا ہے۔
SOC تخمینہ پر اثر:مثال کے طور پر NMC اور LFP بیٹریوں کو لے کر، یہ دکھایا گیا ہے کہ وولٹیج کے حصول کی درستگی کا SOC تخمینہ پر نمایاں اثر پڑتا ہے۔ درستگی جتنی زیادہ ہوگی، SOC کا تخمینہ اتنا ہی زیادہ درست ہوگا، اور SOC کا تعین کرنے کے لیے صرف وولٹیج ڈیٹا کا استعمال کافی نہیں ہو سکتا۔
شکل 1. SOC کی غیر یقینی صورتحال کا موازنہ ± 1 mV کی وولٹیج کی درستگی پر منحصر ہے۔
موجودہ مجموعہ
جمع کرنے کا طریقہ اور سینسر کی خصوصیات:SOC کا تعین نہ صرف اوپن سرکٹ وولٹیج (OCV) کی پیمائش کرکے کیا جاسکتا ہے، بلکہ Coulomb گنتی کے طریقہ کار (موجود کی پیمائش اور انضمام) کا استعمال کرکے بھی۔ تاہم، موجودہ سینسر میں غیر مثالی خصوصیات ہیں جیسے بڑھے، آفسیٹ، اور درجہ حرارت کی خرابیاں، اور انہیں بیک وقت مختلف پیمائش کی حد کی ضروریات کو پورا کرنے اور ایک مخصوص بینڈوتھ کی ضرورت پڑ سکتی ہے۔
عملی ایپلی کیشنز میں، SOC کا تعین کرنے کے لیے صرف Coulomb گنتی پر انحصار کرنا غلط ہے، خاص طور پر کم موجودہ حالات میں۔ اس مسئلے کو حل کرنے کے لیے، موجودہ ڈیٹا پر کارروائی کرنے کے لیے الگورتھم اور پیرامیٹرائزڈ ماڈلز کو یکجا کرنا ممکن ہے، لیکن یہ اس مضمون کے دائرہ کار سے باہر ہے۔
مواصلات کی ضروریات
نظام کے اندر مواصلات:BMS کو پورے نظام (جیسے پاور الیکٹرانکس، توانائی کے انتظام، یا گاڑیوں کے کنٹرول یونٹ) کے ساتھ بات چیت کرنے کی ضرورت ہے، جیسے کہ کمیونیکیشن موڈ، رفتار، مضبوطی اور وشوسنییتا کو مدنظر رکھتے ہوئے۔ مثال کے طور پر، سسٹم کمیونیکیشن کے لیے گاڑیوں میں CAN انٹرفیس فراہم کرنے کی ضرورت ہو سکتی ہے، اور مختلف ایپلی کیشنز نے پہلے سے ہی سسٹم کی سطح پر مواصلاتی ضروریات کا تعین کر رکھا ہے، جسے BMS کو اپنانے کی ضرورت ہے۔
انٹر ماڈیول مواصلات:ماڈیولر سسٹمز کے لیے، ماسٹر اور غلام ماڈیولز کے درمیان کمیونیکیشن کے طریقہ کار کی وضاحت ضروری ہے، جو کہ انٹر سسٹم کمیونیکیشن کے لیے بنیادی تقاضوں کی طرح ہے۔ اس کی مخصوص مثالیں بعد کے ابواب میں دیکھی جا سکتی ہیں۔
برقی مقناطیسی مداخلت (EMI) تحفظ
سینسر پر EMI کا اثر:EMI سینسرز کے ڈیٹا اکٹھا کرنے کو متاثر کر سکتا ہے، اور تمام سینسرز اس کے اثر و رسوخ کے لیے حساس ہیں، جس کے نتیجے میں ڈیٹا کی معمولی تحریف یا مکمل بیکار ہو سکتی ہے۔
EMI کے اثرات کو کم کرنے کے اقدامات:اثر کو کم کرنے کے لیے، موٹرز، پاور الیکٹرانک اجزاء، اور دیگر بوجھ کا EMI ڈیزائن اچھا ہونا چاہیے، اور مناسب EMI فلٹرنگ ڈیوائسز جیسے کامن موڈ چوکس اور بلاکنگ کیپسیٹرز استعمال کیے جا سکتے ہیں، اور سینسر کی پیمائش کے راستے کے قریب نصب کیے جا سکتے ہیں۔
رابطہ کاروں سے متعلق تقاضے
رابطہ کاروں کا کام اور ضروریات:زیادہ تر بیٹری پیک میں کم از کم ایک الیکٹروڈ کو برقی طور پر منقطع کرنے کی اہلیت کی ضرورت ہوتی ہے، جس کے لیے ایک مناسب رابطہ کار کی ضرورت ہوتی ہے۔ ڈی سی کرنٹ کی رکاوٹ اور آرک بجھانے کی خاص نوعیت کی وجہ سے، رابطہ کاروں کو مقناطیسی آرک بجھانے والے آلات کی ضرورت ہوتی ہے اور رابطہ ویلڈنگ سے گریز کرنا چاہیے۔
حفاظتی آپریشن کے اقدامات:حفاظت کو یقینی بنانے کے لیے، کنیکٹر سوئچ کے آپریشن کے دوران ایک خصوصی سرکٹ (جیسے پری چارجنگ یونٹ جس میں سیریز سے منسلک کنیکٹر اور ریزسٹر شامل ہیں) کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ دونوں سروں کے درمیان کوئی ممکنہ فرق نہیں ہے اور خطرناک حالات سے بچنا ہے۔
فالتو پن کی ضروریات
