மின்சார வாகனங்கள் (EVs) பற்றி மக்கள் பேசும்போது, பெரும்பாலும் உரையாடல் வரம்பு, முடுக்கம் மற்றும் சார்ஜிங் வேகத்தைச் சுற்றியே இருக்கும். இருப்பினும், இந்த அற்புதமான செயல்திறனுக்குப் பின்னால், அமைதியான ஆனால் முக்கியமான கூறு கடினமாக வேலை செய்கிறது:EV பேட்டரி மேலாண்மை அமைப்பு (BMS).
BMS-ஐ மிகவும் விடாமுயற்சியுடன் செயல்படும் "பேட்டரி பாதுகாவலர்" என்று நீங்கள் நினைக்கலாம். இது பேட்டரியின் "வெப்பநிலை" மற்றும் "நிலைத்தன்மை" (மின்னழுத்தம்) ஆகியவற்றைக் கண்காணிப்பது மட்டுமல்லாமல், குழுவின் ஒவ்வொரு உறுப்பினரும் (செல்கள்) இணக்கமாக செயல்படுவதை உறுதி செய்கிறது. அமெரிக்க எரிசக்தித் துறையின் அறிக்கை சிறப்பித்துக் காட்டுவது போல், "மின்சார வாகனங்களை ஏற்றுக்கொள்வதில் மேம்பட்ட பேட்டரி மேலாண்மை மிக முக்கியமானது."¹
இந்தப் பாடப்படாத ஹீரோவைப் பற்றிய ஆழமான பார்வைக்கு நாங்கள் உங்களை அழைத்துச் செல்வோம். அது நிர்வகிக்கும் மையப் பகுதியிலிருந்து - பேட்டரி வகைகள் - தொடங்கி, அதன் மையப் பகுதி செயல்பாடுகள், அதன் மூளை போன்ற கட்டமைப்புக்குச் சென்று, இறுதியாக AI மற்றும் வயர்லெஸ் தொழில்நுட்பத்தால் இயக்கப்படும் எதிர்காலத்தைப் பார்ப்போம்.
1: BMS இன் "இதயத்தை" புரிந்துகொள்வது: EV பேட்டரி வகைகள்
ஒரு BMS இன் வடிவமைப்பு, அது நிர்வகிக்கும் பேட்டரி வகையுடன் உள்ளார்ந்த முறையில் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. வெவ்வேறு வேதியியல் கலவைகளுக்கு மிகவும் மாறுபட்ட மேலாண்மை உத்திகள் தேவைப்படுகின்றன. இந்த பேட்டரிகளைப் புரிந்துகொள்வது BMS வடிவமைப்பின் சிக்கலான தன்மையைப் புரிந்துகொள்வதற்கான முதல் படியாகும்.
பிரதான நீரோட்ட மற்றும் எதிர்கால-போக்கு EV பேட்டரிகள்: ஒரு ஒப்பீட்டு பார்வை.
| பேட்டரி வகை | முக்கிய பண்புகள் | நன்மைகள் | குறைபாடுகள் | BMS மேலாண்மை கவனம் |
|---|---|---|---|---|
| லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட் (LFP) | செலவு குறைந்த, மிகவும் பாதுகாப்பான, நீண்ட சுழற்சி ஆயுள். | சிறந்த வெப்ப நிலைத்தன்மை, வெப்ப ஓட்டத்தின் குறைந்த ஆபத்து. சுழற்சி ஆயுள் 3000 சுழற்சிகளை தாண்டும். குறைந்த விலை, கோபால்ட் இல்லை. | ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த ஆற்றல் அடர்த்தி. குறைந்த வெப்பநிலையில் மோசமான செயல்திறன். SOC ஐ மதிப்பிடுவது கடினம். | உயர் துல்லிய SOC மதிப்பீடு: தட்டையான மின்னழுத்த வளைவைக் கையாள சிக்கலான வழிமுறைகள் தேவை.குறைந்த வெப்பநிலையில் முன்கூட்டியே சூடாக்குதல்: சக்திவாய்ந்த ஒருங்கிணைந்த பேட்டரி வெப்பமாக்கல் அமைப்பு தேவை. |
