CAN संचार वाले चार्जर का लाभ

CAN एक खुला नेटवर्क प्रोटोकॉल है जो एक ही या एक अलग नेटवर्क में विभिन्न उपकरणों के बीच संचार की अनुमति देता है। इसका उपयोग वाहनों, बिजली के उपकरणों और अन्य के लिए किया जाता है।

बैटरी प्रबंधन प्रणाली के साथ संवाद करने के लिए बैटरी चार्जर को CAN बस के साथ एकीकृत किया जा सकता है, जो बैटरी वोल्टेज और तापमान पर नज़र रखता है और चार्जिंग प्रक्रिया को नियंत्रित करता है।

लिथियम बैटरी चार्जिंग

इलेक्ट्रिक वाहनों और अन्य औद्योगिक मशीनरी सहित विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों में लिथियम बैटरी अधिक लोकप्रिय हो रही हैं। वे छोटे आकार, हल्के वजन, उच्च तापमान प्रदर्शन और उच्च रिचार्ज दर सहित कई लाभ प्रदान करते हैं।

CAN संचार वाले चार्जर बैटरी के प्रदर्शन की वास्तविक समय की निगरानी और नियंत्रण, तारों की जटिलता को कम करने, संसाधनों के कुशल उपयोग, बेहतर सुरक्षा और मापनीयता की अनुमति देते हैं। वे खराब बैटरियों के कारण होने वाली दुर्घटनाओं या आग के जोखिम को भी कम करते हैं।

CAN संचार वाले चार्जर को BMS द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है, जो वाहन में एक केंद्रीय बैटरी प्रबंधन प्रणाली (BMS) है जो कार के लिए सभी विद्युत कार्यों का प्रबंधन करता है। BMS चार्जिंग, डिस्चार्जिंग और तापमान को नियंत्रित करने के लिए चार्जर को कमांड भेजने के लिए CAN संचार का उपयोग कर सकता है।

BMS तब CAN संचार का उपयोग चार्जिंग एल्गोरिदम और चार्जर सॉफ़्टवेयर को अपडेट करने के लिए करेगा, यह सुनिश्चित करेगा कि बैटरी अपने उच्चतम स्तर की दक्षता पर चार्ज हो। यह फ्लीट ऑपरेटरों को टेलीमैटिक्स डेटा भी प्रदान कर सकता है, उन्हें बैटरी स्वास्थ्य के बारे में जानकारी दे सकता है और उन्हें दूर से फील्ड फिक्स करने की अनुमति देता है।

चूंकि लिथियम सेल अन्य प्रकार की बैटरियों की तुलना में अधिक जटिल है, ऐसे विशेषज्ञ चार्जर का उपयोग करना महत्वपूर्ण है जो इसकी अनूठी चुनौतियों से निपट सके। आवश्यक विशेषताओं वाले चार्जर का उपयोग करने से बैटरी को नुकसान हो सकता है और दक्षता में कमी आ सकती है।

इसके अलावा, लिथियम सेल को चार्ज करने के लिए उपयोग किए जाने वाले वोल्टेज और करंट लीड एसिड बैटरी से भिन्न हो सकते हैं। बैटरी का वोल्टेज बहुत अधिक हो सकता है, जिससे रासायनिक दहन हो सकता है और सेल या पूरे बैटरी पैक को नुकसान हो सकता है। यही कारण है कि आपके आवेदन के लिए सही वोल्टेज और करंट वाले पेशेवर, स्वीकृत चार्जर का उपयोग करना आवश्यक है।

ओवर-तापमान संरक्षण एक चार्जर के लिए एक और महत्वपूर्ण विशेषता है जो लिथियम बैटरी को संभाल सकता है। यह उन अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है जिनके लिए बड़ी संख्या में रिचार्ज चक्रों की आवश्यकता होती है, जैसे इलेक्ट्रिक बाइक या स्वचालित वाहक, जो थर्मल भगोड़ा होने का खतरा हो सकता है।

