سیل توازن کی تکنیک اور ان کا استعمال کیسے کریں

برائے نام لتیم سیل صرف 4.2V کے لگ بھگ درج کیا جاتا ہے ، لیکن ای وی ، پورٹیبل الیکٹرانکس ، لیپ ٹاپ ، پاور بینک وغیرہ جیسے استعمال میں ہمیں اس کے برائے نام وولٹیج سے بہت زیادہ وولٹیج کی ضرورت ہوتی ہے۔ یہی وجہ ہے کہ ڈیزائنرز سیریز میں ایک سے زیادہ سیل کو جوڑ کر اعلی وولٹیج اقدار کا بیٹری پیک تشکیل دیتے ہیں۔ جیسا کہ ہم اپنے پچھلے الیکٹرک وہیکل بیٹری آرٹیکل سے جانتے ہیں ، جب بیٹریاں سیریز میں مل جاتی ہیں تو وولٹیج کی قیمت میں اضافہ ہوجاتا ہے۔ مثال کے طور پر جب سیریز میں 4.2V کے چار لتیم خلیات جڑے ہوئے ہیں تو نتیجے میں بیٹری پیک کی موثر آؤٹ پٹ وولٹیج 16.8V ہوگی۔

لیکن آپ تصور کر سکتے ہیں کہ کئی خلیوں کو سیریز میں جوڑنا ایک بہت سے گھوڑوں کو رتھ پر چڑھنے کے مترادف ہے۔ صرف اس صورت میں جب تمام گھوڑے ایک ہی رفتار سے دوڑیں گے ، رتھ کو زیادہ سے زیادہ اہلیت کے ساتھ چلایا جائے گا۔ چار گھوڑوں میں سے اگر ایک گھوڑا آہستہ سے دوڑتا ہے ، تو دوسرے تینوں کو بھی اس کی رفتار کو کم کرنا ہوتا ہے اس طرح کارکردگی کو کم کرنا پڑتا ہے اور اگر ایک گھوڑا تیزی سے چلتا ہے تو یہ آخر کار دوسرے تین گھوڑوں کا بوجھ کھینچ کر خود کو نقصان پہنچاتا ہے۔ اسی طرح ، جب سیریز میں چار خلیات جڑے ہوئے ہیں تو چاروں خلیوں کی وولٹیج اقدار زیادہ سے زیادہ کارکردگی کے ساتھ بیٹری پیک حاصل کرنے کے برابر ہونی چاہئے۔ سیل کے تمام وولٹیجوں کو برابر رکھنے کے طریقے کو سیل توازن کہا جاتا ہے۔ اس مضمون میں ہم سیل توازن کے بارے میں اور ہارڈ ویئر اور سافٹ ویئر کی سطح پر ان کا استعمال کرنے کے بارے میں بھی مختصرا. سیکھیں گے۔

ہمیں سیل بیلنس کی کیوں ضرورت ہے؟

سیل بیلنس ایک ایسی تکنیک ہے جس میں بیٹری پیک بنانے کے لئے سیریز میں جڑے ہر فرد سیل کی وولٹیج کی سطح کو برقرار رکھا جاتا ہے تاکہ بیٹری پیک کی زیادہ سے زیادہ کارکردگی کو حاصل کیا جاسکے۔ جب بیٹری پیک بنانے کے لئے مختلف خلیوں کو ایک ساتھ ملایا جاتا ہے تو ہمیشہ یہ یقینی بنایا جاتا ہے کہ وہ ایک ہی کیمسٹری اور وولٹیج کی قیمت کے ہیں۔ لیکن ایک بار جب یہ پیک انسٹال ہوجاتا ہے اور انفرادی خلیوں کی وولٹیج اقدار کو چارج اور خارج کرنے کا نشانہ بنتا ہے تو اس کی وجہ سے کچھ وجوہات مختلف ہوجاتے ہیں جس پر ہم بعد میں تبادلہ خیال کریں گے۔ وولٹیج کی سطح میں یہ تغیر خلیوں میں عدم توازن پیدا کرنے کا سبب بنتا ہے جو مندرجہ ذیل میں سے کسی ایک پریشانی کا باعث بنے گا

حرارتی بھگوڑے

سب سے خراب چیز جو ہو سکتی ہے وہ ہے حرارتی بھاگ جانا۔ جیسا کہ ہم جانتے ہیں لتیم خلیے زیادہ چارج اور زیادہ خارج ہونے والے مادے کے ل very بہت حساس ہیں۔ چار خلیوں کے ایک پیک میں اگر ایک خلیہ 3.5V ہے جبکہ دوسرا 3.2V ہے تو یہ چارج ایک ساتھ مل کر چارج کرے گا کیونکہ وہ سلسلہ میں ہیں اور یہ 3.5V سیل سے وولٹیج سے کہیں زیادہ چارج کرے گا کیونکہ دیگر بیٹریاں ابھی باقی ہیں چارج کی ضرورت ہے.