نظام کی وشوسنییتا میں فالتو پن کا کردار:ISO 26262 معیار کے مطابق، فالتو پن سسٹم کی وشوسنییتا کو بہتر بنا سکتا ہے۔ بیٹری وولٹیج کو عام طور پر ایک خاص حد تک بے کار طریقے سے دیکھا جاتا ہے، دو طریقوں کے ساتھ: مرکزی چپ کے ذریعے درست پیمائش اور معاون چپ کے ذریعے فراہم کردہ بائنری معلومات۔
اعلی درجے کی فالتو پن کا تصور:فالتو تصورات اعلیٰ سطحی پروسیسنگ میں بھی موجود ہیں، جیسے کہ لاک سٹیپنگ، میموری کی خرابی کی اصلاح، اور خصوصی CPUs میں خود ٹیسٹ میکانزم۔
برقی تنہائی کی ضروریات
بیٹری پیک تنہائی:بیٹری پیک کو عام طور پر ہائی وولٹیج اور کم وولٹیج حصوں میں تقسیم کیا جاتا ہے، جس کے لیے برقی تنہائی کی ضرورت ہوتی ہے اور اسے آپٹیکل، انڈکٹیو، یا کیپسیٹیو طریقوں سے حاصل کیا جا سکتا ہے۔
تھرمل سینسر تنہائی:پاور ڈسٹری بیوشن آئی ٹی نیٹ ورک لے آؤٹ کے تصور کی طرح کم وولٹیج حصوں کو متاثر کرنے والے ہائی وولٹیج کی خرابیوں سے بچنے کے لیے تمام تھرمل سینسرز کو بھی برقی طور پر الگ تھلگ کرنے کی ضرورت ہے۔
توازن کی ضروریات
چارج عدم توازن کا اثر:سیریز سے منسلک بیٹریوں کے درمیان چارج کا عدم توازن ہو سکتا ہے، جو سسٹم کی کارکردگی اور وشوسنییتا کو متاثر کر سکتا ہے، اور عام طور پر اسے کم سطح پر رکھنا ضروری ہوتا ہے۔
خصوصی درخواست کے تحفظات:مختلف ایپلی کیشنز میں خاص تحفظات ہو سکتے ہیں، جیسے وزن میں کمی یا موجودہ ضروریات کو چارج کرنا، جو کرنٹ کو متوازن کرنے کا باعث بن سکتا ہے۔ سیکشن 5 توازن کی ضرورت اور نفاذ کے طریقوں کو مزید متعارف کرائے گا۔
دیگر ضروریات
درخواست سے متعلقہ تقاضے:ایپلیکیشن میں کچھ دیگر تقاضے بھی ہو سکتے ہیں، جیسے کہ جگہ، لاگت، ہارڈ ویئر کی مکینیکل طاقت، وزن، اور بجلی کی کھپت، جو اس مضمون کا مرکز نہیں ہیں لیکن اس پر غور کرنے کی ضرورت ہے۔
3. BMS کی ٹوپولوجی ڈھانچہ
بیٹری سسٹم کی ساخت کا جائزہ:سسٹم کی برقی خصوصیات کو پورا کرنے کے لیے، بیٹریوں کو اکثر متعدد کنکشن ٹوپولاجیز کے ساتھ بیٹری پیک میں جوڑنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ سیریز کنکشن ایک مخصوص وولٹیج کی حد حاصل کر سکتا ہے اور کرنٹ کو کم کر سکتا ہے۔ متوازی کنکشن صلاحیت کو بڑھا سکتا ہے۔ عملی ایپلی کیشنز میں مختلف قسمیں ہیں، جیسے ماڈیولز اور سیریز کنکشن میں چھوٹی صلاحیت کی بیٹریوں کا متوازی کنکشن، یا سیریز کنکشن میں بڑی صلاحیت کی بیٹریوں کا براہ راست استعمال۔ بی ایم ایس کی پیچیدگی پر مختلف ٹوپولاجیز کے مختلف اثرات ہوتے ہیں، جیسے متعدد سیریز کی بیٹریاں متوازی طور پر منسلک ہونے پر نگرانی اور توازن کی بڑھتی ہوئی لاگت۔
تصویر 2. مختلف بیٹری پیک ٹوپولاجیز کا اسکیمیٹک خاکہ: (a) سنگل سیل؛ (ب) دو بیٹریوں کا متوازی کنکشن؛ (c) تین بیٹریوں کا سلسلہ کنکشن؛ (d) دو سیریز اور تین سیریز کی بیٹریوں کا متوازی کنکشن؛ (e) دو متوازی بیٹریوں پر مشتمل تین ماڈیولز کا ایک سلسلہ کنکشن۔
جدول 1. ٹاپولوجیکل مختلف حالتوں کی خصوصیات کو شکل 2 میں دکھایا گیا ہے۔
بیٹری کے کنکشن کے طریقہ کار اور وولٹیج کی پیمائش کے چینل کی ضروریات کو واضح کرنے کے لیے ایک مثال فراہم کریں: مثال کے طور پر، m سیریز سے منسلک بیٹریوں اور n متوازی منسلک بیٹریوں کے امتزاج کو مختلف کنکشن کے طریقوں کے لیے مختلف تعداد میں وولٹیج کی پیمائش کے چینلز کی ضرورت ہوتی ہے۔
