দ্যব্যাটারি সিস্টেমসমগ্র শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থার মূল অংশ, যা শত শত নলাকার কোষ বাপ্রিজম্যাটিক কোষসিরিজ এবং প্যারালাল সংযোগ। শক্তি সঞ্চয়কারী ব্যাটারির অসামঞ্জস্যতা বলতে প্রধানত ব্যাটারির ধারণক্ষমতা, অভ্যন্তরীণ রোধ এবং তাপমাত্রার মতো প্যারামিটারগুলোর অসামঞ্জস্যতাকে বোঝায়। অসামঞ্জস্যপূর্ণ ব্যাটারি সিরিজ এবং প্যারালাল সংযোগে ব্যবহার করা হলে নিম্নলিখিত সমস্যাগুলো দেখা দেবে:

১. উপলব্ধ ক্ষমতার হ্রাস

শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থায়, একক সেলগুলোকে শ্রেণি ও সমান্তরালে সংযুক্ত করে একটি ব্যাটারি বক্স তৈরি করা হয়, ব্যাটারি বক্সগুলোকে শ্রেণি ও সমান্তরালে সংযুক্ত করে একটি ব্যাটারি ক্লাস্টার গঠন করা হয়, এবং একাধিক ব্যাটারি ক্লাস্টারকে সরাসরি একই ডিসি বাসবারের সাথে সমান্তরালে সংযুক্ত করা হয়। ব্যাটারির অসামঞ্জস্যতার কারণে ব্যবহারযোগ্য ক্ষমতা হ্রাসের কারণগুলোর মধ্যে রয়েছে শ্রেণিগত অসামঞ্জস্যতা এবং সমান্তরাল অসামঞ্জস্যতা।

• ব্যাটারি সিরিজের অসামঞ্জস্যতার কারণে ক্ষতি
ব্যারেল নীতি অনুসারে, ব্যাটারি সিস্টেমের সিরিজ ক্যাপাসিটি সবচেয়ে কম ধারণক্ষমতার একক ব্যাটারির উপর নির্ভর করে। একক ব্যাটারির নিজস্ব অসামঞ্জস্যতা, তাপমাত্রার পার্থক্য এবং অন্যান্য অসামঞ্জস্যতার কারণে, প্রতিটি একক ব্যাটারির ব্যবহারযোগ্য ক্ষমতা ভিন্ন হবে। কম ক্ষমতার একক ব্যাটারি চার্জ করার সময় সম্পূর্ণ চার্জ হয় এবং ডিসচার্জ করার সময় খালি হয়ে যায়, যা ব্যাটারি সিস্টেমের অন্যান্য একক ব্যাটারির চার্জিং এবং ডিসচার্জ ক্ষমতাকে সীমাবদ্ধ করে, যার ফলে ব্যাটারি সিস্টেমের ব্যবহারযোগ্য ক্ষমতা হ্রাস পায়। কার্যকর ভারসাম্যপূর্ণ ব্যবস্থাপনা ছাড়া, অপারেটিং সময় বাড়ার সাথে সাথে, একক ব্যাটারির ক্ষমতার হ্রাস এবং পার্থক্য আরও তীব্র হবে এবং ব্যাটারি সিস্টেমের ব্যবহারযোগ্য ক্ষমতার পতন আরও ত্বরান্বিত হবে।

•ব্যাটারি ক্লাস্টার সমান্তরাল অসামঞ্জস্য ক্ষতি

যখন ব্যাটারি ক্লাস্টারগুলো সরাসরি সমান্তরালে সংযুক্ত থাকে, তখন চার্জিং এবং ডিসচার্জিংয়ের পরে একটি সঞ্চালনশীল প্রবাহের ঘটনা ঘটে এবং প্রতিটি ব্যাটারি ক্লাস্টারের ভোল্টেজ ভারসাম্য বজায় রাখতে বাধ্য হয়। এই অতৃপ্তি এবং অফুরন্ত ডিসচার্জ ব্যাটারির ধারণক্ষমতা হ্রাস ও তাপমাত্রা বৃদ্ধি ঘটায়, ব্যাটারির ক্ষয়কে ত্বরান্বিত করে এবং ব্যাটারি সিস্টেমের ব্যবহারযোগ্য ক্ষমতা কমিয়ে দেয়।

এছাড়াও, ব্যাটারির কম অভ্যন্তরীণ রোধের কারণে, অসামঞ্জস্যতার ফলে ক্লাস্টারগুলোর মধ্যে ভোল্টেজের পার্থক্য মাত্র কয়েক ভোল্ট হলেও, ক্লাস্টারগুলোর মধ্যে কারেন্টের অসমতা অনেক বেশি হবে। নিচের সারণিতে একটি পাওয়ার স্টেশনের পরিমাপ করা তথ্য অনুযায়ী, চার্জিং কারেন্টের পার্থক্য ৭৫ অ্যাম্পিয়ার পর্যন্ত পৌঁছায় (তাত্ত্বিক গড়ের তুলনায় বিচ্যুতি ৪২%), এবং এই বিচ্যুত কারেন্ট কিছু ব্যাটারি ক্লাস্টারে ওভারচার্জ ও ওভারডিসচার্জের কারণ হবে; এটি চার্জিং ও ডিসচার্জিং দক্ষতা, ব্যাটারির আয়ু ব্যাপকভাবে প্রভাবিত করবে এবং এমনকি গুরুতর নিরাপত্তা দুর্ঘটনার কারণও হতে পারে।