سیل انحطاط

جب لتیم سیل اس کی تجویز کردہ قدر سے بھی تھوڑا سا زیادہ چارج ہوجاتا ہے تو سیل کی کارکردگی اور زندگی کا دائرہ کم ہوجاتا ہے۔ مثال کے طور پر وولٹیج کو چارج کرنے میں معمولی سا اضافہ 4.2V سے 4.25V تک بیٹری کو 30 فیصد تک تیز تر کر دے گا۔ لہذا اگر سیل توازن درست نہیں ہے تو بھی معمولی سے زیادہ چارجنگ بیٹری کی زندگی کا وقت کم کردے گی۔

پیک کا نامکمل چارجنگ

جیسے جیسے ایک پیک میں بیٹریاں عمر میں ہوتی ہیں اس کے پڑوسی خلیوں سے کچھ خلیے کمزور ہوسکتے ہیں۔ یہ ہفتہ خلیے ایک بہت بڑا مسئلہ بنیں گے کیونکہ وہ عام صحتمند سیل سے زیادہ تیزی سے چارج اور خارج ہوجائیں گے۔ سیریز کے خلیوں کے ساتھ بیٹری پیک چارج کرتے وقت چارج کا عمل روکا جانا چاہئے یہاں تک کہ اگر ایک سیل زیادہ سے زیادہ وولٹیج تک پہنچ جائے۔ اس طرح سے اگر ایک بیٹری پیک میں دو خلیوں کو ہفتے ملتا ہے تو وہ تیزی سے چارجر ہوجائیں گے اور اس طرح باقی خلیات اس سے زیادہ سے زیادہ چارج نہیں ہوں گے جیسا کہ ذیل میں دکھایا گیا ہے۔

پیک توانائی کا نامکمل استعمال

اسی طرح جب بیٹری پیک کو خارج کیا جارہا ہے تو ، کمزور خلیات صحت مند سیل سے زیادہ تیزی سے خارج ہوجائیں گے اور وہ دوسرے خلیوں کی نسبت کم سے کم وولٹیج تک پہنچ جائیں گے۔ جیسا کہ ہم نے اپنے بی ایم ایس آرٹیکل میں سیکھا ہے کہ پیک بوجھ سے منقطع ہوجائے گا یہاں تک کہ اگر ایک سیل کم از کم وولٹیج تک پہنچ جائے۔ یہ پیک توانائی کے غیر استعمال شدہ صلاحیت کی طرف جاتا ہے جیسا کہ ذیل میں دکھایا گیا ہے۔

مندرجہ بالا تمام ممکنہ نقصانات کو مدنظر رکھتے ہوئے ، ہم یہ نتیجہ اخذ کرسکتے ہیں کہ بیٹری پیک کو زیادہ سے زیادہ استعداد تک استعمال کرنے کے لئے سیل توازن لازمی ہوگا ۔ پھر بھی کچھ ایسی ایپلی کیشنز ہیں جہاں ابتدائی لاگت بہت کم ہونی چاہئے اور بیٹری کی تبدیلی ان ایپلی کیشنز میں کوئی مسئلہ نہیں ہے سیل بیلنس سے بچا جاسکتا ہے۔ لیکن الیکٹرک گاڑیوں سمیت زیادہ تر ایپلی کیشنز میں ، بیٹری پیک سے زیادہ سے زیادہ رس حاصل کرنے کے لئے سیل بیلنسنگ لازمی ہے۔