خصوصی بحث:کچھ خاص ایپلی کیشنز (جیسے یورپی خلائی ایجنسی کی مارس پروب اور روزیٹا پروب) میں، سائز، وزن، اور بجلی کی کھپت جیسے عوامل کی وجہ سے سنگل سیل کی نگرانی اور توازن نہیں کیا جا سکتا ہے۔ اگرچہ کچھ آراء یہ بتاتی ہیں کہ ایک ہی بیچ سے بیٹریوں کو احتیاط سے منتخب کرنے سے نگرانی کو چھوڑ دیا جا سکتا ہے، تحقیق سے پتہ چلتا ہے کہ ایک ہی بیچ کی بیٹریوں میں بھی عمر رسیدہ رویے مختلف ہو سکتے ہیں، اور نگرانی کو چھوڑنے سے خطرات لاحق ہو سکتے ہیں۔ تاہم، ایک مخصوص حد کے اندر چھوٹے سسٹمز اور بیٹری وولٹیجز کے لیے، نگرانی کو چھوڑنے کا اثر نسبتاً کم ہو سکتا ہے۔
انٹیگریٹڈ سرکٹ (آئی سی) سے متعلق
بنیادی نگرانی کی تقریب کے ساتھ آئی سی:بیٹری کے محفوظ آپریشن کے بنیادی مانیٹرنگ فنکشن کو حاصل کرنے کے لیے، سیمی کنڈکٹر مینوفیکچررز مختلف ایپلیکیشن مخصوص مربوط سرکٹس (ASICs) فراہم کرتے ہیں۔ سنگل سیل والے چھوٹے الیکٹرانک آلات کے لیے، ایک "فیول گیج" آئی سی ہے جو وولٹیج، کرنٹ، اور درجہ حرارت کی نگرانی کر سکتا ہے، SOC کا تخمینہ لگا سکتا ہے، اور اس میں چارجنگ ریگولیٹرز جیسے افعال بھی شامل ہو سکتے ہیں۔ مثال کے طور پر، TI کا "bq27220" اور میکسم کے متعلقہ ICs۔
ہائی پاور اور انرجی ڈیمانڈ سسٹم کے لیے آئی سی
ماڈیولرائزیشن اور فنکشن ایلوکیشن:اعلی طاقت اور/یا توانائی کی ضروریات والی ایپلی کیشنز کے لیے، ایک بیٹری پیک متعدد بیٹریوں پر مشتمل ہوتا ہے، اور متعلقہ IC بیک وقت متعدد بیٹریوں کی نگرانی کر سکتا ہے اور توازن کی فعالیت فراہم کر سکتا ہے۔ سسٹم میں ایک مرکزی ماڈیول (BMS ماسٹر) ہے جو پیچیدہ افعال جیسے SOC تخمینہ اور پاور پریڈیکشن الگورتھم کے لیے ذمہ دار ہے۔ فرنٹ اینڈ IC ماڈیول (BMS Slaves) بنیادی کاموں جیسے سگنل کے حصول اور فلٹرنگ کے لیے ذمہ دار ہے۔
تصویر 3. الیکٹرک گاڑیوں کی ایپلی کیشنز کے لیے عام BMS ڈھانچہ۔
مختلف IC مثالیں اور توازن کے طریقے:مثال کے طور پر، TI کے bq76PL536A، MAX11068، اور LT6802G-2 غیر فعال توازن فراہم کرتے ہیں، جب کہ AMS کا AS8506C غیر فعال توازن ٹوپولوجی کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے اور فعال توازن کی صلاحیت بھی فراہم کرتا ہے۔ کچھ ICs میں جانشین پروڈکٹس ہوتے ہیں، اور وولٹیج کی نگرانی کی وشوسنییتا کو بہتر بنانے کے لیے، ثانوی تحفظ ICs کا استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اگرچہ مکمل طور پر بے کار BMS اعتبار کو بہتر بنا سکتا ہے، لیکن قیمت زیادہ ہے۔
مواصلات اور ڈیٹا ٹرانسمیشن
فرنٹ اینڈ آئی سی کنکشن کا طریقہ:فرنٹ اینڈ آئی سی کو عام طور پر ڈیزی چین کے ذریعے جوڑا جا سکتا ہے، اور مختلف آئی سی کے انٹرفیس کے مختلف طریقے ہوتے ہیں۔ MAX11068 I2C پورٹ کے ذریعے جڑا ہوا ہے، TI کا bq76PL536A متعدد انٹرفیس فراہم کرتا ہے، اور LT6802G-2 SPI بس کے ذریعے منسلک ہے (ایک اضافی ڈیجیٹل آئسولیٹر کی ضرورت ہے)۔
نظام مواصلات کا طریقہ:سسٹم میں، کم لاگت والے مائیکرو کنٹرولرز عام طور پر ایک ہی PCB پر ICs کو جوڑنے کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں، اور دوسرے PCBs اور BMS مین ماڈیولز کو فیلڈ بس (جیسے CAN) کے ذریعے منسلک کیا جاتا ہے۔
اصل کیس
مٹسوبشی i-MiEV:بیٹری ایک سے زیادہ ماڈیولز پر مشتمل ہے جو پیچ کے ذریعے جڑے ہوئے ہیں، جن میں 88 پرزمیٹک بیٹریاں ہیں۔ ماڈیول پر موجود پی سی بی میں مانیٹرنگ آئی سی اور درجہ حرارت کے سینسر ہوتے ہیں، اور بیٹری پیک ہاؤسنگ میں متعدد اجزاء ہوتے ہیں۔ BMS مین ماڈیول گاڑی کی پچھلی سیٹوں کے نیچے واقع ہے اور اندرونی CAN بس کے ذریعے بات چیت کرتا ہے۔ دیگر بیٹریوں کے مقابلے اس کی اندرونی جگہ زیادہ کشادہ ہے جو کہ ایئر کولنگ کا ایک ضمنی اثر ہو سکتا ہے۔