| நிக்கல் மாங்கனீசு கோபால்ட் (NMC/NCA) | அதிக ஆற்றல் அடர்த்தி, நீண்ட ஓட்டுநர் வரம்பு. | நீண்ட தூரத்திற்கு முன்னணி ஆற்றல் அடர்த்தி. குளிர்ந்த காலநிலையில் சிறந்த செயல்திறன். | குறைந்த வெப்ப நிலைத்தன்மை. கோபால்ட் மற்றும் நிக்கல் காரணமாக அதிக செலவு. சுழற்சியின் ஆயுள் பொதுவாக LFP ஐ விடக் குறைவு. | செயலில் உள்ள பாதுகாப்பு கண்காணிப்பு: செல் மின்னழுத்தம் மற்றும் வெப்பநிலையின் மில்லி விநாடி அளவிலான கண்காணிப்பு.சக்திவாய்ந்த செயலில் சமநிலைப்படுத்துதல்: அதிக ஆற்றல் அடர்த்தி கொண்ட செல்களுக்கு இடையே நிலைத்தன்மையைப் பராமரிக்கிறது.இறுக்கமான வெப்ப மேலாண்மை ஒருங்கிணைப்பு. |
| திட-நிலை பேட்டரி | அடுத்த தலைமுறையாகக் காணப்படும் ஒரு திட எலக்ட்ரோலைட்டைப் பயன்படுத்துகிறது. | உச்சபட்ச பாதுகாப்பு: எலக்ட்ரோலைட் கசிவால் ஏற்படும் தீ அபாயத்தை அடிப்படையில் நீக்குகிறது.மிக அதிக ஆற்றல் அடர்த்தி: கோட்பாட்டளவில் 500 Wh/kg வரை. பரந்த இயக்க வெப்பநிலை வரம்பு. | தொழில்நுட்பம் இன்னும் முதிர்ச்சியடையவில்லை; அதிக விலை. இடைமுக எதிர்ப்பு மற்றும் சுழற்சி ஆயுளில் உள்ள சவால்கள். | புதிய உணர்தல் தொழில்நுட்பங்கள்: அழுத்தம் போன்ற புதிய இயற்பியல் அளவுகளைக் கண்காணிக்க வேண்டியிருக்கலாம்.இடைமுக நிலை மதிப்பீடு: எலக்ட்ரோலைட் மற்றும் மின்முனைகளுக்கு இடையிலான இடைமுகத்தின் ஆரோக்கியத்தைக் கண்காணித்தல். |
2: ஒரு BMS இன் முக்கிய செயல்பாடுகள்: அது உண்மையில் என்ன செய்கிறது?
முழுமையாகச் செயல்படும் BMS என்பது ஒரு பன்முகத் திறமை கொண்ட நிபுணரைப் போன்றது, ஒரே நேரத்தில் ஒரு கணக்காளர், மருத்துவர் மற்றும் மெய்க்காப்பாளர் போன்ற பாத்திரங்களை வகிக்கிறது. அதன் பணியை நான்கு முக்கிய செயல்பாடுகளாகப் பிரிக்கலாம்.
1. மாநில மதிப்பீடு: "எரிபொருள் மானி" மற்றும் "சுகாதார அறிக்கை"
•பொறுப்பு நிலை (SOC):பயனர்கள் அதிகம் அக்கறை கொள்வது இதுதான்: "எவ்வளவு பேட்டரி மீதமுள்ளது?" துல்லியமான SOC மதிப்பீடு வரம்பு பதட்டத்தைத் தடுக்கிறது. தட்டையான மின்னழுத்த வளைவு கொண்ட LFP போன்ற பேட்டரிகளுக்கு, SOC ஐ துல்லியமாக மதிப்பிடுவது உலகத்தரம் வாய்ந்த தொழில்நுட்ப சவாலாகும், இதற்கு கல்மான் வடிகட்டி போன்ற சிக்கலான வழிமுறைகள் தேவைப்படுகின்றன.
