மின்னூர்தியின் செயல்பாடுகள் அதன் மின்கலத்தைப் பெரிதும் நம்பியுள்ளன. ஆகவே அதைத் தொடர்ச்சியாகக் கண்காணிப்பதும் கட்டுப்பாடு செய்வதும் அவசியம். உயர் மின்னழுத்த லித்தியம் அயனி மின்கலங்களில் மின்னூர்திகள் இயங்குகின்றன. லித்தியம் அயனி மின்கலங்கள் மற்ற மின்கல வேதியியல்களுடன் ஒப்பிடும்போது அதிக ஆற்றல் அடர்த்தி கொண்டவை. ஆனால் சில வழக்கத்திற்கு மாறான சூழ்நிலைகளில் இவை தீப்பற்றிக் கொள்ளும் அபாயம் உள்ளது. ஆகவே பயனர் பாதுகாப்பையும் ஊர்தியின் பாதுகாப்பையும் உறுதி செய்வதற்காக முன் வரையறுக்கப்பட்ட பாதுகாப்பு வரம்புகளுக்குள் மின்னூர்திகளை இயக்குவது மிகவும் முக்கியமானது.
பல நூறு மின்கலக் கூறுகளைத் துல்லியமாகக் கட்டுப்படுத்துகிறது
லித்தியம் அயனி மின்கலத் தொகுப்பில் பல நூறு மின்கலக் கூறுகள் (cells) இருக்கும் என்று முன்னர் பார்த்தோம். இவற்றின் திறன், மின்தடை ஆகியவற்றில் சிறிய வேறுபாடுகள் இருக்கும். ஒரு சில கூறுகள் அதிக வெப்பமடைந்தால் விரைவாகத் தரக்குறைவு ஆகலாம். இது காலப்போக்கில் மின்கலத் தொகுப்பில் ஏற்றத்தாழ்வுகளுக்கு வழிவகுக்கும். கூறுகள் மிகவும் சமநிலையற்றதாகிவிட்டால், அது செயல்திறன் குறைவதற்கும், மிகை மின்னேற்றம் அல்லது அதிக வெப்பமடைதல் போன்ற பாதுகாப்புச் சிக்கல்களுக்கும் வழிவகுக்கும். ஆகவே இக் கூறுகளைக் கவனமாகக் கண்காணிக்கவேண்டும். இந்த வேலையைச் செய்வது மின்கல மேலாண்மை அமைப்புதான் (Battery Management System – BMS).
மின்கல மேலாண்மை அமைப்பு
ஒவ்வொரு கூறிலும் மின்னழுத்தம், மின்னோட்டம், வெப்பநிலை ஆகியவற்றைக் கண்காணிக்கும் உணரிகள் பொருத்தப்பட்டிருக்கும். மின்கலக் கட்டுப்பாட்டகம் (BMS) என்பது இம்மாதிரி பல நூறு உணரிகளுடன் இணைக்கப்பட்ட கணினி ஆகும். ஒவ்வொரு மின்கலக் கூறும் பரிந்துரைக்கப்பட்ட வரம்புகளுக்குள் செயல்படுவதை உறுதிசெய்ய BMS இந்தத் தரவைக் கவனமாகக் கண்காணிக்கிறது, பகுப்பாய்வும், கட்டுப்பாடும் செய்கிறது.
மின்கலத்தின் மின்னேற்ற நிலை (State of Charge – SoC)
மின்கலத்தின் மின்னேற்ற நிலை என்பது மின்னூர்தியின் மின்கல நிர்வாகத்தில் ஒரு முக்கியமான அளவுகோல் ஆகும். இது எந்த நேரத்திலும் மின்கலத்தில் சேமித்துள்ள ஆற்றலின் அளவைக் குறிக்கிறது. இது ஒரு விழுக்காடாக காட்டப்படுகிறது. இதில் 0% என்பது முழுவதும் காலியான மின்கலத்தைக் குறிக்கிறது. 100% என்பது முழுமையாக மின்னேற்றம் செய்த நிலையைக் குறிக்கிறது. இது பெட்ரோல் டீசல் ஊர்திகளில் எரிபொருள் அளவீடு போலவேதான். இதைப் பார்த்து ஓடுதூரம் எவ்வளவு என்பதை ஓட்டுநர்கள் புரிந்துகொள்ள முடியும். அதற்கேற்ப அவர்கள் பயணங்களைத் திட்டமிட உதவுகிறது.
அடிக்கடி மிகையாக வடிந்துவிட்டாலும், மிகையாக மின்னேற்றம் செய்தாலும் மின்கலத்தின் ஆயுட்காலம் குறையும். எனவே மிதமான வரம்பிற்குள் செயல்படுவது நல்லது.
மின்கலத்தின் ஆரோக்கிய நிலை (State of Health – SoH)
மின்கலத்தின் ஆரோக்கிய நிலை என்பது மின்னூர்தியின் ஆரோக்கியத்துக்கும், செயல்திறனுக்கும் முக்கிய குறிகாட்டியாகும். இது மின்கலம் புதியதாக இருக்கும்போது அதன் அசல் நிலையுடன் ஒப்பிட்டு அதன் தற்போதைய ஆரோக்கியத்தைப் பிரதிபலிக்கிறது. SoH விழுக்காடுகளில் காட்டப்படுகிறது. இதில் அதிக விழுக்காடு சிறந்த மின்கல ஆரோக்கியத்தையும் திறனையும் குறிக்கிறது.
அடிக்கடி விரைவான முடுக்கம் அல்லது மின்கலம் மிகை வடிதல் போன்ற ஊர்தி ஓட்டும் பழக்கங்கள் SoH ஐ பாதிக்கும். அதிவெப்ப நிலையில் நெடு நேரம் இருந்தாலும் SoH குறையும்.
BMS இன் மற்ற சில அம்சங்கள்
மின்னூர்திகளின் மின்கலத்தின் செயல்பாட்டுத் தரவுகளின் அடிப்படையில் நிகழ்நேரப் பிழை கண்டறிதல் (real-time fault diagnosis) செய்ய முடியும். எடுத்துக்காட்டாக, பல நூறு உணரிகளில் ஒன்று செயலிழந்தால் அல்லது தவறான தகவல்களை அளித்தால் அதைக் கண்டுபிடிக்க இயலும். தரவுகளைப் பகுப்பாய்வு செய்து இடர் ஏற்படக்கூடிய வாய்ப்புகளைக் கணிக்க இயலும். மின்கலத்தைக் கண்காணிக்கவும், உள்ளமைவு (Configuration) செய்யவும், அளவுத்திருத்தம் (Calibration) செய்யவும் நவீன வரைபடப் பயனர் இடைமுகப்பு (Graphical User Interface – GUI) உண்டு. இது ஊர்தித் திரள் மேலாண்மைக்கும் (fleet management), முன்கணிப்பு செய்து பராமரிப்பு வேலைகளைச் செய்யவும் (predictive maintenance), தொலை அணுகலுக்கும் (remote access) வழிசெய்கிறது.
நன்றி
இத்தொடரில் அடுத்த கட்டுரை: வெப்ப மேலாண்மையகம்
இந்தியா போன்ற வெப்ப மண்டல நாடுகளில் சூட்டைத் தணிப்பது மிக முக்கியம். சில சூழ்நிலைகளில் மின்கலத்தை சூடாக்கவும் வேண்டும். காற்றால் வெப்பத்தைத் தணித்தல். திரவத்தால் வெப்பத்தைத் தணித்தல். காற்றுக் குளிர்பதனியால் (air conditioner) வெப்பத்தைத் தணித்தல்.