কেন একটি সিরিজ স্ট্রিং ড্রিফট করে, এবং ব্যালেন্সিং আসলে কী করে

ষষ্ঠ ধাপের চারটি লেবেলযুক্ত সেলকে চার-সেল ধারকে ব্যবহার করুন। অন্য কিছুর আগে, প্রতিটি সেল **আলাদাভাবে এবং ধারকের বাইরে** বিশ্রাম অবস্থায় তিন দশমিক স্থান পর্যন্ত পরিমাপ করুন, এবং চারটি সংখ্যা তারিখসহ লিখে রাখুন। তারপর প্রতিটি সেলের প্রকৃত ক্ষমতা একবারে একটি করে পরিমাপ করুন। এটিকে 4.20 V পর্যন্ত চার্জ করুন, ত্রিশ মিনিট বিশ্রাম দিন, তারপর একটি স্থির কারেন্টে পাওয়ার রেজিস্টরের মাধ্যমে ডিসচার্জ করুন, 3.00 V পৌঁছানো পর্যন্ত সময় মাপুন। অ্যাম্পিয়ার-আওয়ার হলো কারেন্ট গুণ ঘণ্টা। এতে চারটি সেশন লাগে এবং আপনার আসলে কী আছে তা জানার এটাই একমাত্র উপায়: মোড়কে ছাপা সংখ্যাটি একটি রেটিং, পরিমাপ নয়, এবং দুই বছর ধরে ড্রয়ারে পড়ে থাকা সেল সেই মান পূরণ করবে না। চারটি ক্ষমতা আপনার নোটবুকে একটি টেবিল আকারে লিখুন। সেই টেবিলটিই ধাপ ৩-এর গণনার ইনপুট, এবং ধাপ ৫-এর শেষে আপনি এর সাথে তুলনা করবেন। যদি চারটিই একে অপরের এক-দুই শতাংশের মধ্যে আসে, তবে এগিয়ে যাওয়ার আগে ইচ্ছাকৃতভাবে স্ট্রিংটিকে অসম করুন: তিনটিকে সম্পূর্ণ চার্জ করুন এবং চতুর্থটিকে প্রায় ৬০% এ রাখুন। পরিমাপ করার জন্য একটি দৃশ্যমান প্রভাব দরকার, এবং একটি ভালোভাবে মেলানো স্ট্রিং একটি বিকেলে সেটি দেবে না। চার্জারে একবারে একটি করে সেল। প্রতিটি সেল আলাদাভাবে তদারকি ছাড়া কখনো সিরিজ স্ট্রিং চার্জ করবেন না — এটাই এই ধাপের মূল উদ্দেশ্য এবং ধাপ ৫ থাকার কারণ।

চারটি সেল-হোল্ডারকে সিরিজে সংযুক্ত করুন এবং প্রতিটি সেল জাংশন থেকে একটি পাতলা ট্যাপ তার বের করুন, ঠিক রাং ৩ ধাপ ৫-এর মতো। এই ট্যাপগুলোই স্ট্রিং কাজ করার সময় আলাদা আলাদা সেল পর্যবেক্ষণের উপায়। একটি পাওয়ার রেজিস্টরের মধ্য দিয়ে সম্পূর্ণ স্ট্রিংটি স্থির কারেন্টে ডিসচার্জ করুন — একটি অ্যাম্পিয়ারই যথেষ্ট এবং রেজিস্টরটি নিয়ন্ত্রণে রাখে। প্রতি পাঁচ মিনিট পর **চারটি সেল ভোল্টেজ একে একে** এবং স্ট্রিংয়ের মোট ভোল্টেজ পড়ুন, এবং সেগুলো একটি সারিতে লিখুন। **যেকোনো একটি সেল** 3.00 V-তে পৌঁছানো মাত্র থামুন। স্ট্রিং নয়; একটি সেল। পুরো অনুশীলনের মূল উদ্দেশ্যই এটি: চারটি সেলের গড় 3.4 V হলে স্ট্রিংয়ের ভোল্টেজ হয় 13.6 V, যা দেখতে সম্পূর্ণ সুস্থ লাগবে এবং কোনো মোট-ভোল্টেজ কাটঅফ আপত্তি করবে না — অথচ এর ভেতরের একটি সেল ইতিমধ্যে তার নিম্নসীমায় পৌঁছে নিচে টানা হচ্ছে। এখন আপনার সারিগুলো দেখুন। দুর্বল সেলের ভোল্টেজ শুরুতেই অন্যদের থেকে আলাদা হয়ে তারপর দ্রুত নেমে যায়; শক্তিশালী সেলগুলো আপনি থামানোর সময়ও তাদের প্লেটোতে থাকে। স্ট্রিংটি কত চার্জ সরবরাহ করেছে তা হিসাব করুন এবং ধাপ ১-এর শক্তিশালী সেলের নিজস্ব ক্ষমতার সাথে তুলনা করুন। এই পার্থক্যটুকু হলো সেই ক্ষমতা যা আপনার আছে কিন্তু নাগাল পাওয়া যায় না। প্রায় 2.5 V-এর নিচে একটি লিথিয়াম সেল অতিরিক্ত ডিসচার্জ করলে তা স্থায়ীভাবে ক্ষতিগ্রস্ত হয় এবং পুনরায় চার্জ করা বিপজ্জনক হয়ে ওঠে। মোটটির বদলে সেলগুলো পর্যবেক্ষণ করা সতর্কতা নয়, স্ট্রিং চালানোর একমাত্র সঠিক উপায়।