بیٹری پیک میں سیل میں عدم توازن کی کیا وجہ ہے؟

اب ہم جانتے ہیں کہ بیٹری پیک میں تمام خلیوں کو متوازن رکھنا کیوں ضروری ہے۔ لیکن اس مسئلے کو صحیح طریقے سے حل کرنے کے ل we ہمیں جان لینا چاہئے کہ خلیات پہلے ہاتھ میں کیوں متوازن ہوجاتے ہیں۔ جیسا کہ پہلے بتایا گیا ہے کہ جب ایک بیٹری پیک سیلوں کو سیریز میں رکھ کر تشکیل پاتا ہے تو اس بات کو یقینی بنایا جاتا ہے کہ تمام خلیات ایک ہی وولٹیج کی سطح میں ہیں۔ لہذا ایک تازہ بیٹری پیک میں ہمیشہ متوازن خلیات موجود ہوں گے۔ لیکن چونکہ یہ پیک استعمال میں لایا جاتا ہے مندرجہ ذیل وجوہات کی وجہ سے خلیات غیر متوازن ہوجاتے ہیں ۔

ایس او سی عدم توازن

سیل کے ایس او سی کی پیمائش پیچیدہ ہے۔ لہذا بیٹری میں انفرادی خلیوں کے ایس او سی کی پیمائش کرنا بہت پیچیدہ ہے۔ سیل بیلنس کی ایک مثالی تکنیک کو ایک ہی وولٹیج (OCV) کی سطح کی بجائے ایک ہی SOC کے خلیوں سے ملنا چاہئے۔ لیکن چونکہ یہ عملی طور پر ممکن ہی نہیں ہے جب کوئی پیک بناتے وقت صرف وولٹیج کی شرائط پر خلیوں کا مماثل ہوتا ہے ، لہذا ایس او سی میں تغیر و ضبط OCV میں مناسب وقت میں تبدیل ہوسکتا ہے۔

اندرونی مزاحمت کی مختلف حالتیں

ایک ہی اندرونی مزاحمت (IR) کے خلیوں کو تلاش کرنا بہت مشکل ہے اور بیٹری کی عمر کے ساتھ ساتھ سیل کا IR بھی تبدیل ہوجاتا ہے اور اس طرح بیٹری پیک میں تمام خلیوں میں ایک جیسی IR نہیں ہوتا ہے۔ جیسا کہ ہم جانتے ہیں کہ آئی آر سیل کے اندرونی رکاوٹ میں حصہ ڈالتا ہے جو ایک سیل کے باوجود بہتے ہوئے موجودہ کا تعین کرتا ہے۔ چونکہ آئی آر سیل کے توسط سے موجودہ میں مختلف ہوتا ہے اور اس کا وولٹیج بھی مختلف ہوتا ہے۔

درجہ حرارت

سیل کی معاوضہ اور خارج ہونے والی گنجائش بھی اس کے آس پاس کے درجہ حرارت پر منحصر ہے۔ ایک بہت بڑا بیٹری پیک میں جیسے ای وی میں یا شمسی صفوں میں خلیے بیکار علاقوں میں تقسیم کردیئے جاتے ہیں اور اس پیک میں ہی درجہ حرارت میں فرق ہوسکتا ہے جس کی وجہ سے ایک خلیہ عدم توازن پیدا کرنے والے باقی خلیوں سے تیز تر چارج یا خارج ہوتا ہے۔

مذکورہ وجوہات سے یہ واضح ہے کہ ہم آپریشن کے دوران سیل کو عدم توازن سے نہیں روک سکتے ہیں۔ لہذا ، واحد حل یہ ہے کہ کسی بیرونی نظام کا استعمال کیا جائے جو عدم توازن کے بعد خلیوں کو دوبارہ متوازن ہونے پر مجبور کردے۔ اس سسٹم کو بیٹری بیلنس سسٹم کہا جاتا ہے ۔ بیٹری سیل توازن کے لئے استعمال شدہ ہارڈ ویئر اور سافٹ ویئر کی متعدد تکنیکیں ہیں۔ آئیے ان اقسام اور بڑے پیمانے پر استعمال ہونے والی تکنیکوں پر تبادلہ خیال کرتے ہیں۔

بیٹری سیل بیلنس کی اقسام

سیل توازن کی تکنیکوں کو مندرجہ ذیل چار اقسام میں بڑے پیمانے پر درجہ بندی کیا جاسکتا ہے۔ ہم ہر زمرے کے بارے میں تبادلہ خیال کریں گے۔