•சுகாதார நிலை (SOH):இது புதியதாக இருந்தபோது இருந்த பேட்டரியுடன் ஒப்பிடும்போது அதன் "ஆரோக்கியத்தை" மதிப்பிடுகிறது மற்றும் பயன்படுத்தப்பட்ட EVயின் மதிப்பை தீர்மானிப்பதில் இது ஒரு முக்கிய காரணியாகும். 80% SOH கொண்ட பேட்டரி என்றால் அதன் அதிகபட்ச கொள்ளளவு புதிய பேட்டரியின் 80% மட்டுமே.
2. செல் சமநிலை: குழுப்பணியின் கலை
ஒரு பேட்டரி பேக், நூற்றுக்கணக்கான அல்லது ஆயிரக்கணக்கான செல்களை தொடர் மற்றும் இணையாக இணைக்கிறது. சிறிய உற்பத்தி வேறுபாடுகள் காரணமாக, அவற்றின் சார்ஜ் மற்றும் வெளியேற்ற விகிதங்கள் சிறிது மாறுபடும். சமநிலைப்படுத்தாமல், குறைந்த சார்ஜ் கொண்ட செல் முழு பேக்கின் வெளியேற்ற முனைப்புள்ளியை தீர்மானிக்கும், அதே நேரத்தில் அதிக சார்ஜ் கொண்ட செல் சார்ஜிங் முனைப்புள்ளியை தீர்மானிக்கும்.
•செயலற்ற சமநிலை:அதிக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட செல்களிலிருந்து அதிகப்படியான ஆற்றலை ஒரு மின்தடையைப் பயன்படுத்தி எரிக்கிறது. இது எளிமையானது மற்றும் மலிவானது, ஆனால் வெப்பத்தை உருவாக்கி ஆற்றலை வீணாக்குகிறது.
•செயலில் சமநிலைப்படுத்துதல்:அதிக மின்னூட்டம் கொண்ட செல்களிலிருந்து குறைந்த மின்னூட்டம் கொண்ட செல்களுக்கு ஆற்றலை மாற்றுகிறது. இது திறமையானது மற்றும் பயன்படுத்தக்கூடிய வரம்பை அதிகரிக்கலாம், ஆனால் சிக்கலானது மற்றும் விலை உயர்ந்தது. SAE இன்டர்நேஷனலின் ஆராய்ச்சி, செயலில் சமநிலைப்படுத்துவது ஒரு பேக்கின் பயன்படுத்தக்கூடிய திறனை சுமார் 10%⁶ அதிகரிக்கும் என்று கூறுகிறது.
3. பாதுகாப்பு பாதுகாப்பு: விழிப்புடன் இருக்கும் "பாதுகாவலர்"
இது BMS இன் மிக முக்கியமான பொறுப்பாகும். இது சென்சார்கள் மூலம் பேட்டரியின் அளவுருக்களை தொடர்ந்து கண்காணிக்கிறது.
•அதிக மின்னழுத்தம்/குறைந்த மின்னழுத்த பாதுகாப்பு:பேட்டரி நிரந்தர சேதத்திற்கு முக்கிய காரணங்களான அதிகப்படியான சார்ஜ் அல்லது அதிகப்படியான டிஸ்சார்ஜ் செய்வதைத் தடுக்கிறது.
• மிகை மின்னோட்ட பாதுகாப்பு:ஷார்ட் சர்க்யூட் போன்ற அசாதாரண மின்னோட்ட நிகழ்வுகளின் போது சுற்றுகளை விரைவாக துண்டிக்கிறது.
•அதிக வெப்பநிலை பாதுகாப்பு:பேட்டரிகள் வெப்பநிலைக்கு மிகவும் உணர்திறன் கொண்டவை. BMS வெப்பநிலையைக் கண்காணிக்கிறது, மிக அதிகமாகவோ அல்லது குறைவாகவோ இருந்தால் மின்சாரத்தைக் கட்டுப்படுத்துகிறது, மேலும் வெப்பமாக்கல் அல்லது குளிரூட்டும் அமைப்புகளைச் செயல்படுத்துகிறது. வெப்ப ஓட்டத்தைத் தடுப்பது அதன் முதன்மையான முன்னுரிமையாகும், இது ஒரு விரிவானEV சார்ஜிங் நிலைய வடிவமைப்பு.
3. பி.எம்.எஸ்ஸின் மூளை: அது எவ்வாறு கட்டமைக்கப்படுகிறது?