تصویر 4. (a) مٹسوبشی i-MiEV بیٹری پیک؛ (b) ووکس ویگن ای اپ بیٹری پیک؛ (c) اسمارٹ فورٹو الیکٹرک ڈرائیو بیٹری پیک۔ نوٹ: اسکیلنگ کے طریقے مختلف ہیں۔
شکل 5. (a) Tesla Model S بیٹری ماڈیول کا ٹاپ ویو۔ (b) ووکس ویگن ای اپ بیٹری ماڈیول، 6s2p ماڈیول، ٹاپ ویو۔
اسمارٹ فورٹو الیکٹرک ایڈیشن:بیٹری 90 سیریز سے منسلک پاؤچ بیٹریوں پر مشتمل ہے، جس میں کولنگ سسٹم ہے، اور بنیادی نگرانی کے کام TI کے IC کے ذریعے مکمل کیے جاتے ہیں، جیسا کہ bq76PL536A ہے۔ ہر پی سی بی میں متعدد مانیٹرنگ آئی سی اور مائیکرو کنٹرولرز ہوتے ہیں، اور بی ایم ایس کا مرکزی ماڈیول بیٹری کیس کے اندر واقع ہے، جس میں اعلی انضمام اور چند کیبلز ہیں۔
ووکس ویگن ای اپ:بیٹری میں ایک سے زیادہ سیریز کے ماڈیولز، کوئی کولنگ سسٹم یا سروس منقطع ڈیوائس، سنٹرلائزڈ BMS ماڈیول، بیٹری اور پیمائش IC (MAX11068) سے وولٹیج کی پیمائش کی لائنوں کی ایک بڑی تعداد کے ذریعے جڑا ہوا ہے، جس میں بڑی تعداد میں متوازن ریزسٹرس اور ایک مائیکرو کنٹرولر بغیر تبدیلی کے ہے۔ سگنل
Tesla ماڈل S:بیٹری 18650 بیٹریوں کی ایک بڑی تعداد پر مشتمل ہے، جو ایک سے زیادہ ماڈیولز میں تقسیم ہے، بانڈ تاروں کے ذریعے جڑی ہوئی ہے۔ TI کے bq76PL536A-Q1 کا استعمال کرتے ہوئے BMS کی نگرانی کی جاتی ہے اور وولٹیج کو ویلڈنگ کی تاروں کے ذریعے ماپا جاتا ہے۔ دیگر بیٹریوں کے مقابلے میں، اس کا انٹیگریشن لیول مختلف ہے، جیسے کہ ووکس ویگن ای اپ کا کم انٹیگریشن لیول اور اسمارٹ فورٹو کا ہائی انٹیگریشن لیول۔
4. HV بیٹری سسٹم کی پیمائش کی ٹیکنالوجی کا جائزہ
پیمائش کی ٹیکنالوجی کی اہمیت:پیمائش کی ٹیکنالوجی بیٹری کے انتظام کے نظام کا ایک اہم جز ہے، جو ریاستی متغیرات کا تعین کر سکتی ہے جیسے SOC، SOH، SOF، وغیرہ۔ یہ عام طور پر بیٹری وولٹیج، کل وولٹیج، کل کرنٹ، اور بیٹری سسٹم کے درجہ حرارت جیسے متغیرات کی پیمائش کرتی ہے۔ یہ ریاستی متغیرات بیٹری سسٹم کو اوور چارجنگ یا اوور ڈسچارجنگ جیسے نقصان سے بچا سکتے ہیں اور بیٹری سسٹم کے استعمال کو بہتر بنا سکتے ہیں۔
سینسر کی ضروریات:بیٹری سٹوریج ایپلی کیشنز کی بنیاد پر سینسرز کے لیے مخصوص تقاضوں کا تعین کریں، بشمول لاگت، بینڈوتھ، درستگی، پیمائش کی حد، اور سائز، جیسا کہ سیکشن 2 میں تفصیل سے بتایا گیا ہے۔
موجودہ پیمائش
پیمائش کے طریقہ کار کی درجہ بندی:موجودہ جمع کرنے والے آلات کو دو بنیادی سینسر ٹیکنالوجیز میں تقسیم کیا گیا ہے: برقی کنکشن اور تنہائی۔ عام طور پر استعمال ہونے والی شنٹ ریزسٹر کرنٹ سینسنگ کا تعلق برقی کنکشن کی قسم سے ہے، اور ہال سینسر تنہائی کی قسم کی ایک مثال ہے۔
سینسر ٹیکنالوجی کے علاوہ، بیٹری پیک میں پوزیشن پر بھی غور کرنے کی ضرورت ہے۔ متعدد سوئچ ایبل سٹرنگز پر مشتمل بیٹری سسٹمز کے لیے، ہر اسٹرنگ کو موجودہ مانیٹرنگ ڈیوائس سے لیس کیا جانا چاہیے تاکہ بجلی کے عدم توازن کو ٹریک کیا جا سکے۔
شنٹ مزاحمت کی پیمائش
پیمائش کے اصول اور خصوصیات:کم مزاحمت، اعلی صحت سے متعلق مزاحمت، اور اعلی صحت سے متعلق وولٹیج کی پیمائش کے نظام کو ملا کر، کرنٹ کی پیمائش کی جاتی ہے۔ مزاحمت موجودہ راستے پر واقع ہے، اور بجلی کی کمی اور درجہ حرارت میں اضافہ اس وقت ہوتا ہے جب کرنٹ گزرتا ہے۔ ریزسٹر کا انتخاب کرتے وقت، نقصان اور مناسب وولٹیج ڈراپ پیدا کرنے کی ضرورت کو متوازن کرنا ضروری ہے۔ اعلی درستگی کے ساتھ پیمائش کرتے وقت، ریزسٹر کے درجہ حرارت کے گتانک اور طویل مدتی استحکام پر بھی غور کیا جانا چاہیے۔