২. তাপমাত্রার অসামঞ্জস্যতার কারণে একক কোষের ত্বরান্বিত বিভেদন এবং আয়ুষ্কাল হ্রাস

শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থার আয়ুষ্কালকে প্রভাবিত করার ক্ষেত্রে তাপমাত্রা সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ উপাদান। যখন শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থার অভ্যন্তরীণ তাপমাত্রা ১৫° সেলসিয়াস বৃদ্ধি পায়, তখন সিস্টেমটির আয়ুষ্কাল অর্ধেকেরও বেশি কমে যায়। চার্জিং এবং ডিসচার্জিং প্রক্রিয়ার সময় লিথিয়াম ব্যাটারি প্রচুর তাপ উৎপন্ন করে এবং প্রতিটি ব্যাটারির তাপমাত্রার পার্থক্য অভ্যন্তরীণ রোধ ও ধারণক্ষমতার অসামঞ্জস্যতা আরও বাড়িয়ে দেয়, যা প্রতিটি ব্যাটারির দ্রুত বিভাজন ঘটায়, ব্যাটারি সিস্টেমের চক্র আয়ুষ্কাল কমিয়ে দেয় এবং এমনকি নিরাপত্তা ঝুঁকিও সৃষ্টি করে।

শক্তি সঞ্চয়কারী ব্যাটারির কর্মক্ষমতার অসামঞ্জস্যতা কীভাবে মোকাবেলা করা যায়?

বর্তমান শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থাগুলোর অনেক সমস্যার মূল কারণ হলো ব্যাটারির অসামঞ্জস্যতা। যদিও ব্যাটারির রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য এবং প্রয়োগ পরিবেশের প্রভাবের কারণে এই অসামঞ্জস্যতা দূর করা কঠিন, তবুও বিদ্যুৎ ব্যবহারের জন্য ডিজিটাল প্রযুক্তি, পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স প্রযুক্তি এবং শক্তি সঞ্চয় প্রযুক্তিকে সমন্বিত করা যেতে পারে। ইলেকট্রনিক প্রযুক্তির নিয়ন্ত্রণযোগ্যতা লিথিয়াম ব্যাটারির অসামঞ্জস্যতার প্রভাবকে হ্রাস করে, যা শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থার ব্যবহারযোগ্য ক্ষমতাকে ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি করতে এবং সিস্টেমের নিরাপত্তা উন্নত করতে পারে।

•অ্যাক্টিভ ব্যালান্সিং প্রযুক্তি রিয়েল টাইমে প্রতিটি ব্যাটারির ভোল্টেজ এবং তাপমাত্রা পর্যবেক্ষণ করে, ব্যাটারি সিরিজ সংযোগের অসঙ্গতিকে সর্বোচ্চ পরিমাণে দূর করে এবং এর সম্পূর্ণ জীবনচক্রে শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থার ব্যবহারযোগ্য ক্ষমতা ২০%-এর বেশি বৃদ্ধি করে।

• শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থার বৈদ্যুতিক নকশায়, প্রতিটি ব্যাটারি ক্লাস্টারের চার্জ ও ডিসচার্জ ব্যবস্থাপনা আলাদাভাবে করা হয় এবং ব্যাটারি ক্লাস্টারগুলোকে সমান্তরালে সংযুক্ত করা হয় না, যা ডিসি-র সমান্তরাল সংযোগের কারণে সৃষ্ট সঞ্চালন সমস্যা এড়ায় এবং কার্যকরভাবে সিস্টেমের ব্যবহারযোগ্য ক্ষমতা বৃদ্ধি করে।

• শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থার আয়ুষ্কাল বাড়াতে সুনির্দিষ্ট তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ

প্রতিটি একক কোষের তাপমাত্রা রিয়েল টাইমে সংগ্রহ ও পর্যবেক্ষণ করা হয়। ত্রি-স্তরীয় সিএফডি থার্মাল সিমুলেশন এবং বিপুল পরিমাণ পরীক্ষামূলক তথ্যের মাধ্যমে ব্যাটারি সিস্টেমের থার্মাল ডিজাইন অপ্টিমাইজ করা হয়, যার ফলে ব্যাটারি সিস্টেমের একক কোষগুলোর মধ্যে সর্বোচ্চ তাপমাত্রার পার্থক্য ৫ °C-এর কম হয় এবং তাপমাত্রার অসামঞ্জস্যতার কারণে সৃষ্ট একক কোষের ভিন্নতার সমস্যার সমাধান করা হয়।

বিশেষ প্রয়োজন অনুযায়ী কাস্টমাইজড লিথিয়াম ব্যাটারি তৈরি করতে চাইলে, আরও বিস্তারিত জানতে LIAO টিমের সাথে যোগাযোগ করুন।