इसे रोकने के लिए, चार्जर को पूरी तरह से चार्ज होने की स्थिति में पहुंचते ही चार्ज को काटने में सक्षम होना चाहिए, जो कि बिजली की आपूर्ति को बंद करके और फिर करंट को काटकर किया जा सकता है। यह लिथियम बैटरी को ओवरचार्जिंग से बचाने और यह सुनिश्चित करने की कुंजी है कि यह आग का खतरा न बने।

बैटरी प्रबंधन प्रणाली (बीएमएस)

CAN संचार वाला चार्जर BMS के लिए एक बढ़िया अतिरिक्त है। यह एक चार्जिंग स्टेशन के साथ संचार कर सकता है और बैटरी की वर्तमान, वोल्टेज और तापमान सहित स्थिति की निगरानी करने में मदद करता है। इस डेटा का उपयोग यह निर्धारित करने में मदद के लिए किया जा सकता है कि बैटरी पैक स्वस्थ है या उसे मरम्मत की आवश्यकता है।

परीक्षण के दौरान एकत्र किए गए डेटा को संग्रहीत करने के लिए CAN बस नेटवर्क भी सहायक होता है। यह आपको अपने बैटरी प्रबंधन प्रणाली के परिणामों के साथ अपने परीक्षण उपकरण के परिणामों की समीक्षा, भंडारण और तुलना करने की क्षमता देता है। CAN विभिन्न प्रकार की बैटरी के साथ भी संगत है, इसलिए यह कई अलग-अलग अनुप्रयोगों के लिए एक बढ़िया विकल्प है।

सेल सुरक्षा

बैटरी प्रबंधन प्रणाली की पहली प्रमुख विशेषता सेल सुरक्षा है, जो बैटरी को उसकी डिज़ाइन सीमा से अधिक संचालन से रोकती है। इसमें बैटरी को ओवरचार्जिंग, अधिक तापमान की स्थिति और बैटरी को नुकसान पहुंचाने वाले अन्य कारकों से बचाना शामिल है।

BMS की एक अन्य महत्वपूर्ण विशेषता चार्ज नियंत्रण है, जो बैटरी को उसकी निर्धारित सीमा से अधिक चार्ज या डिस्चार्ज होने से बचाने में मदद करता है। BMS स्वचालित रूप से शुल्क दर को कम कर सकता है क्योंकि यह इन सीमाओं तक पहुँचता है, और यदि यह सीमा तक पहुँचता है तो शुल्क को समाप्त कर सकता है।

EVs या HEVs के लिए, BMS को बैटरी की शेष सीमा की गणना करने में भी बहुत सटीक होना चाहिए, जो बैटरी की चार्ज स्थिति (SOC), इसकी ऊर्जा खपत और अतीत में बैटरी का कितनी दूर तक उपयोग किया गया है, पर आधारित है। इस जानकारी का उपयोग करके बीएमएस यह निर्धारित कर सकता है कि रिचार्जिंग की आवश्यकता होने से पहले उसे कितने मील की यात्रा करने में सक्षम होना चाहिए।

ऊष्मीय प्रबंधन

लिथियम-आयन बैटरी तापमान के प्रति संवेदनशील होती है, खासकर जब चार्ज करना शामिल हो। तापमान स्मृति प्रभाव और महत्वपूर्ण क्षमता हानि का कारण बन सकता है, इसलिए बैटरी प्रबंधन प्रणाली को यह सुनिश्चित करने में सक्षम होना चाहिए कि परिचालन उपयोग के दौरान इष्टतम प्रदर्शन के लिए गोल्डीलॉक्स तापमान सीमा में होने पर ही बैटरी चार्ज की जाती है।

कुछ मामलों में, एक बीएमएस चार्जिंग शुरू होने से पहले बैटरी के तापमान को बढ़ाने के लिए बाहरी इन-लाइन हीटर और टर्न-ऑन रेजिडेंट हीटर प्लेट भी लगा सकता है। ये विशेषताएं विशेष रूप से उन मामलों में उपयोगी होती हैं जहां बैटरी पैक को वाहन में शामिल किया जाता है, जैसे कि इलेक्ट्रिक वाहन या हेलीकॉप्टर।

