EV සහ BMS

අද කාලේ ලෝකය පුරාම වගේම ලංකාවෙත් කතාබහට ලක්වෙන මාතෘකාවක් තමයි විද්‍යුත් වාහන (Electric Vehicles - EV). ඉතින් මේ විද්‍යුත් වාහනයක් ගැන කතා කරද්දී අපිට අමතක කරන්නම බැරි, ඒ වගේම ඒ වාහනයේ "මොළය" විදියට හඳුන්වන්න පුළුවන් වැදගත්ම කොටසක් තමයි BMS එහෙමත් නැත්නම් Battery Management System එක කියන්නේ. අපි අද මේ ගැන සරලව කතා කරමු.

EV කියන්නේ ඇත්තටම මොකක්ද?

සරලවම කිව්වොත්, සාමාන්‍ය වාහනයක තියෙන ඉන්ධන ටැංකිය වෙනුවට EV එකක තියෙන්නේ ලොකු බැටරි පැක් (Battery Pack) එකක්. මේ බැටරි එකෙන් ලැබෙන විදුලියෙන් තමයි වාහනයේ මෝටරය කැරකිලා රෝදවලට පණ දෙන්නේ. මෙතැනදී වාහනයෙන් දුම පිට වෙන්නේ නැති නිසා පරිසරයට වෙන හානිය ඉතාම අඩුයි. හැබැයි මේ බැටරි පැක් එක කියන්නේ අපි හිතනවාට වඩා ටිකක් සංකීර්ණ සහ සංවේදී දෙයක්.

මොකක්ද මේ BMS කියන්නේ?

ඔබ දන්නවා ඇති EV එකක බැටරිය හැදිලා තියෙන්නේ කුඩා බැටරි Cells දහස් ගණනක් එකතු වෙලා කියලා. මේ හැම cell එක වගේ වැඩ කරනවාද, ඒවායේ රත් වීම කොහොමද, ඒවට යන විදුලිය කොහොමද කියලා හැම තත්පරයකම සොයා බලන්න කෙනෙක් ඉන්න ඕනේ. අන්න ඒ වැඩේ කරන විද්‍යුත් පද්ධතියට තමයි BMS (Battery Management System) එක කියලා කියන්නේ.

BMS එකෙන් කරන ප්‍රධාන වැඩ කොටස

BMS එකේ කාර්යභාරය කොටස් කිහිපයකට බෙදන්න පුළුවන්.

බැටරිය ආරක්ෂා කිරීම (Protection)

බැටරිය ඕනෑවට වඩා රත් වීම (Overheating), ඕනෑවට වඩා චාජ් වීම (Overcharging) හෝ බැටරිය සම්පූර්ණයෙන්ම බිංදුවටම බැසීම (Deep Discharging) වළක්වන්න BMS එක ක්‍රියා කරනවා. යම් හෙයකින් බැටරිය අනතුරක ලකුණු පෙන්නුවොත් වහාම විදුලිය විසන්ධි කරන්නත් මෙයට පුළුවන්.

Cell සමතුලිත කිරීම (Cell Balancing)

බැටරි පැක් එකක තියෙන cells අතරින් එකක් වැඩියෙන් චාජ් වෙලා තව එකක් අඩුවෙන් චාජ් වුණොත් බැටරියේ ආයුකාලය අඩු වෙන්න පුළුවන්. BMS එක මගින් හැම cell එකකම විදුලිය එක සමාන මට්ටමක තබා ගන්නවා.

තොරතුරු ලබා දීම (Monitoring)

ඔබ වාහනය පදවන කොට ඩෑෂ්බෝඩ් එකේ පෙනෙන "Range" එක (තව කිලෝමීටර් කීයක් යන්න පුළුවන්ද කියන එක) සහ බැටරි ප්‍රතිශතය නිවැරදිව ගණනය කරලා දෙන්නේ BMS එකයි.

BMS එක වැදගත් වෙන්නේ ඇයි?

විද්‍යුත් වාහනයක මිලෙන් 40%ක් විතර වැය වෙන්නේ බැටරි එකටයි. ඉතින් ඒ මිල අධික බැටරිය අවුරුදු ගණනාවක් පාවිච්චි කරන්න නම් එය නිවැරදිව නඩත්තු වෙන්න ඕනේ. BMS එකක් නැති වුණොත් බැටරිය පිපිරීමට හෝ ගිනි ගැනීමට වුණත් ඉඩ තියෙනවා. ඒ නිසා වාහනයේ වගේම ඔබේ ආරක්ෂාවටත් BMS එක නැතුවම බැහැ.

කෙටියෙන් කිව්වොත්, EV එකක හදවත බැටරිය නම්, ඒ හදවත ගැහෙන්න ඕන වේගය සහ ක්‍රමය තීරණය කරන මොළය තමයි BMS එක කියන්නෙ.

ඕනෑම තාක්ෂණික මෙවලමක වගේම විද්‍යුත් වාහනවලත් (EV) කාලයත් එක්ක විවිධ දෝෂ මතු වෙන්න පුළුවන්.

