Conceptul deechilibrarea celularăeste probabil familiar pentru majoritatea dintre noi. Acest lucru se datorează în principal faptului că consistența actuală a celulelor nu este suficient de bună, iar echilibrarea ajută la îmbunătățirea acesteia. Așa cum nu poți găsi două frunze identice în lume, nu poți găsi nici două celule identice. Așadar, în cele din urmă, echilibrarea are ca scop abordarea deficiențelor celulelor, servind ca măsură compensatorie.
Ce aspecte arată inconsistența celulară?
Există patru aspecte principale: SOC (starea de încărcare), rezistența internă, curentul de autodescărcare și capacitatea. Cu toate acestea, echilibrarea nu poate rezolva complet aceste patru discrepanțe. Echilibrarea poate doar compensa diferențele SOC, abordând întâmplător inconsecvențele de autodescărcare. Dar pentru rezistența internă și capacitate, echilibrarea este neputincioasă.
Cum este cauzată inconsistența celulară?
Există două motive principale: unul este inconsecvența cauzată de producția și procesarea celulelor, iar celălalt este inconsecvența cauzată de mediul de utilizare a celulelor. Inconsecvențele de producție apar din factori precum tehnicile și materialele de procesare, ceea ce reprezintă o simplificare a unei probleme foarte complexe. Inconsecvența de mediu este mai ușor de înțeles, deoarece poziția fiecărei celule în PACK este diferită, ceea ce duce la diferențe de mediu, cum ar fi mici variații de temperatură. În timp, aceste diferențe se acumulează, provocând inconsecvența celulelor.
Cum funcționează echilibrarea?
Așa cum am menționat anterior, echilibrarea este utilizată pentru a elimina diferențele de SOC (Soluție de Carburare) dintre celule. În mod ideal, aceasta menține același SOC al fiecărei celule, permițând tuturor celulelor să atingă simultan limitele superioare și inferioare de tensiune de încărcare și descărcare, crescând astfel capacitatea utilizabilă a pachetului de baterii. Există două scenarii pentru diferențele de SOC: unul este atunci când capacitățile celulelor sunt aceleași, dar SOC-urile sunt diferite; celălalt este atunci când capacitățile celulelor și SOC-urile sunt ambele diferite.
Primul scenariu (cel mai din stânga în ilustrația de mai jos) prezintă celule cu aceeași capacitate, dar cu SOC-uri diferite. Celula cu cel mai mic SOC atinge prima limita de descărcare (presupunând că limita inferioară este de 25%), în timp ce celula cu cel mai mare SOC atinge prima limita de încărcare. Prin echilibrare, toate celulele mențin același SOC în timpul încărcării și descărcării.
Al doilea scenariu (al doilea din stânga în ilustrația de mai jos) implică celule cu capacități și SOC-uri diferite. Aici, celula cu cea mai mică capacitate se încarcă și se descarcă prima. Prin echilibrare, toate celulele mențin același SOC în timpul încărcării și descărcării.
Importanța echilibrului
Echilibrarea este o funcție crucială pentru celulele actuale. Există două tipuri de echilibrare:echilibrare activăşiechilibrare pasivăEchilibrarea pasivă folosește rezistențe pentru descărcare, în timp ce echilibrarea activă implică fluxul de sarcină între celule. Există unele dezbateri pe marginea acestor termeni, dar nu vom intra în detalii. Echilibrarea pasivă este mai frecvent utilizată în practică, în timp ce echilibrarea activă este mai puțin comună.
Decizia curentului de echilibrare pentru BMS
Pentru echilibrarea pasivă, cum ar trebui determinat curentul de echilibrare? În mod ideal, acesta ar trebui să fie cât mai mare posibil, dar factori precum costul, disiparea căldurii și spațiul necesită un compromis.
Înainte de a alege curentul de echilibrare, este important să înțelegem dacă diferența de SOC se datorează scenariului unu sau doi. În multe cazuri, este mai aproape de scenariul unu: celulele încep cu o capacitate și un SOC aproape identice, dar pe măsură ce sunt utilizate, în special din cauza diferențelor de autodescărcare, SOC-ul fiecărei celule devine treptat diferit. Prin urmare, capacitatea de echilibrare ar trebui să elimine cel puțin impactul diferențelor de autodescărcare.
Dacă toate celulele ar avea o autodescărcare identică, echilibrarea nu ar fi necesară. Dar dacă există o diferență în curentul de autodescărcare, vor apărea diferențe de putere a curentului (SOC), iar echilibrarea este necesară pentru a compensa acest lucru. În plus, deoarece timpul mediu zilnic de echilibrare este limitat, în timp ce autodescărcarea continuă zilnic, trebuie luat în considerare și factorul timp.
Data publicării: 05 iulie 2024