অদৃশ্যভাবে এটি করে এমন একটি বোর্ড লাগানোর আগে, কী করে তা দেখতে একটি চ্যানেল তৈরি করুন। একটি প্যাসিভ ব্যালেন্সার সত্যিই এতটাই সহজ। একটি সেলের জুড়ে, একটি লজিক-লেভেল MOSFET-এর সাথে **100 Ω রোধক সিরিজে** রাখুন, ড্রেন সেলের ধনাত্মকে এবং সোর্স সেলের ঋণাত্মকে। একটি তুলনাকারী দিয়ে গেট চালান যা সেলটি রেফারেন্স অতিক্রম করলেই চালু হয়—পটেনশিওমিটার দিয়ে সেট করা এবং মিটারের সাথে পরীক্ষা করা 4.15 V একটি যুক্তিসঙ্গত থ্রেশহোল্ড। 1 W বা তার বেশি রোধক ব্যবহার করুন: ধাপ 3-এ 0.18 W গণনা করা হয়েছিল, এবং একটি বন্ধ প্যাকে তার রেটিংয়ের বেশির ভাগে চলা এক-চতুর্থাংশ ওয়াটের অংশ একটি খারাপ ধারণা। প্রথমে কোনো সেল ছাড়াই বেঞ্চ সাপ্লাইয়ে পরীক্ষা করুন: সাপ্লাইকে থ্রেশহোল্ড পার করে ধীরে বাড়ান এবং নিশ্চিত করুন যে MOSFET চালু হয় এবং রোধকটি তার 42 mA টানা শুরু করে। ধরে না নিয়ে কারেন্ট পরিমাপ করুন; একটি MOSFET যা সম্পূর্ণ চালু নয় সেটি একটি হিটার। এখন এটি আপনার স্ট্রিংয়ের সবচেয়ে বেশি উঁচু সেলের উপর রাখুন এবং স্ট্রিংটি আস্তে চার্জ করুন। অন্যগুলো ধরে ফেলার সময় ওই সেলটির বৃদ্ধি বন্ধ হওয়া উচিত। রোধকটি গরম হতে অনুভব করবেন, এবং সেই উষ্ণতাই সেই শক্তি যা আপনি ইচ্ছাকৃতভাবে নষ্ট করছেন—প্যাসিভ ব্যালেন্সিং একটি পূর্ণ সেল থেকে একটি খালি সেলে চার্জ সরায় না, এটি পার্থক্যটুকু পুড়িয়ে ফেলে। প্রতিটি সেলের জন্য একটি করে চারটি এমন সার্কিট একটি সম্পূর্ণ প্যাসিভ ব্যালেন্সার। যা প্রায় হুবহু পরের ধাপে বোর্ডে রয়েছে।

এই পৃষ্ঠার ছবিতে থাকা সবুজ বোর্ডটি একটি 4S ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম, এবং ২ ও ৪ ধাপে যা আছে তার বাজারে পাওয়া সস্তা সংস্করণ। এর টার্মিনাল স্ট্রিপ নেয় **B−, তারপর প্রতিটি সেল সংযোগ বিন্দুর জন্য একটি করে তার, তারপর B+** — তৃতীয় ধাপের প্যাক কানেক্টারের একই ট্যাপ। সাবধানে এবং ক্রমানুসারে তার লাগান, B− থেকে উপরের দিকে। ভুল সংযোগ বিন্দুতে ব্যালেন্স লিড লাগালে একটি সেল ইনপুট উল্টে যাবে, এবং বোর্ডটি তা সহ্য করতে পারবে না। কানেক্টার লাগানোর আগে মিটার দিয়ে প্রতিটি তার B− এর সাপেক্ষে মাপুন, এবং নিশ্চিত করুন যে ভোল্টেজ প্রতি সেলে ধাপে ধাপে বাড়ছে। প্রতিবার এই পরীক্ষা করুন। বোর্ডটি তিনটি কাজ করে: - **ওভারচার্জ সুরক্ষা** — যেকোনো সেল প্রায় ৪.২৫ V অতিক্রম করলে এটি সংযোগ বিচ্ছিন্ন করে। - **ওভার-ডিসচার্জ সুরক্ষা** — যেকোনো সেল প্রায় ২.৫ V এর নিচে নামলে এটি সংযোগ বিচ্ছিন্ন করে। ২ ধাপে মিটার দিয়ে আপনি হাতে হাতে যে সুরক্ষা দিচ্ছিলেন, এটি সেটাই। - **ব্যালেন্সিং** — একটি প্রান্ত বরাবর থাকা ছোট রেজিস্টরগুলো, যা আপনি ৪ ধাপে তৈরি করেছেন তাই করে। বোর্ড লাগানো অবস্থায় স্ট্রিংটি চার্জ করুন এবং কয়েক ঘণ্টা ধরে চারটি সেল ভোল্টেজ একই মানে আসছে কিনা দেখুন। এটি কাজ করার সময় ব্যালেন্স রেজিস্টরের উপর ইনফ্রারেড থার্মোমিটার রাখুন; এগুলোই বোর্ডের সবচেয়ে গরম জিনিস হবে এবং সেটাই স্বাভাবিক। এরপর ২ ধাপের ডিসচার্জ আবার করুন এবং প্রথমবারের সাথে সরবরাহ করা অ্যাম্পিয়ার-আওয়ার তুলনা করুন। সেই পার্থক্যই এই ধাপ যে প্রশ্ন করে তার উত্তর, যা আপনার নিজের বেঞ্চে মাপা হলো। একটি BMS সেলগুলোকে সুরক্ষা দেয়। এটি সেলগুলো মেরামত করতে পারে না: যে সেলের ক্ষমতা সত্যিই নষ্ট হয়ে গেছে, সেটি প্যাকের সীমা হয়েই থাকবে, এবং ব্যালেন্সিং দিয়েও তা বদলানো যাবে না। একটি পুরনো প্যাকের একটি সেল নতুন দিয়ে বদলালে অমিল আরও বাড়ে, কমে না।