یہ طریقہ ڈی سی اور اے سی کرنٹ کی پیمائش کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، اور اس میں سادگی، لکیریٹی، اور ہائی بینڈوڈتھ کے فوائد ہیں۔ تاہم، پیمائش کی حد وولٹیج کی پیمائش کی درستگی سے محدود ہے۔
نچلی طرف اور اونچی طرف کی پیمائش کا موازنہ
کم طرف کی پیمائش سے مراد بیٹری کے مثبت ٹرمینل اور لوڈ کے درمیان واقع ریزسٹر ہے۔ اس کا فائدہ یہ ہے کہ ان پٹ کامن موڈ وولٹیج کم ہے، اور کرنٹ سینس ایمپلیفائرز کی ایک بڑی تعداد استعمال کی جا سکتی ہے۔ سرکٹ سادہ اور سستی ہے، لیکن یہ زمینی راستے میں مداخلت کرے گا اور زیادہ بوجھ والے کرنٹ بائی پاس کا پتہ نہیں لگا سکتا۔
اونچی طرف کی پیمائش سے مراد وہ ریزسٹر ہے جو بیٹری کے بوجھ اور منفی قطب یا زمین کے درمیان واقع ہے۔ اس کا فائدہ یہ ہے کہ یہ زمینی راستے کی مداخلت سے بچ سکتا ہے اور شارٹ سرکٹس کا پتہ لگا سکتا ہے، لیکن اس کے لیے ایمپلیفائر آؤٹ پٹ کی سطح کی تبدیلی کی ضرورت ہوتی ہے اور اس کے لیے ایمپلیفائر کو ہائی کامن موڈ وولٹیج کو برداشت کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔
کم موجودہ سینسرز سے رابطہ کریں (ہال سینسر وغیرہ)
پیمائش کے اصول اور فوائد:پیمائش کے لیے کرنٹ سے پیدا ہونے والے مقناطیسی فیلڈ کا استعمال، جیسے ہال ایفیکٹ پر مبنی ہال سینسر، کرنٹ پاتھ ریزسٹنس میں اضافہ کیے بغیر، اضافی کنڈکٹیو نقصانات کے بغیر، برقی تنہائی کے فوائد کے ساتھ، اور سگنل کنڈیشنگ کے لیے اضافی آپٹکوپلر یا ڈیجیٹل انسولیٹر کی ضرورت کے بغیر۔
ہال کے سینسر کو انٹیگریٹڈ سرکٹس کے طور پر خریدا جا سکتا ہے، موجودہ راستے پر رکھا جا سکتا ہے، اور ان کے آؤٹ پٹ کو فلٹر کرنے کی ضرورت ہے۔ استعمال کے لیے مکمل ماڈیول بھی دستیاب ہیں، جو کہ ہال سینسر پر مشتمل فیرائٹ رِنگز پر مشتمل ہیں اور برقی تنہائی فراہم کر سکتے ہیں۔
سینسر کی خصوصیات اور حدود:بنیادی نقصان محدود بینڈوڈتھ ہے، عام طور پر دسیوں کلو ہرٹز سے زیادہ نہیں ہوتا، اور آؤٹ پٹ سگنل میں درجہ حرارت کا بڑھ جانا جس کی تلافی کی ضرورت ہوتی ہے۔ اگر بیٹری سسٹم کو زیادہ بینڈوڈتھ کی ضرورت ہوتی ہے، تو شنٹ مزاحمتی پیمائش کا استعمال کیا جانا چاہیے، اور ہال کے سینسر مہنگے اور بھاری ہوتے ہیں۔
وولٹیج کی پیمائش
بیٹری پیک وولٹیج کی پیمائش کا فرق:لیتھیم آئن بیٹری پیک میں، ہر بیٹری کے وولٹیج اور بیٹری پیک کے کل وولٹیج کی پیمائش کے درمیان فرق کرنا ضروری ہے۔ دونوں کی وولٹیج کی حدود مختلف ہیں، اور تمام بیٹری وولٹیجز کا مجموعہ کل وولٹیج کے برابر ہونا چاہیے، جسے عقلیت کے فیصلے کے لیے ایک معیار کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔
بیٹری وولٹیج کی پیمائش:عام طور پر ایک مربوط BMS فرنٹ اینڈ چپ کے ذریعے مکمل کیا جاتا ہے۔ مارکیٹ میں چپس سے منسلک ہونے والی بیٹریوں کی تعداد مختلف ہوتی ہے، اور ثانوی نگرانی ICs کے ذریعے فالتو پن اور سسٹم کی وشوسنییتا کو بھی بہتر بنایا جا سکتا ہے۔
بیٹری پیک وولٹیج کی پیمائش:ایک علیحدہ پیمائشی یونٹ کے ذریعے مکمل کیا گیا، بشمول وولٹیج ڈیوائیڈر، مائپیڈینس کنورٹر، فلٹر، اور اینالاگ سے ڈیجیٹل کنورٹر (ADC)۔ وولٹیج ڈیوائیڈر کا استعمال بیٹری پیک کے وولٹیج کو ایک مناسب حد تک کم کرنے کے لیے کیا جاتا ہے، جس کے لیے حفاظت کو یقینی بنانے کے لیے متعدد ریزسٹرز کی ضرورت پڑ سکتی ہے، نیز بعد میں آنے والے سرکٹ کی حفاظت کے لیے ایک Zener ڈایڈڈ کی ضرورت پڑ سکتی ہے۔ ایک ہی وقت میں، مائبادا کنورٹرز، فلٹرز، اور ADCs ماپا وولٹیج حاصل کرنے کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں۔
درجہ حرارت کی پیمائش