சரியான BMS கட்டமைப்பைத் தேர்ந்தெடுப்பது செலவு, நம்பகத்தன்மை மற்றும் நெகிழ்வுத்தன்மை ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான சமரசமாகும்.
BMS கட்டிடக்கலை ஒப்பீடு: மையப்படுத்தப்பட்ட vs. விநியோகிக்கப்பட்ட vs. மாடுலர்
| கட்டிடக்கலை | கட்டமைப்பு மற்றும் பண்புகள் | நன்மைகள் | குறைபாடுகள் | பிரதிநிதி சப்ளையர்கள்/தொழில்நுட்பம் |
|---|---|---|---|---|
| மையப்படுத்தப்பட்ட | அனைத்து செல் உணர்திறன் கம்பிகளும் ஒரு மையக் கட்டுப்படுத்தியுடன் நேரடியாக இணைகின்றன. | குறைந்த செலவு எளிய அமைப்பு | ஒற்றைப் புள்ளி தோல்வி சிக்கலான வயரிங், கனமானது மோசமான அளவிடுதல் | டெக்சாஸ் இன்ஸ்ட்ருமென்ட்ஸ் (TI), இன்ஃபினியன்மிகவும் ஒருங்கிணைந்த ஒற்றை-சிப் தீர்வுகளை வழங்குகின்றன. |
| விநியோகிக்கப்பட்டது | ஒவ்வொரு பேட்டரி தொகுதிக்கும் அதன் சொந்த அடிமை கட்டுப்படுத்தி உள்ளது, அது ஒரு முதன்மை கட்டுப்படுத்திக்கு அறிக்கை செய்கிறது. | அதிக நம்பகத்தன்மை வலுவான அளவிடுதல் பராமரிக்க எளிதானது | அதிக செலவு அமைப்பு சிக்கலானது | அனலாக் சாதனங்கள் (ADI)இன் வயர்லெஸ் பிஎம்எஸ் (wBMS) இந்தத் துறையில் முன்னணியில் உள்ளது.NXP தமிழ் in இல்வலுவான தீர்வுகளையும் வழங்குகிறது. |
| மட்டு | மற்ற இரண்டிற்கும் இடையே ஒரு கலப்பின அணுகுமுறை, செலவு மற்றும் செயல்திறனை சமநிலைப்படுத்துதல். | நல்ல சமநிலை நெகிழ்வான வடிவமைப்பு | எந்த ஒரு சிறப்பான அம்சமும் இல்லை; எல்லா அம்சங்களிலும் சராசரி. | டயர் 1 சப்ளையர்கள் விரும்புகிறார்கள்மாரெல்லிமற்றும்முன்அத்தகைய தனிப்பயன் தீர்வுகளை வழங்குகின்றன. |
A பரவலாக்கப்பட்ட கட்டமைப்புகுறிப்பாக வயர்லெஸ் BMS (wBMS), தொழில்துறையின் போக்காக மாறி வருகிறது. இது கட்டுப்படுத்திகளுக்கு இடையேயான சிக்கலான தொடர்பு வயரிங்கை நீக்குகிறது, இது எடை மற்றும் செலவைக் குறைப்பது மட்டுமல்லாமல் பேட்டரி பேக் வடிவமைப்பில் முன்னோடியில்லாத நெகிழ்வுத்தன்மையையும் வழங்குகிறது மற்றும் ஒருங்கிணைப்பை எளிதாக்குகிறதுமின்சார வாகன விநியோக உபகரணங்கள் (EVSE).
4: BMS இன் எதிர்காலம்: அடுத்த தலைமுறை தொழில்நுட்ப போக்குகள்
பி.எம்.எஸ் தொழில்நுட்பம் அதன் இறுதிப் புள்ளியிலிருந்து வெகு தொலைவில் உள்ளது; அது புத்திசாலித்தனமாகவும் இணைக்கப்பட்டதாகவும் உருவாகி வருகிறது.