बुद्धिमान बैटरी चार्जिंग

जब एक स्मार्ट चार्जिंग पॉइंट पर एक इलेक्ट्रिक वाहन (ईवी) प्लग किया जाता है, तो चार्जर स्वचालित रूप से क्लाउड-आधारित प्लेटफॉर्म पर सूचना भेजता है। इस डेटा का उपयोग ईवी चार्ज करने के तरीके को अनुकूलित करने और चार्जिंग साइट पर ऊर्जा के उपयोग की निगरानी के लिए किया जाता है।

बैटरी-से-चार्जर संचार एक मानक संचार प्रोटोकॉल का उपयोग करके किया जाता है जिसे सिस्टम मैनेजमेंट बस (एसएमबीस) के रूप में जाना जाता है। SMBus कई निर्माताओं द्वारा एक संचार प्रोटोकॉल और डेटा के एक सेट पर सहमत होने का एक ठोस प्रयास है जिसका उपयोग किसी भी EV चार्जर में किया जा सकता है।

ये संचार प्रोटोकॉल चार्जर को उनके विशिष्ट रसायन, वोल्टेज और क्षमता के आधार पर विभिन्न प्रकार की बैटरी के लिए अपनी चार्जिंग प्रोफ़ाइल को अनुकूलित करने की अनुमति देते हैं। कुछ चार्ज प्रोफाइल बैटरी के प्रदर्शन को अनुकूलित करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, जबकि अन्य यह सुनिश्चित करने के लिए बनाए गए हैं कि बैटरी चार्ज की सबसे सुरक्षित और सबसे विश्वसनीय स्थिति में बनी रहे।

अधिकांश स्मार्ट चार्जर ओवरचार्जिंग को रोकने के लिए कट ऑफ सिस्टम के संयोजन का भी उपयोग करते हैं। आमतौर पर, एक बुद्धिमान बैटरी चार्जर एक घंटे से भी कम समय में बैटरी को उसकी अधिकतम क्षमता का 85 प्रतिशत तक तेजी से चार्ज करता है। फिर, यह बैटरी की चार्ज स्थिति को बनाए रखने के लिए ट्रिकल चार्जिंग पर स्विच करता है।

यह सुनिश्चित करके आपकी बैटरी के जीवन को बढ़ाने में मदद कर सकता है कि यह कभी भी अधिक चार्ज न हो। यह आपकी ऊर्जा सीमा से अधिक जाने से बचने में भी आपकी सहायता कर सकता है, जिसके परिणामस्वरूप आपके बिजली प्रदाता से अतिरिक्त बिल प्राप्त हो सकता है।

स्मार्ट बैटरी चार्जर की एक अन्य महत्वपूर्ण विशेषता पावर बूस्ट है, जो आपको अपने घर की अधिकतम ऊर्जा क्षमता से अधिक होने से रोकता है। आपके घर में चार्जर और अन्य उपकरणों के बीच भार को गतिशील रूप से संतुलित करके, Power Boost आपको इन अतिरिक्त लागतों से बचने में मदद करता है।

जैसे-जैसे बैटरी स्वयं अधिक बुद्धिमान होती जा रही हैं, वे अपने बीएमएस (बैटरी मैनेजमेंट सिस्टम्स) के माध्यम से चार्जर्स के साथ संवाद करना शुरू कर सकते हैं। ये बीएमएस कैन रिमोट कंट्रोल के माध्यम से संचार करके बैटरी को विशिष्ट चार्ज पैरामीटर प्रदान कर सकते हैं।