غیر فعال سیل توازن
فعال سیل توازن
لاقانونی سیل توازن
ریڈوکس شٹل

1. غیر فعال سیل توازن

غیر فعال سیل توازن کا طریقہ سب کا آسان ترین طریقہ ہے۔ یہ ان جگہوں پر استعمال کیا جاسکتا ہے جہاں قیمت اور سائز بڑی رکاوٹیں ہیں۔ غیر فعال سیل توازن کی دو اقسام مندرجہ ذیل ہیں۔

چارج شینٹنگ

اس طریقہ کار میں مزاحم جیسا ڈمی بوجھ زیادہ وولٹیج کو خارج کرنے اور دوسرے خلیوں کے برابر کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔ ان ریزسٹرس کو بائی پاس ریزسٹرس یا خون بہہ رہا مزاحم کہا جاتا ہے ۔ ایک پیک میں سیریز میں منسلک ہر سیل کا اپنا بائی پاس ریزسٹر ہوگا جو ذیل میں دکھایا گیا ہے۔

مذکورہ نمونہ سرکٹ میں چار خلیات دکھائے گئے ہیں جن میں سے ہر ایک MOSFET جیسے سوئچ کے ذریعہ دو بائی پاس ریزسٹرس سے جڑا ہوا ہے۔ کنٹرولرز چاروں خلیوں کی وولٹیج کی پیمائش کرتے ہیں اور اس سیل کے لئے موفٹ آن کرتے ہیں جس کا وولٹیج دوسرے خلیوں سے زیادہ ہوتا ہے ۔ جب موسفٹ آن ہوجاتا ہے تو اس مخصوص خلیے میں مزاحم کاروں کے ذریعے خارج ہونا شروع ہوتا ہے۔ چونکہ ہم مزاحموں کی قدر جانتے ہیں ہم یہ اندازہ لگا سکتے ہیں کہ سیل کے ذریعہ کتنا چارج ضائع کیا جارہا ہے۔ سیل کے متوازی میں جڑا ہوا کیپسیسیٹر سوئچنگ کے دوران وولٹیج اسپائکس کو فلٹر کرنے کے لئے استعمال ہوتا ہے۔

یہ طریقہ کارگر موثر نہیں ہے کیونکہ بجلی کی توانائی مزاحم کاروں میں گرمی کی وجہ سے ختم ہورہی ہے اور سرکٹ بھی نقصانات کو تبدیل کرنے کا باعث ہے۔ ایک اور خرابی یہ ہے کہ سارا خارج ہونے والا موجودہ بہاؤ ماسفٹ سے ہوتا ہے جو زیادہ تر کنٹرولر آئی سی میں ہوتا ہے اور اسی وجہ سے ڈسچارج کرنٹ کو کم اقدار تک ہی محدود رہنا پڑتا ہے جو خارج ہونے والے وقت میں اضافہ کرتا ہے۔ خرابی پر قابو پانے کا ایک طریقہ یہ ہے کہ خارج ہونے والے مادہ کو بڑھانے کے لئے بیرونی سوئچ کا استعمال ذیل میں دکھایا گیا ہے

اندرونی پی چینل موسفٹ کو کنٹرولر کے ذریعہ متحرک کیا جائے گا جس کی وجہ سے سیل مزاحمتی R1 اور R2 کے ذریعہ خارج ہوجاتا ہے (I-تعصب)۔ آر 2 کی قدر کو اس طرح منتخب کیا گیا ہے کہ خارج ہونے والے موجودہ (I-bias) کے بہاؤ کی وجہ سے اس کے پار ہونے والا ولٹیج ڈراپ دوسرے N- چینل MOSFET کو متحرک کرنے کے لئے کافی ہے۔ اس وولٹیج کو گیٹ سورس وولٹیج (Vgs) کہا جاتا ہے اور ایم او ایس ایف ای ٹی کو تعصب کے لئے درکار موجودہ کو بایئسنگ کرنٹ (I-Bias) کہا جاتا ہے۔

ایک بار جب این چینل موسفٹ کو موڑ دیا جاتا ہے تو موجودہ موجودہ توازن کے خلاف مزاحم آر ۔ اس ریزسٹر کی قیمت کم ہوسکتی ہے اگرچہ زیادہ موجودہ گزرے اور اس طرح بیٹری کو تیزی سے خارج ہوجائے۔ اس کرنٹ کو ڈرین کرنٹ (آئی ڈرین) کہا جاتا ہے۔ اس سرکٹ میں کل خارج ہونے والا موجودہ نالیوں کا موجودہ اور تعصب موجودہ کا مجموعہ ہے۔ جب کنٹرولر کے ذریعہ پی چینل موسفٹ کو آف کر دیا جاتا ہے تو تعصب کا حامل صفر ہوتا ہے اور اس طرح وولٹیج وی جی ایس بھی صفر ہوجاتا ہے۔ اس سے N چینل MOSFET آف ہوجاتا ہے اور دوبارہ مثالی ہونے کے ل get بیٹری چھوڑتی ہے۔