•AI மற்றும் இயந்திர கற்றல்:எதிர்கால BMS இனி நிலையான கணித மாதிரிகளை நம்பியிருக்காது. அதற்கு பதிலாக, அவர்கள் SOH மற்றும் மீதமுள்ள பயனுள்ள வாழ்க்கை (RUL) ஆகியவற்றை மிகவும் துல்லியமாக கணிக்க, AI மற்றும் இயந்திர கற்றலைப் பயன்படுத்தி பெரிய அளவிலான வரலாற்றுத் தரவை பகுப்பாய்வு செய்வார்கள், மேலும் சாத்தியமான தவறுகளுக்கு முன்கூட்டியே எச்சரிக்கைகளை வழங்குவார்கள்⁹.
•கிளவுட்-இணைக்கப்பட்ட BMS:மேகக்கணியில் தரவைப் பதிவேற்றுவதன் மூலம், உலகளவில் வாகன பேட்டரிகளுக்கான தொலைதூர கண்காணிப்பு மற்றும் நோயறிதல்களை அடைய முடியும். இது BMS வழிமுறைக்கு ஓவர்-தி-ஏர் (OTA) புதுப்பிப்புகளை அனுமதிப்பது மட்டுமல்லாமல், அடுத்த தலைமுறை பேட்டரி ஆராய்ச்சிக்கு விலைமதிப்பற்ற தரவையும் வழங்குகிறது. இந்த வாகனம்-க்கு-மேகம் கருத்து அடித்தளத்தையும் அமைக்கிறதுவி2ஜி(வாகனத்திலிருந்து கட்டத்திற்கு)தொழில்நுட்பம்.
•புதிய பேட்டரி தொழில்நுட்பங்களுக்கு ஏற்ப:அது திட-நிலை பேட்டரிகளாக இருந்தாலும் சரி அல்லதுஃப்ளோ பேட்டரி & LDES கோர் டெக்னாலஜிஸ், இந்த வளர்ந்து வரும் தொழில்நுட்பங்களுக்கு முற்றிலும் புதிய BMS மேலாண்மை உத்திகள் மற்றும் உணர்திறன் தொழில்நுட்பங்கள் தேவைப்படும்.
பொறியாளரின் வடிவமைப்பு சரிபார்ப்புப் பட்டியல்
BMS வடிவமைப்பு அல்லது தேர்வில் ஈடுபட்டுள்ள பொறியாளர்களுக்கு, பின்வரும் புள்ளிகள் முக்கிய பரிசீலனைகளாகும்:
•செயல்பாட்டு பாதுகாப்பு நிலை (ASIL):இதுஐஎஸ்ஓ 26262தரநிலையா? BMS போன்ற முக்கியமான பாதுகாப்பு கூறுகளுக்கு, ASIL-C அல்லது ASIL-D பொதுவாக தேவைப்படுகிறது¹⁰.
• துல்லியத் தேவைகள்:மின்னழுத்தம், மின்னோட்டம் மற்றும் வெப்பநிலையின் அளவீட்டு துல்லியம் SOC/SOH மதிப்பீட்டின் துல்லியத்தை நேரடியாக பாதிக்கிறது.
•தொடர்பு நெறிமுறைகள்:இது CAN மற்றும் LIN போன்ற பிரதான வாகன பேருந்து நெறிமுறைகளை ஆதரிக்கிறதா, மேலும் இது தகவல் தொடர்பு தேவைகளுக்கு இணங்குகிறதா?மின்சார வாகன சார்ஜிங் தரநிலைகள்?
•சமநிலைப்படுத்தும் திறன்:இது செயலில் உள்ளதா அல்லது செயலற்ற சமநிலையா? சமநிலை மின்னோட்டம் என்றால் என்ன? இது பேட்டரி பேக்கின் வடிவமைப்பு தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய முடியுமா?
•அளவிடுதல்:வெவ்வேறு திறன்கள் மற்றும் மின்னழுத்த அளவுகளைக் கொண்ட வெவ்வேறு பேட்டரி பேக் தளங்களுக்கு ஏற்றவாறு தீர்வை எளிதாக மாற்றியமைக்க முடியுமா?