यदि बैटरी का तापमान बहुत अधिक हो जाता है या यदि यह चार्ज प्रक्रिया के एक महत्वपूर्ण चरण में पहुंच रहा है, तो ये संदेश चार्जर को चार्ज मापदंडों को बदलने के लिए भेजे जा सकते हैं। ये CAN रिमोट कंट्रोल संदेशों का उपयोग सेल-टू-सेल वोल्टेज में उतार-चढ़ाव जैसी अन्य महत्वपूर्ण बैटरी विशेषताओं के बारे में चार्जर को सूचित करने के लिए भी किया जा सकता है।

एकीकरण

CAN एक खुला संचार प्रोटोकॉल है जो विभिन्न प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को एक दूसरे के साथ संवाद करने की अनुमति देता है। ऑटोमोटिव, मैन्युफैक्चरिंग और बिल्डिंग ऑटोमेशन सहित कई उद्योगों में CAN का उपयोग किया जाता है। पारंपरिक एनालॉग संकेतों की तुलना में इसके कई लाभ हैं, जैसे गति, एकीकरण में आसानी और कम लागत।

पुराने तारों के मानकों के विपरीत, दो-तार संचार प्रणाली का उपयोग कर सकता है, जो संचार के लिए आवश्यक तार की मात्रा को बहुत कम कर देता है। यह डेटा ट्रांसमिशन प्रक्रिया की अखंडता सुनिश्चित करने में भी मदद करता है और बाहरी स्रोतों से हस्तक्षेप के जोखिम को कम करता है।

CAN मानक में कई विशेषताएं हैं जो इसे वाहनों जैसे सुरक्षा अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाती हैं। इसमे शामिल है:

दोष सहिष्णुता: सभी CAN नोड्स के अपने त्रुटि काउंटर होते हैं, जो डेटा के प्रसारण में त्रुटियों का पता लगाते हैं और किसी का पता चलने पर डिवाइस को स्वचालित रूप से बंद कर देते हैं। यह एक खराबी को पूरे सिस्टम में फैलने से रोकता है और इसके कारण यह पूरी तरह से काम करना बंद कर देता है।

यह एक विशेष त्रुटि फ़्लैग संदेश भेजकर किया जाता है। एक बार त्रुटि का पता चलने के बाद, CAN नोड आगे के प्रसारण को रोकने के लिए आपत्तिजनक डेटा को नष्ट कर देगा।

त्रुटि का पता लगाना: डेटा ट्रांसमिशन प्रक्रिया में त्रुटियों का पता लगाने के लिए CAN में 5 तंत्र हो सकते हैं। इनमें बिट स्टफिंग, बिट मॉनिटरिंग, फ्रेम चेक, पावती चेक और चक्रीय अतिरेक चेक शामिल हैं।

CAN की एक अन्य महत्वपूर्ण विशेषता एक टर्मिनेशन तकनीक का उपयोग करके बस लाइनों से अवांछित उच्च-आवृत्ति वाले शोर को बाहर निकालने की क्षमता है जो इसे दो टर्मिनेशन प्रतिरोधों के बीच कैपेसिटर के साथ फ़िल्टर करती है। यह तकनीक आमतौर पर लंबे केबल रन वाले अनुप्रयोगों में उपयोग की जाती है और नेटवर्क की विद्युत चुम्बकीय संगतता में सुधार करती है।

कैन स्केलेबल है और इसमें अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला में विकसित होने की क्षमता है। इसकी गति, एकीकरण में आसानी और कम लागत ने इसे विनिर्माण वातावरण के साथ-साथ निर्माण स्वचालन के लिए एक लोकप्रिय विकल्प बना दिया है।

हालाँकि, CAN इसकी कमियों के बिना नहीं है। इसकी सीमित बैंडविड्थ और रेंज, जटिल एकीकरण, सुरक्षा भेद्यताएं और अनुकूलता के मुद्दे कुछ स्थितियों में चुनौतियां पैदा कर सकते हैं। इन मुद्दों को CAN प्रोटोकॉल के नए संस्करणों और उचित नेटवर्क डिज़ाइन और सुरक्षा उपायों के साथ संबोधित किया जा सकता है।