غیر فعال سیل توازن آئی سی

اگرچہ غیر متوازن توازن کی تکنیک موثر نہیں ہے لیکن یہ اس سادگی اور کم قیمت کی وجہ سے زیادہ عام طور پر استعمال ہوتا ہے۔ ہارڈ ویئر ڈیزائن کرنے کے بجائے آپ LC6804 اور BQ77PL900 جیسے آسانی سے دستیاب آئی سی جیسے بالترتیب لکیری اور ٹیکساس کے آلات جیسے معروف مینوفیکچروں سے بھی استعمال کرسکتے ہیں۔ ان آئی سی کو متعدد خلیوں کی نگرانی کے لئے کاسکیڈ کیا جاسکتا ہے اور ترقی کے وقت اور قیمت کی بچت ہوتی ہے۔

چارج محدود کرنا

چارج محدود کرنے کا طریقہ سب کا سب سے غیر موثر طریقہ ہے۔ کارکردگی کو ترک کرتے ہوئے یہاں صرف بیٹری کی حفاظت اور زندگی کا وقت سمجھا جاتا ہے۔ اس طریقہ کار میں انفرادی سیل وولٹیج پر مسلسل نگرانی کی جاتی ہے۔

چارجنگ کے عمل کے دوران یہاں تک کہ اگر ایک سیل مکمل چارج وولٹیج تک پہنچ جاتا ہے تو چارجنگ دوسرے خلیوں کو آدھے راستے سے چھوڑنا بند کردی جاتی ہے۔ اسی طرح ڈسچارجنگ کے دوران بھی اگر ایک سیل کم از کم کٹ آف وولٹیج تک پہنچ جاتا ہے تو بیٹری پیک اس وقت تک بوجھ سے منقطع ہوجاتا ہے جب تک کہ پیک دوبارہ چارج نہیں ہوجاتا۔

اگرچہ یہ طریقہ غیر موثر ہے اس سے قیمت اور سائز کی ضروریات کو کم کیا جاتا ہے۔ لہذا یہ ایسی ایپلی کیشن میں استعمال ہوتا ہے جہاں بیٹریوں سے اکثر چارج کیا جاسکتا ہے۔

2. فعال سیل توازن

غیر فعال سیل میں متوازن اضافی چارج کا استعمال نہیں کیا گیا تھا ، لہذا اسے غیر موثر سمجھا جاتا ہے۔ جبکہ اضافی چارج فارم کو فعال توازن میں ایک سیل ان کو برابر کرنے کے لئے کم چارج والے دوسرے سیل میں منتقل کردیا جاتا ہے ۔ یہ چارجز ذخیرہ کرنے والے عناصر جیسے کیپسیٹرز اور انڈکٹرز کے استعمال سے حاصل کیا جاتا ہے۔ ایکٹو سیل بیلنس انجام دینے کے بہت سارے طریقے ہیں جن کی مدد سے عام طور پر استعمال ہونے والوں پر تبادلہ خیال کیا جاسکتا ہے۔

چارج شٹلز (فلائنگ کپیسیٹرز)

یہ طریقہ ہائی وولٹیج سیل سے کم وولٹیج سیل میں چارج منتقل کرنے کے لئے کیپسیٹرز کا استعمال کرتا ہے۔ کاپاکیٹر ایس پی ڈی ٹی سوئچ کے ذریعہ منسلک ہوتا ہے ابتدائی طور پر سوئچ سندارتر کو ہائی وولٹیج سیل سے جوڑتا ہے اور ایک بار جب سندارتر چارج ہوجاتا ہے تو سوئچ اسے کم وولٹیج سیل سے جوڑتا ہے جہاں کاپاکیٹر سے چارج سیل میں بہتا ہے۔ چونکہ خلیوں کے درمیان چارج شٹل ہو رہا ہے اس طریقہ کو چارج شٹلز کہا جاتا ہے۔ مندرجہ ذیل اعداد و شمار کو بہتر طریقے سے سمجھنے میں آپ کی مدد کرنی چاہئے۔