மின்சார வாகனத்தின் வளர்ந்து வரும் மூளை
திEV பேட்டரி மேலாண்மை அமைப்பு (BMS)நவீன மின்சார வாகன தொழில்நுட்ப புதிரின் ஒரு தவிர்க்க முடியாத பகுதியாகும். இது ஒரு எளிய மானிட்டரிலிருந்து உணர்தல், கணக்கீடு, கட்டுப்பாடு மற்றும் தகவல் தொடர்பு ஆகியவற்றை ஒருங்கிணைக்கும் ஒரு சிக்கலான உட்பொதிக்கப்பட்ட அமைப்பாக உருவாகியுள்ளது.
பேட்டரி தொழில்நுட்பமும், AI மற்றும் வயர்லெஸ் தொடர்பு போன்ற அதிநவீன துறைகளும் தொடர்ந்து முன்னேறும்போது, BMS இன்னும் புத்திசாலித்தனமாகவும், நம்பகமானதாகவும், திறமையானதாகவும் மாறும். இது வாகனப் பாதுகாப்பின் பாதுகாவலராக மட்டுமல்லாமல், பேட்டரிகளின் முழு திறனையும் திறப்பதற்கும், மேலும் நிலையான போக்குவரத்து எதிர்காலத்தை செயல்படுத்துவதற்கும் முக்கியமாகும்.
அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்
கே: EV பேட்டரி மேலாண்மை அமைப்பு என்றால் என்ன?
A: An EV பேட்டரி மேலாண்மை அமைப்பு (BMS)ஒரு மின்சார வாகனத்தின் பேட்டரி பேக்கின் "மின்னணு மூளை" மற்றும் "பாதுகாவலர்". இது ஒவ்வொரு தனிப்பட்ட பேட்டரி செல்லையும் தொடர்ந்து கண்காணித்து நிர்வகிக்கும் ஒரு அதிநவீன வன்பொருள் மற்றும் மென்பொருளின் அமைப்பாகும், இது அனைத்து நிலைமைகளிலும் பேட்டரி பாதுகாப்பாகவும் திறமையாகவும் செயல்படுவதை உறுதி செய்கிறது.
கேள்வி: BMS இன் முக்கிய செயல்பாடுகள் என்ன?
A:ஒரு BMS இன் முக்கிய செயல்பாடுகள் பின்வருமாறு: 1)மாநில மதிப்பீடு: பேட்டரியின் மீதமுள்ள சார்ஜ் (சார்ஜ் நிலை - SOC) மற்றும் அதன் ஒட்டுமொத்த ஆரோக்கியம் (சுகாதார நிலை - SOH) ஆகியவற்றை துல்லியமாகக் கணக்கிடுதல். 2)செல் சமநிலைப்படுத்தல்: தனித்தனி செல்கள் அதிகமாக சார்ஜ் செய்யப்படுவதையோ அல்லது அதிகமாக வெளியேற்றப்படுவதையோ தடுக்க, பேக்கில் உள்ள அனைத்து செல்களும் ஒரே மாதிரியான சார்ஜ் அளவைக் கொண்டிருப்பதை உறுதி செய்தல். 3)பாதுகாப்பு பாதுகாப்பு: வெப்ப ஓட்டம் போன்ற ஆபத்தான நிகழ்வுகளைத் தடுக்க, அதிக மின்னழுத்தம், குறைந்த மின்னழுத்தம், அதிக மின்னோட்டம் அல்லது அதிக வெப்பநிலை நிலைகளில் சுற்றுகளைத் துண்டித்தல்.
கே: பி.எம்.எஸ் ஏன் மிகவும் முக்கியமானது?
A:BMS நேரடியாக ஒரு மின்சார வாகனத்தை தீர்மானிக்கிறதுபாதுகாப்பு, வரம்பு மற்றும் பேட்டரி ஆயுள். BMS இல்லாமல், விலையுயர்ந்த பேட்டரி பேக் சில மாதங்களுக்குள் செல் ஏற்றத்தாழ்வுகளால் சேதமடையலாம் அல்லது தீப்பிடித்து எரியக்கூடும். நீண்ட தூரம், நீண்ட ஆயுள் மற்றும் உயர் பாதுகாப்பை அடைவதற்கான மூலக்கல்லானது மேம்பட்ட BMS ஆகும்.
இடுகை நேரம்: ஜூலை-18-2025