Концепцията заклетъчно балансираневероятно е познато на повечето от нас. Това е така главно защото текущата консистенция на клетките не е достатъчно добра и балансирането помага за подобряването ѝ. Точно както не можете да намерите две еднакви листа в света, така не можете да намерите и две еднакви клетки. Така че, в крайна сметка, балансирането е за справяне с недостатъците на клетките, служейки като компенсаторна мярка.
Какви аспекти показват несъответствие между клетките?
Има четири основни аспекта: SOC (състояние на заряд), вътрешно съпротивление, ток на саморазреждане и капацитет. Балансирането обаче не може напълно да реши тези четири несъответствия. Балансирането може само да компенсира разликите в SOC, като между другото адресира несъответствията в саморазреждането. Но за вътрешно съпротивление и капацитет, балансирането е безсилно.
Как се причинява клетъчната несъответствие?
Има две основни причини: едната е несъответствието, причинено от производството и обработката на клетките, а другата е несъответствието, причинено от средата, в която се използват клетките. Несъответствията в производството възникват от фактори като техники на обработка и материали, което е опростяване на един много сложен въпрос. Несъответствието в околната среда е по-лесно за разбиране, тъй като позицията на всяка клетка в PACK е различна, което води до разлики в околната среда, като например леки вариации в температурата. С течение на времето тези разлики се натрупват, причинявайки несъответствие в клетките.
Как работи балансирането?
Както бе споменато по-рано, балансирането се използва за елиминиране на разликите в зарядното състояние (SOC) между клетките. В идеалния случай, то поддържа SOC на всяка клетка еднакъв, позволявайки на всички клетки да достигнат едновременно горната и долната граница на напрежение на зареждане и разреждане, като по този начин увеличават използваемия капацитет на батерията. Има два сценария за разлики в SOC: единият е, когато капацитетите на клетките са еднакви, но SOC са различни; другият е, когато капацитетите на клетките и SOC са различни.
Първият сценарий (най-ляв на илюстрацията по-долу) показва клетки с еднакъв капацитет, но с различен SOC (стандартен заряд). Клетката с най-малък SOC достига границата на разреждане първа (ако приемем 25% SOC като долна граница), докато клетката с най-голям SOC достига границата на зареждане първа. С балансиране всички клетки поддържат еднакъв SOC по време на зареждане и разреждане.
Вторият сценарий (вторият отляво на илюстрацията по-долу) включва клетки с различен капацитет и ниво на заряд (SOC). Тук клетката с най-малък капацитет се зарежда и разрежда първа. С балансиране всички клетки поддържат едно и също ниво на заряд (SOC) по време на зареждане и разреждане.
Значението на балансирането
Балансирането е ключова функция за токовите клетки. Има два вида балансиране:активно балансиранеипасивно балансиранеПасивното балансиране използва резистори за разреждане, докато активното балансиране включва потока на заряд между клетките. Има известен дебат относно тези термини, но няма да навлизаме в подробности. Пасивното балансиране се използва по-често на практика, докато активното балансиране е по-рядко срещано.
Определяне на балансиращия ток за BMS
За пасивно балансиране, как трябва да се определи балансиращият ток? В идеалния случай той трябва да бъде възможно най-голям, но фактори като цена, разсейване на топлината и пространство изискват компромис.
Преди да изберете балансиращия ток, е важно да разберете дали разликата в зарядното състояние (SOC) се дължи на сценарий едно или сценарий две. В много случаи тя е по-близо до сценарий едно: клетките започват с почти идентичен капацитет и зарядно състояние (SOC), но с течение на употребата им, особено поради разликите в саморазреждането, зарядното състояние на всяка клетка постепенно става различно. Следователно, балансиращата способност трябва поне да елиминира влиянието на разликите в саморазреждането.
Ако всички клетки имаха еднакво саморазреждане, балансирането нямаше да е необходимо. Но ако има разлика в тока на саморазреждане, ще възникнат разлики в зарядното състояние (SOC) и е необходимо балансиране, за да се компенсира това. Освен това, тъй като средното дневно време за балансиране е ограничено, докато саморазреждането продължава ежедневно, трябва да се вземе предвид и факторът време.
Време на публикуване: 05 юли 2024 г.