درجہ حرارت سینسر کی عام اقسام اور اصول:عام درجہ حرارت کے سینسرز میں منفی درجہ حرارت کوفیشینٹ (NTC) اور مثبت درجہ حرارت کوفیشینٹ (PTC) کی اقسام شامل ہیں، جو ایک مستقل کرنٹ کے تحت وولٹیج کی کمی کو ماپ کر درجہ حرارت کی پیمائش کرتے ہیں۔ ان کی مزاحمت درجہ حرارت کے ساتھ مختلف ہوتی ہے اور درجہ حرارت کی ایک مخصوص حد میں استعمال کی جا سکتی ہے، لیکن غیر خطی مسائل ہیں۔
سینسر کے استعمال میں مسائل اور حل:غیر خطوطی ہونے کی وجہ سے، درجہ حرارت کے حسابات کو کیلیبریٹ کرنے کے لیے ڈیجیٹل پروسیسنگ چین میں تلاش کی میز کی ضرورت ہوتی ہے۔ کچھ ایسے سینسر بھی ہیں جو ڈیجیٹل انٹرفیس استعمال کرتے ہیں جو استعمال کرنے میں زیادہ آسان ہیں، لیکن بیٹری پیک میں ہائی پاور پاتھ کے قریب رکھتے وقت EMI کے مسائل کو نوٹ کرنا چاہیے۔ پیمائش کے دیگر طریقے جیسے دھاتی پی ٹی سی اور تھرموکوپل زیادہ درستگی اور درجہ حرارت کی وسیع رینج فراہم کر سکتے ہیں، لیکن زیادہ الیکٹرانک پیچیدگی کے ساتھ۔
ڈیٹا ٹرانسمیشن
مختلف مواصلاتی بسوں کی خصوصیات اور اطلاق کے منظرنامے:BMS ماڈیولز اور BMS اور پورے سسٹم کے درمیان مواصلت کی ضرورت ہے۔ CAN بس عام طور پر گاڑیوں کے ماحول میں استعمال ہوتی ہے، لچک اور شور کی مزاحمت کے ساتھ؛ LIN بس نسبتاً آسان ہے لیکن رفتار میں سست ہے، اس میں لچکدار کم ہے، اور غیر امتیازی ہے، جو اسے زیادہ لاگت کی ضروریات والے منظرناموں کے لیے موزوں بناتی ہے۔ دیگر شارٹ رینج کمیونیکیشن انٹرفیس جیسے کہ SPI، I2C، اور OneWire بس لمبی دوری، مداخلت کا شکار ماڈیول ٹو ماڈیول کمیونیکیشن کے لیے موزوں نہیں ہیں۔ اگر CAN بس کی رفتار ناکافی ہے یا ریئل ٹائم ڈیٹرمنسٹک صلاحیت درکار ہے تو FlexRay بس یا ایتھرنیٹ استعمال کیا جا سکتا ہے۔
5. بیٹری بیلنس
بیٹری SOC میں فرق کی وجہ:سیریز سے منسلک بیٹریوں میں، پیداوار میں فرق اور مختلف آپریٹنگ اور ماحولیاتی حالات (جیسے درجہ حرارت) بیٹریوں کے درمیان ناہمواری کا باعث بن سکتے ہیں۔ یہ عوامل مختلف ابتدائی حالات، عمر رسیدگی، اور خود سے خارج ہونے والے مادہ کی شرح کا سبب بن سکتے ہیں، جو SOC، صلاحیت اور مزاحمتی اقدار میں انحراف کا باعث بنتے ہیں۔ یہ سیکشن بنیادی طور پر SOC اور صلاحیت میں فرق پر توجہ مرکوز کرتا ہے، اور اس میں اندرونی مزاحمت میں فرق شامل نہیں ہے- تحقیق سے معلوم ہوا ہے کہ ایک جیسی ابتدائی صلاحیت اور بوجھ والی بیٹریاں بھی استعمال کے بعد صلاحیت میں فرق محسوس کریں گی۔ مثال کے طور پر، اسی ابتدائی صلاحیت کے ساتھ 18650 بیٹریاں، جس کی بقایا صلاحیت 80% زندگی کے آخری معیار کے طور پر ہے، ان کی سائیکل لائف 1000-1500 اوقات کے درمیان ہوتی ہے۔ ایک ہی وقت میں، مختلف بیٹریوں کے خود خارج ہونے کی شرح میں بھی فرق ہے، جیسے 40 ڈگری سینٹی گریڈ پر ذخیرہ شدہ کمرشل سافٹ پیک بیٹریاں، جہاں خود خارج ہونے والی مزاحمت 10k Ω اور 14k Ω کے درمیان ہوتی ہے۔
تصویر 6. (a) بیٹری کے غیر متوازن خلیات کی وجوہات، نمبرز [57] پر مبنی؛ (b) مختلف توازن کے طریقوں کی درجہ بندی توانائی کی منتقلی کی سمت کا حوالہ دیتی ہے جیسا کہ دکھایا گیا غیر منقطع طریقہ کا نام ہے۔
توازن کی ضرورت:SOC، صلاحیت، اور اندرونی مزاحمت میں فرق بیٹری پیک کی دستیاب توانائی میں کمی کا باعث بن سکتا ہے، جسے بیلنس سرکٹ کے ذریعے حل کیا جا سکتا ہے۔
توازن کے طریقوں کا جائزہ
ہارڈ ویئر کا نفاذ:لٹریچر میں بیلنسنگ سرکٹس کے لیے ہارڈویئر کے نفاذ کے مختلف طریقوں کی وضاحت کی گئی ہے، جن کو مختلف ٹوپولوجی ڈھانچے، کنٹرول کے طریقوں (جیسے فعال/غیر فعال)، یا تجارتی دستیابی میں درجہ بندی کیا جا سکتا ہے۔