විශේෂයෙන්ම බැටරිය සහ BMS එක ආශ්‍රිතව එන්න පුළුවන් ප්‍රධාන ගැටලු කිහිපයක් ගැන අපි කතා කරමු.

බැටරිය දුර්වල වීම (Battery Degradation)

සාමාන්‍ය ෆෝන් එකක් පාවිච්චි කරද්දී කාලයක් යද්දී බැටරි ලයිෆ් එක අඩු වෙනවා වගේම, EV එකක බැටරියත් කාලයත් එක්ක දුර්වල වෙනවා. මෙයට අපි කියන්නේ SOH (State of Health) එක අඩු වීම කියලා. මෙහෙම වෙන්න හේතුව වෙන්නෙ නිතරම Fast Charging පාවිච්චි කිරීම, වාහනය අධික රස්නය තියෙන තැන්වල නවතා තැබීම සහ බැටරිය නිතරම 0% වෙනකම්ම බැසීමට ඉඩ හැරීම වගේ දේවල්.
මේකෙ ප්‍රතිඵලයක් විදිහට කලින් ගිය දුර (Range) ප්‍රමාණය ක්‍රමයෙන් අඩු වෙන්න පුලුවන්.

Cell අසමතුලිත වීම (Cell Imbalance)

අපි කලින් කතා කළා වගේ බැටරි පැක් එකක් ඇතුළේ cell දහස් ගණනක් තියෙනවා. සමහර වෙලාවට එක cell එකක් හරි කිහිපයක් හරි අනිත් ඒවට වඩා ඉක්මනින් චාජ් වීම හෝ බැසීම වෙන්න පුළුවන්. මෙහෙම වුණාම BMS එකට බැටරිය ගැන නිවැරදි තීරණ ගන්න බැරි වෙනවා. ඩෑෂ්බෝඩ් එකේ බැටරි 20%ක් තියෙනවා කියලා පෙන්නද්දීම වාහනය එකපාරටම නතර වෙන්න (Sudden shutdown) ඉඩ තියෙනවා.

BMS පද්ධතියේ දෝෂ (BMS Sensor/Software Failures)

BMS එක කියන්නේ ඉලෙක්ට්‍රොනික පරිපථයක්. ඒකේ තියෙන සෙන්සර් (Sensors) වල දෝෂ ආවොත් වැරදි දත්ත තමයි වාහනයේ පරිගණකයට ලැබෙන්නේ. බැටරියේ උෂ්ණත්වය වැරදියට මැනීම නිසා බැටරිය රත් නොවී තිබියදීත් වාහනය "Turtle Mode" (ඉතා අඩු වේගයකින් යන තත්ත්වය) එකට වැටෙන්න පුළුවන්. එහෙමත් නැත්නම් චාජ් වෙන්නේ නැති ප්‍රශ්න (Charging errors) මතු වෙන්න පුළුවන්.

තාප පාලන පද්ධතියේ ගැටලු (Thermal Management Issues)

බැටරිය සිසිල්ව තබා ගන්න බොහෝ EV වල Coolant (දියර වර්ග) හෝ හුළං පාවිච්චි කරන පද්ධති තියෙනවා.
Coolant ලීක් වීමක් වුණොත් හෝ සිසිලන පංකා (Cooling Fans) වැඩ නොකළොත් බැටරිය ඉක්මනින් රත් වෙනවා. මෙය බැටරියේ ආයු කාලය වේගයෙන් අඩු කරන්න වගේම, දරුණු අවස්ථාවලදී බැටරිය ගිනි ගැනීමට වුණත් හේතු වෙන්න පුළුවන්.

සම්බන්ධක සහ වයර්වල දෝෂ (Wiring & Connection Issues)

වාහනය ධාවනය වෙද්දී ඇතිවන ගැස්සීම් සහ මලකඩ කෑම (Corrosion) නිසා බැටරි cells සම්බන්ධ කර ඇති වයර් බුරුල් වෙන්න හෝ කැඩෙන්න පුළුවන්.
මෙහිදී බැටරි පැක් එකේ අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධය (Internal Resistance) වැඩි වෙලා බැටරිය රත් වෙන්න පටන් ගන්නවා.

මේ දෝෂ වලින් බේරෙන්න මොකද කරන්නේ?

• සෑම විටම 20% ත් 80% ත් අතර බැටරි මට්ටම පවත්වා ගන්න උත්සාහ කරන්න.
• අධික රශ්නය තියෙන තැන්වල වාහනය නවත්වන්න එපා.
• සෑම මාස කිහිපයකට වරක් බැටරිය 100% වෙනකම් චාජ් කරන්න (මෙය BMS එකට සෛල සමතුලිත කිරීමට - Cell Balancing - උදව් වෙනවා).
• වාහනයේ මෘදුකාංග යාවත්කාලීන කිරීම් (Software Updates) නියමිත පරිදි සිදු කරන්න.