Концепцията заклетъчно балансираневероятно е познато на повечето от нас. Това е главно защото текущата консистенция на клетките не е достатъчно добра и балансирането помага да се подобри това. Точно както не можете да намерите две еднакви листа в света, вие също не можете да намерите две еднакви клетки. Така че, в крайна сметка, балансирането е за справяне с недостатъците на клетките, служейки като компенсаторна мярка.
Какви аспекти показват несъответствие на 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 несъответствието на клетките?
Има две основни причини: едната е несъответствието, причинено от производството и обработката на клетките, а другото е несъответствието, причинено от средата на използване на клетките. Производствените несъответствия възникват от фактори като техники на обработка и материали, което е опростяване на много сложен въпрос. Несъответствието на 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 леки промени в температурата. С течение на времето тези разлики се натрупват, причинявайки несъответствие на клетките.
Как работи балансирането?
Както бе споменато по-рано, балансирането се използва за елиминиране на SOC разликите между клетките. В идеалния случай той поддържа SOC на всяка клетка един и същ, позволявайки на всички клетки да достигнат горната и долната граница на напрежението на зареждане и разреждане едновременно, като по този начин увеличава използваемия капацитет на батерията. Има два сценария за разликите в SOC: единият е, когато капацитетът на клетките е еднакъв, но SOC са различни; другият е, когато капацитетът на клетките и SOC са различни.
Първият сценарий (най-ляво на илюстрацията по-долу) показва клетки с еднакъв капацитет, но различни SOC. Клетката с най-малък SOC достига първа границата на разреждане (приемайки 25% SOC като долна граница), докато клетката с най-голям SOC достига първа границата на зареждане. С балансирането всички клетки поддържат една и съща SOC по време на зареждане и разреждане.
Вторият сценарий (вторият отляво на илюстрацията по-долу) включва клетки с различен капацитет и SOC. Тук първо се зарежда и разрежда клетката с най-малък капацитет. С балансирането всички клетки поддържат една и съща SOC по време на зареждане и разреждане.
Значението на балансирането
Балансирането е решаваща функция за текущите клетки. Има два вида балансиране:активно балансиранеипасивно балансиране. Пасивното балансиране използва резистори за разреждане, докато активното балансиране включва потока на заряд между клетките. Има известен дебат относно тези термини, но ние няма да навлизаме в това. Пасивното балансиране се използва по-често в практиката, докато активното балансиране е по-рядко.
Определяне на балансиращия ток за BMS
За пасивно балансиране, как трябва да се определи токът на балансиране? В идеалния случай тя трябва да бъде възможно най-голяма, но фактори като цена, разсейване на топлината и пространство изискват компромис.
Преди да изберете балансиращия ток, важно е да разберете дали разликата в SOC се дължи на сценарий едно или сценарий две. В много случаи това е по-близо до сценарий едно: клетките започват с почти идентичен капацитет и SOC, но докато се използват, особено поради разликите в саморазреждането, SOC на всяка клетка постепенно става различен. Следователно способността за балансиране трябва поне да елиминира влиянието на разликите в саморазреждането.
Ако всички клетки имаха еднакъв саморазряд, нямаше да е необходимо балансиране. Но ако има разлика в тока на саморазреждане, ще възникнат разлики в 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, факторът време също трябва да се вземе предвид.
Време на публикуване: 05 юли 2024 г
