Conceptul deechilibrarea celuleloreste 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 acestui lucru. Așa cum nu poți găsi două frunze identice în lume, nici nu poți găsi două celule identice. Deci, în ultimă instanță, echilibrarea înseamnă a aborda deficiențele celulelor, servind ca măsură compensatorie.
Ce aspecte arată inconsecvența celulară?
Există patru aspecte principale: SOC (State of Charge), rezistența internă, curentul de auto-descărcare și capacitatea. Cu toate acestea, echilibrarea nu poate rezolva complet aceste patru discrepanțe. Echilibrarea poate doar compensa diferențele SOC, abordând incidental inconsecvențele de descărcare automată. Dar pentru rezistența internă și capacitatea, 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 celulei. Inconsecvențele de producție apar din factori precum tehnicile și materialele de prelucrare, ceea ce reprezintă o simplificare a unei probleme foarte complexe. Incoerența 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 ușoare variații ale temperaturii. În timp, aceste diferențe se acumulează, provocând inconsistență celulară.
Cum funcționează echilibrarea?
După cum am menționat mai devreme, echilibrarea este utilizată pentru a elimina diferențele de SOC între celule. În mod ideal, menține SOC-ul fiecărei celule același, permițând tuturor celulelor să atingă limitele superioare și inferioare de tensiune de încărcare și descărcare simultan, crescând astfel capacitatea utilizabilă a acumulatorului. Există două scenarii pentru diferențele 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) arată celule cu aceeași capacitate, dar SOC-uri diferite. Celula cu cel mai mic SOC atinge prima limita de descărcare (presupunând 25% SOC ca limită inferioară), în timp ce celula cu cel mai mare SOC atinge prima limita de încărcare. Cu 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. Cu 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 pasivă. Echilibrarea pasivă folosește rezistențe pentru descărcare, în timp ce echilibrarea activă implică fluxul de încărcare între celule. Există o dezbatere despre acești termeni, dar nu vom intra în asta. Echilibrarea pasivă este folosită mai des în practică, în timp ce echilibrarea activă este mai puțin frecventă.
Decizia curentului de echilibrare pentru BMS
Pentru echilibrarea pasivă, cum ar trebui determinat curentul de echilibrare? În mod ideal, 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 înțelegeți dacă diferența SOC se datorează scenariului unu sau scenariului doi. În multe cazuri, este mai aproape de scenariul unu: celulele încep cu capacitate și SOC aproape identice, dar pe măsură ce sunt utilizate, mai ales 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 auto-descărcare identică, echilibrarea nu ar fi necesară. Dar dacă există o diferență în curentul de autodescărcare, vor apărea diferențe de SOC și este necesară echilibrarea 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 de timp.
Ora postării: Iul-05-2024