ان چارجوں کو کم وولٹیج اور ہائی وولٹیج خلیوں کے مابین اڑنے کے بعد سے یہ کیپسیٹرس کو اڑن کا کپیسیٹر کہا جاتا ہے ۔ اس طریقہ کار کی خرابی یہ ہے کہ چارج صرف ملحقہ خلیوں کے درمیان ہی منتقل ہوسکتا ہے۔ نیز اس میں زیادہ وقت درکار ہوتا ہے چونکہ کپیسیٹر کو چارج کرنا پڑتا ہے اور پھر الزامات کی منتقلی کے لئے اسے فارغ کردیا جاتا ہے۔ یہ بھی بہت کم موثر ہے کیونکہ کیپسیٹر کو چارج کرنے اور خارج کرنے کے دوران توانائی میں نقصان ہوگا اور سوئچنگ نقصانات کا بھی حساب کتاب ہونا پڑتا ہے۔ نیچے کی تصویر ظاہر کرتی ہے کہ کس طرح فلائنگ کاپاکیٹر بیٹری پیک میں منسلک ہوگا

دلکش کنورٹر (بک بوسٹ کا طریقہ)

ایکٹو سیل بیلنس کا دوسرا طریقہ یہ ہے کہ انڈیکٹرز کا استعمال کرکے اور سرکٹس کو تبدیل کرنا۔ اس طریقہ کار میں سوئچنگ سرکٹ میں بکس بوسٹ کنورٹر ہوتا ہے ۔ ہائی وولٹیج سیل سے چارج انڈکٹکٹر میں پمپ کیا جاتا ہے اور پھر بکس بوسٹ کنورٹر کا استعمال کرکے کم وولٹیج سیل میں خارج ہوتا ہے ۔ مندرجہ ذیل اعداد و شمار صرف دو خلیوں اور سنگل بکس کو فروغ دینے والے کنورٹر کے ساتھ ایک دلکش کنورٹر کی نمائندگی کرتا ہے۔

مندرجہ بالا سرکٹ میں چارج موسیفٹس sw1 اور sw2 کو سوئچ کرکے سیل 1 سے سیل 2 میں منتقل کیا جاسکتا ہے۔ پہلے سوئچ SW1 بند ہے یہ سیل 1 سے موجودہ I چارج کے ساتھ انڈکٹیکٹر میں بہاؤ لائے گا۔ ایک بار جب انڈکٹکٹر پر مکمل طور پر چارج ہوجائے تو سوئچ SW1 کھل جاتا ہے اور سوئچ سو 2 بند ہوجاتا ہے۔

اب ، انڈکٹکٹر جس پر مکمل معاوضہ لیا جاتا ہے وہ اس کی قطعیت کو پلٹ دے گا اور خارج ہونا شروع کردے گا۔ اس بار چارج فارم انڈکٹکٹر موجودہ I خارج ہونے والے مادہ کے ساتھ سیل 2 میں بہتا ہے۔ ایک بار جب انڈکٹکٹر مکمل طور پر خارج ہوجاتا ہے تو سوئچ سو 2 کھولا جاتا ہے اور اس عمل کو دہرانے کے لئے سوئچ سوئچ 1 بند ہوجاتا ہے۔ نیچے دیئے گئے واورفارمز آپ کو ایک واضح تصویر بنانے میں مدد کریں گے۔

وقت T0 کے دوران سوئچ sw1 بند (آن) ہوجاتا ہے جس کی وجہ سے میں موجودہ چارج میں اضافہ کرتا ہوں اور انڈکٹکٹر (VL) میں وولٹیج بڑھ جاتی ہے۔ پھر ایک بار جب انڈکٹکٹر T1 پر مکمل چارج ہوجاتا ہے تو سوئچ sw1 کھل جاتی ہے (بند کردی جاتی ہے) جو انڈکٹکٹر کو اس چارج کو خارج کردیتی ہے جو اس نے پچھلے مرحلے میں جمع کیا تھا۔ جب کوئی انڈکٹکٹر ڈسچارج ہوتا ہے تو وہ اس کی قطعیت کو تبدیل کرتا ہے لہذا وولٹیج VL منفی میں دکھایا گیا ہے۔ خارج ہونے والے مادہ کو خارج کرتے وقت (میں خارج ہوتا ہوں) اس کی زیادہ سے زیادہ قیمت سے کم ہوجاتا ہے۔ یہ تمام موجودہ چارج کرنے کیلئے سیل 2 میں داخل ہوتا ہے۔ ایک چھوٹا وقفہ وقت t2 سے t3 تک کی اجازت ہے اور پھر t3 پر پورا سائیکل دوبارہ دہراتا ہے۔