**সততার সঙ্গে স্বীকৃতি।** সেল ব্যালেন্সিংয়ের কোনো একক পেটেন্ট নেই এবং এখানে কোনো একটিও দাবি করা হচ্ছে না। সমস্যাটি গাণিতিক — একই কারেন্ট, কিন্তু ভিন্ন ক্যাপাসিটি — এবং যে মুহূর্তে কেউ সেলগুলোকে সিরিজে সাজিয়েছিল, অর্থাৎ ১৮০০ সালে ভোল্টার পাইলের সময়, তখনই এটি চিহ্নিত হয়েছিল। লিথিয়াম-আয়নের সঙ্গে যা বদলেছে তা হলো *পরিণতি*: একটি নিকেল সেল অতিচার্জ হলে গ্যাস ছাড়ে ও গরম হয়, অন্যদিকে একটি লিথিয়াম সেল অতিচার্জ হলে রং ৯-এ বর্ণিত ঘটনা ঘটাতে পারে। ব্যালেন্সিং আর কেবল দক্ষতার বিষয় থাকেনি, এটি নিরাপত্তার প্রয়োজনীয়তায় পরিণত হয়েছে। এ কারণেই প্যাক কানেক্টরে সেল ট্যাপ যুক্ত হয়েছে এবং আজ বিক্রি হওয়া প্রতিটি লিথিয়াম প্যাকের ভেতরে একটি প্রোটেকশন বোর্ড থাকে, অথচ একই যুগের নিকেল-ক্যাডমিয়াম প্যাকে শুধু সেল ও একটি থার্মিস্টর থাকত। **প্যাসিভ বনাম অ্যাকটিভ।** এখানে যা আলোচিত হয়েছে তা সবই *প্যাসিভ* ব্যালেন্সিং: উঁচু সেলগুলোর চার্জ ছেড়ে দেওয়া এবং পার্থক্যটুকু নষ্ট করা। *অ্যাকটিভ* ব্যালেন্সার একটি ইন্ডাক্টর বা ট্রান্সফর্মারের মাধ্যমে উঁচু সেল থেকে নিচু সেলে চার্জ সরিয়ে দেয়, ফলে কিছুই নষ্ট হয় না, তবে সেগুলো যথাক্রমে আরও ব্যয়বহুল ও জটিল। চার-সেলের টুল প্যাকের জন্য প্যাসিভ পদ্ধতিই সঠিক; কিন্তু সিরিজে একশটি সেলের গাড়ির প্যাকের ক্ষেত্রে এটি আর সঠিক থাকে না, কারণ যে শক্তি নষ্ট হতো তা স্ট্রিংয়ের আকারের সঙ্গে বাড়ে। **সৎ সীমাবদ্ধতা।** ধাপ ৩-এ দেখানো হয়েছে, প্যাসিভ ব্যালেন্সিং ধীর: ৩০০ mAh অসামঞ্জস্য দূর করতে সাত ঘণ্টা চার্জ ছাড়তে হয়। এটি কেবল চার্জের উপরের অংশে কাজ করে, যেখানে ভোল্টেজ বক্ররেখা এতটা খাড়া যে সেলগুলোকে আলাদা করা যায় — রং ৪-এর সমতল প্লেটোতে ৫০ mV পার্থক্য চার্জের অবস্থার প্রায় যেকোনো পার্থক্য হতে পারে। আর যে অসামঞ্জস্য ছাড়ার গতির চেয়ে দ্রুত বাড়ছে, তা এটি ঠিক করতে পারে না, এবং বয়স্ক প্যাক শেষ পর্যন্ত যে অবস্থায় পৌঁছায় তা এমনই।