تجارتی ایپلی کیشنز میں توازن کے طریقے:زیادہ تر کمرشل بیٹری پیک کنٹرول شدہ غیر فعال توازن کے نظام کا استعمال کرتے ہیں، جو بیٹری کے دونوں سروں پر متوازی توازن ریزسٹرس کے ذریعے حاصل کیا جاتا ہے۔ یہ طریقہ صرف ایس او سی تغیر کے مسئلے کو حل کر سکتا ہے، جس میں ایک چھوٹا توازن موجودہ (تقریباً 100 ایم اے) اور بیٹری کی صلاحیت میں کوئی تبدیلی نہیں ہوتی، جو کہ بی ایم ایس کی توانائی کی کھپت یا بیٹری اور مانیٹرنگ سرکٹ کے درمیان کیبل کے قطر سے محدود ہو سکتی ہے۔ ہر بیٹری یا بیٹری کے متوازی امتزاج میں 30 Ω -40 Ω (4.2V کی بیٹری وولٹیج فرض کرتے ہوئے) کے درمیان مزاحمتی قدر کے ساتھ ایک سوئچ ایبل بیلنسنگ ریزسٹر ہوتا ہے، اور ہر بیٹری 387 mW -430 mW کے درمیان پاور استعمال کرتی ہے۔
صلاحیت کے مختلف مسائل کو حل کرنے کے طریقے:صلاحیت کے مختلف مسائل کو حل کرنے کے لیے، پاور الیکٹرانکس کا استعمال کرتے ہوئے بیٹریوں کے درمیان توانائی کو دوبارہ تقسیم کرنے کے لیے مزید پیچیدہ طریقوں کی ضرورت ہے۔ تاہم، ان طریقوں کے لیے پیچیدہ کنٹرول الگورتھم اور مہنگے انڈکٹرز کی ضرورت ہوتی ہے۔ اگرچہ متعلقہ BMS IC پروڈکٹس ہیں، لیکن وہ کمرشل آٹوموٹو بیٹری پیک میں بڑے پیمانے پر استعمال نہیں ہوئے ہیں۔
6. حفاظت ایکd وشوسنییتا
خطرے میں کمی کا مجموعی مقصد:بی ایم ایس کے اہم مقاصد میں سے ایک بیٹری پیک میں لیتھیم آئن بیٹریوں کے آپریشن سے وابستہ خطرات کو کم کرنا ہے۔
تصویر 7. بیٹری وولٹیج کے حصول کے فرنٹ اینڈ کا مساوی سرکٹ ماڈل، لائن فالٹس کو سینس کرنے کی صلاحیت کو ظاہر کرتا ہے۔
مخصوص حفاظتی اقدامات
ہائی وولٹیج کی حفاظت:بیٹری پیک کی ہائی وولٹیج کی حفاظت کو موصلیت کی نگرانی اور انٹر لاکنگ سرکٹس کے ذریعے یقینی بنایا جاتا ہے، جو آلودگی یا گاڑھا ہونے کی وجہ سے آرکنگ کے خطرے کو کم کر سکتا ہے۔ ایک ہی وقت میں، BMS ہارڈویئر ڈیزائن کو متعلقہ معیارات پر عمل کرنا چاہیے تاکہ پی سی بی اور کنیکٹرز کی کری پیج فاصلے اور برقی کلیئرنس کو یقینی بنایا جا سکے۔
برقی تنہائی:دوسرے کنٹرول یونٹس یا معاون پاور ذرائع کے ساتھ انٹرفیس پر ہائی بیٹری وولٹیج سے برقی تنہائی کو یقینی بنانے کے لیے، تنہائی کا سامان جو "بہتر تنہائی" کے معیار پر پورا اترتا ہے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ روایتی آپٹکوپلر استعمال کیے جاتے ہیں، لیکن اب "ڈیجیٹل آئیسولیٹر" بہتر آئی سی کارکردگی رکھتے ہیں۔
آگ سے بچاؤ کے اقدامات:بیٹری پیک کے اندر درجہ حرارت کے سینسر رکھیں اور نازک درجہ حرارت کا جواب دیں۔ سینسر کم درجہ حرارت کا پتہ لگانے کے طریقے (جیسے الیکٹرو کیمیکل امپیڈینس اسپیکٹروسکوپی) اور درجہ حرارت کی پیمائش کے نئے طریقے آگ کے خطرے کو کم کرنے کے لیے بھی استعمال کیے جا سکتے ہیں۔
رابطہ کار اور فیوز:فیوز کے ساتھ ہم آہنگی کرتے ہوئے، سسٹم سے بیٹری پیک کو منقطع کرنے کے لیے ایک رابطہ کار استعمال کریں۔ دونوں کی آپریشنل خصوصیات اور فیوز کے انتخاب پر بیٹری پیک کے اندر پرجیوی کیپیسیٹینس اور انڈکٹنس کے اثرات پر غور کریں۔
بیٹریوں کی اندرونی حفاظت:BMS کو اس بات کو یقینی بنانا چاہیے کہ بیٹری کو مخصوص درجہ حرارت کی حد کے اندر چارج کیا جائے، آپریشن سے پہلے کم درجہ حرارت والے لیتھیم چڑھانے اور گہرے خارج ہونے سے گریز کریں۔ ایک ہی وقت میں، اندرونی شارٹ سرکٹس کا پتہ لگانے کے لیے تشخیصی الگورتھم استعمال کیے جا سکتے ہیں۔
تصویر 8. موصلیت کی پیمائش: (a) IT کنکشن میں موصلیت؛ (b) موصلیت کی پیمائش کا اسکیمیٹک خاکہ۔