اس طریقہ کار کو ایک بڑے نقصان کا بھی سامنا کرنا پڑتا ہے جو چارج صرف اعلی سیل سے نچلے سیل میں منتقل کیا جاسکتا ہے۔ نیز سوئچنگ اور ڈایڈ وولٹیج ڈراپ میں ہونے والے نقصان پر بھی غور کیا جانا چاہئے۔ لیکن یہ سندارتر طریقہ سے تیز اور موثر ہے۔

دلکش کنورٹر (واپس کی بنیاد پر فلائی)

جیسا کہ ہم نے بک بوسٹ کنورٹر کے طریقہ کار پر تبادلہ خیال کیا صرف چارجز اعلی سیل کو نچلے سیل میں منتقل کرسکتے ہیں۔ فلائی بیک کنورٹر اور ٹرانسفارمر کا استعمال کرکے اس پریشانی سے بچا جاسکتا ہے۔ فلائ بیک بیک کنورٹر میں سمت کا بنیادی رخ بیٹری پیک سے منسلک ہوتا ہے اور سیکنڈری طرف بیٹری پیک کے ہر فرد سیل سے منسلک ہوتا ہے جیسا کہ ذیل میں دکھایا گیا ہے

جیسا کہ ہم جانتے ہیں کہ بیٹری ڈی سی کے ساتھ چلتی ہے اور جب تک وولٹیج کو تبدیل نہیں کیا جاتا ہے اس وقت تک ٹرانسفارمر کا کوئی اثر نہیں پڑے گا۔ لہذا چارجنگ کے عمل کو شروع کرنے کے لئے پرائمری کنڈلی سائڈ ایس پی پر سوئچ سوئچ ہوجاتا ہے۔ اس سے DC کو سپندت DC میں تبدیل ہوتا ہے اور ٹرانسفارمر پرائمری سائیڈ چالو ہوجاتا ہے۔

اب ثانوی طرف ہر ایک خلیے کا اپنا سوئچ اور ثانوی کوائل ہے۔ کم وولٹیج سیل کے مافٹ کو تبدیل کرکے ہم اس خاص کوائل کو ٹرانسفارمر کے لئے ثانوی کے طور پر کام کرنے کے ل. بنا سکتے ہیں۔ اس طرح چارج فارم پرائمری کنڈلی کو سیکنڈری کنڈلی میں منتقل کردیا جاتا ہے۔ اس کی وجہ سے مجموعی طور پر بیٹری پیک وولٹیج کمزور سیل میں خارج ہوجاتا ہے۔

اس طریقہ کار کا سب سے بڑا فائدہ یہ ہے کہ پیک میں موجود کسی بھی کمزور سیل پر آسانی سے پیک وولٹیج سے چارج کیا جاسکتا ہے اور نہ کہ کوئی خاص سیل خارج ہوتا ہے۔ لیکن چونکہ اس میں ایک ٹرانسفارمر شامل ہوتا ہے ، اس میں ایک بڑی جگہ پر قبضہ ہوتا ہے اور سرکٹ کی پیچیدگی زیادہ ہوتی ہے۔

3. لاقمیت توازن

لاسل لیس بیلنس ایک حالیہ تیار شدہ طریقہ ہے جو ہارڈ ویئر کے اجزاء کو کم کرکے اور زیادہ سافٹ ویئر کنٹرول فراہم کرکے نقصانات کو کم کرتا ہے۔ اس سے نظام سادہ اور ڈیزائننگ میں زیادہ آسان ہوجاتا ہے۔ اس طریقہ کار میں میٹرکس سوئچنگ سرکٹ کا استعمال ہوتا ہے جو چارج اور خارج ہونے والے مادہ کے دوران کسی پیک سے سیل کو شامل کرنے یا نکالنے کی صلاحیت فراہم کرتا ہے۔ نیچے آٹھ خلیوں کے لئے ایک سادہ میٹرکس سوئچنگ سرکٹ ہے۔

چارجنگ کے عمل کے دوران وہ سیل جو ہائی ولٹیج کا ہوتا ہے سوئچ انتظامات کا استعمال کرتے ہوئے اسے پیک سے ہٹا دیا جائے گا۔ مندرجہ بالا اعداد و شمار میں سیل 5 کو سوئچ استعمال کرکے پیک سے ہٹا دیا گیا ہے۔ سرخ سوئچوں کو اوپن سوئچ اور نیلے رنگ کے دائرے کو بند سوئچ ہونے کے ل Consider غور کریں۔ اس طرح چارجنگ کے عمل کے دوران کمزور خلیوں کا باقی وقت بڑھ جاتا ہے تاکہ ان کو چارج کرنے کے دوران توازن حاصل کیا جاسکے۔ لیکن اس کے مطابق چارجنگ وولٹیج کو ایڈجسٹ کرنا ہوگا۔ خارج ہونے والے مادہ کے دوران بھی اسی تکنیک کی پیروی کی جاسکتی ہے۔

4. ریڈوکس شٹل

آخری طریقہ ہارڈ ویئر ڈیزائنرز کے لئے نہیں بلکہ کیمیائی انجینئرز کے لئے ہے۔ لیڈ ایسڈ بیٹری میں ہمیں سیل بیلنس کا مسئلہ نہیں ہے کیونکہ جب جب لیڈ ایسڈ بیٹری زیادہ چارج ہوتی ہے تو یہ گیسنگ کا سبب بنتا ہے جو اسے زیادہ چارج ہونے سے روکتا ہے۔ ریڈوکس شٹل کے پیچھے خیال یہ ہے کہ لتیم سیل کے الیکٹروائلیٹ کی کیمسٹری میں ردوبدل کرکے لتیم خلیوں پر بھی اسی اثر کو حاصل کرنے کی کوشش کی جائے۔ اس ترمیم شدہ الیکٹرولائٹ کو سیل کو زیادہ چارج ہونے سے روکنا چاہئے۔

سیل توازن الگورتھم

سیل توازن کی ایک موثر تکنیک میں ہارڈ ویئر کو ایک مناسب الگورتھم کے ساتھ جوڑنا چاہئے۔ سیل توازن کے ل many بہت سے الگورتھم موجود ہیں اور یہ ہارڈ ویئر ڈیزائن پر منحصر ہے۔ لیکن اقسام کو دو مختلف حصوں میں ابل سکتا ہے۔

اوپن سرکٹ وولٹیج (OCV) کی پیمائش

یہ آسان اور سب سے زیادہ عام طریقہ ہے۔ یہاں کھلی سیل وولٹیج ہر سیل کے لئے ماپا جاتا ہے اور سیل توازن سرکٹ سیریز میں جڑے ہوئے تمام خلیوں کی وولٹیج اقدار کو برابر کرنے کے لئے کام کرتا ہے۔ OCV (اوپن سرکٹ وولٹیج) کی پیمائش کرنا آسان ہے لہذا اس الگورتھم کی پیچیدگی کم ہے۔

پیمائش کے سیٹ آف چارج (ایس او سی)

اس طریقہ کار میں خلیوں کا ایس او سی متوازن ہے۔ جیسا کہ ہم پہلے ہی جانتے ہیں کہ سیل کی ایس او سی کی پیمائش کرنا ایک پیچیدہ کام ہے کیونکہ ہمیں وقت کی مدت میں سیل کی وولٹیج اور موجودہ قیمت میں ایس او سی کی قیمت کا حساب کتاب کرنا ہوگا۔ یہ الگورتھم پیچیدہ ہے اور ایسی جگہوں پر استعمال ہوتا ہے جہاں ایرو اسپیس اور خلائی صنعتوں کی طرح اعلی کارکردگی اور حفاظت کی ضرورت ہوتی ہے۔

اس سے یہاں مضمون کا اختتام ہوتا ہے۔ امید ہے کہ اب آپ کو ایک مختصر سا اندازہ ہو گیا ہے کہ سیل بیلنس کیا ہے کہ اسے ہارڈ ویئر اور سافٹ ویئر کی سطح پر کیسے لاگو کیا جاتا ہے۔ اگر آپ کے پاس کوئی آئیڈیا یا تکنیک ہے تو ان کو کمنٹ سیکشن میں شیئر کریں یا تکنیکی مدد حاصل کرنے کے لئے فورمز کا استعمال کریں۔