BMS ہارڈویئر ڈیزائن سے متعلق مسائل
سینسر کی خرابی کا پتہ لگانا:BMS ہارڈویئر اور سافٹ ویئر کے نفاذ کی بڑھتی ہوئی پیچیدگی کے ساتھ، سافٹ ویئر کی غلطیوں اور سینسر کی ناکامی کا امکان بڑھ جاتا ہے۔ مثال کے طور پر، بیٹری وولٹیج کا پتہ لگانے میں کیبل کی خرابیوں کا پتہ صرف وولٹیج کی پیمائش کے ذریعے آسانی سے نہیں لگایا جا سکتا، لیکن بیٹری بیلنسنگ سسٹم یا کرنٹ سورس سرکٹس کے ذریعے پتہ لگایا جا سکتا ہے۔
سینسر کی درستگی کی جانچ:دیگر خرابیوں جیسے سینسر کی خرابیوں کو تشخیصی الگورتھم کے ذریعے پتہ لگایا جا سکتا ہے، اور بیٹری کے برقی رویے کا استعمال کرتے ہوئے سینسر سگنلز کی درستگی کی جانچ کی جا سکتی ہے۔
موصلیت کی پیمائش
موصلیت کی پیمائش کی اہمیت اور نظام کی ساخت:الیکٹرک یا جزوی طور پر الیکٹرک گاڑیوں کا ہائی وولٹیج سسٹم عام طور پر آئی ٹی نیٹ ورک کے طور پر بنایا جاتا ہے اور اسے پہلی خرابی کا پتہ لگانے کی ضرورت ہوتی ہے۔ موصلیت کی مزاحمت کی پیمائش کرتے وقت، نظام کی گنجائش اور مزاحمت کی خصوصیات پر غور کرنا ضروری ہے، کیونکہ اہلیت پیمائش میں مداخلت کر سکتی ہے۔
عام پیمائش کے طریقے:عام طریقوں میں لوپ کوائل کا استعمال کرتے ہوئے کامن موڈ کرنٹ کی پیمائش کرنا اور سوئچز اور ریزسٹرس کے ذریعے سسٹم اور چیسس کے درمیان پوٹینشل کو تبدیل کرکے موصلیت کی مزاحمت کا حساب لگانا شامل ہے۔ دیگر آسان یا زیادہ پیچیدہ طریقے بھی متعارف کرائے گئے ہیں۔
موصلیت کی پیمائش کے معیار:موصلیت کی پیمائش میں پیمائش کے طریقوں اور کم از کم موصلیت مزاحمت کی ضروریات کے لیے متعلقہ معیاری وضاحتیں ہیں۔ مختلف معیارات میں پیمائش کے طریقوں، مزاحمتی اقدار، اور پیمائش کے وقت میں فرق ہوتا ہے۔
7. خلاصہ
عمومی ضروریات اور ڈیزائن کے تحفظات:اس مضمون میں BMS ہارڈویئر کے عام تصورات متعارف کرائے گئے ہیں، جو عام تقاضوں سے شروع ہوتے ہیں اور نفاذ کے تحفظات فراہم کرتے ہیں۔ ڈیزائن کے عمل میں زیادہ سے زیادہ پیرامیٹرز شامل ہونے چاہئیں، لیکن ضروریات کو ٹارگٹ ڈیوائس کی ضروریات کے مطابق سیٹ کیا جانا چاہیے۔ مختلف ایپلی کیشنز کے تقاضے بہت مختلف ہوتے ہیں، اور یہ تقاضے بیٹری پیک ڈیزائن پر غور کرنے کے لیے ایک اچھا نقطہ آغاز ہیں۔
BMS ٹوپولوجی:بیٹری سسٹم کا ڈھانچہ BMS ٹوپولوجی کو متاثر کرتا ہے، اور کچھ ایپلی کیشنز وزن یا پیچیدگی کو کم کرنے کے لیے خصوصی نگرانی کے طریقے استعمال کرتی ہیں، جیسے کہ سیکشن 3.3 کے مقابلے میں چار کمرشل الیکٹرک گاڑیوں کی بیٹریاں، جن میں ان کی ایک جیسی ایپلی کیشنز کی وجہ سے کچھ مشترکات ہیں (جیسے CAN کمیونیکیشن کا استعمال کرنا۔ )، لیکن انضمام اور اندرونی مواصلات میں مختلف ہیں۔
جسمانی قدر کی پیمائش:سیکشن 4 مطلوبہ جسمانی اقدار کو جمع کرنے اور منتقل کرنے کے طریقوں کا تفصیلی تعارف فراہم کرتا ہے۔ مختلف پیمائش کے تقاضوں کے لیے درخواست کی رکاوٹوں اور ضروریات کی بنیاد پر مختلف طریقوں کے انتخاب کی ضرورت ہوتی ہے۔
توازن کا مسئلہ:سیکشن 5 سیریز بیٹریوں میں چارج عدم توازن کی وجوہات اور معاوضے کے طریقوں کی وضاحت کرتا ہے، اس وقت غیر فعال توازن سب سے زیادہ استعمال شدہ طریقہ ہے۔
حفاظت اور وشوسنییتا:سیکشن 6 حفاظتی پہلوؤں کا ایک جائزہ فراہم کرتا ہے، بشمول بیٹری آپریٹنگ رینجز کی تعمیل تاکہ عمر کو یقینی بنایا جا سکے اور صارفین کو ہائی وولٹیج کے خطرات سے بچایا جا سکے۔ اس میں موصلیت کی نگرانی کے معیاری طریقے متعارف کرائے گئے ہیں اور بیٹریوں کی حفاظت کرتے وقت سسٹم کی سطح کے خطرات پر غور کرنے کی ضرورت کا ذکر کیا گیا ہے۔