Концептбалансирање ћелијаје вероватно познато већини нас. То је углавном зато што тренутна конзистентност ћелија није довољно добра, а балансирање помаже да се то побољша. Баш као што не можете пронаћи два идентична листа на свету, тако не можете пронаћи ни две идентичне ћелије. Дакле, у крајњој линији, балансирање је решавање недостатака ћелија, служећи као компензациона мера.
Који аспекти показују недоследност ћелија?
Постоје четири главна аспекта: SOC (стање напуњености), унутрашњи отпор, струја самопражњења и капацитет. Међутим, балансирање не може у потпуности решити ове четири разлике. Балансирање може само да компензује разлике у SOC-у, успут решавајући недоследности у самопражњењу. Али за унутрашњи отпор и капацитет, балансирање је немоћно.
Како је узрокована неконзистентност ћелија?
Постоје два главна разлога: један је недоследност узрокована производњом и обрадом ћелија, а други је недоследност узрокована окружењем у којем се користе ћелије. Недоследности у производњи настају из фактора као што су технике обраде и материјали, што је поједностављење веома сложеног проблема. Недоследност у окружењу је лакше разумети, јер је положај сваке ћелије у PACK-у различит, што доводи до разлика у окружењу као што су мале варијације температуре. Временом се ове разлике акумулирају, узрокујући недоследност ћелија.
Како функционише балансирање?
Као што је раније поменуто, балансирање се користи за елиминисање разлика у напуњености батерије (SOC) између ћелија. Идеално би било да се SOC сваке ћелије одржава истим, омогућавајући свим ћелијама да истовремено достигну горњу и доњу границу напона пуњења и пражњења, чиме се повећава употребљив капацитет батерије. Постоје два сценарија за разлике у SOC-у: један је када су капацитети ћелија исти, али су SOC-ови различити; други је када су капацитети ћелија и SOC-ови различити.
Први сценарио (крајње лево на илустрацији испод) приказује ћелије са истим капацитетом, али различитим нивоом напуњености (SOC). Ћелија са најмањим нивоом напуњености (SOC) прва достиже границу пражњења (под претпоставком да је 25% SOC доња граница), док ћелија са највећим SOC прва достиже границу пуњења. Са балансирањем, све ћелије одржавају исти SOC током пуњења и пражњења.
Други сценарио (други с лева на илустрацији испод) укључује ћелије са различитим капацитетима и нивоима напуњености (SOC). Овде се ћелија са најмањим капацитетом прва пуни и празни. Са балансирањем, све ћелије одржавају исти SOC током пуњења и пражњења.
Значај балансирања
Балансирање је кључна функција за струјне ћелије. Постоје две врсте балансирања:активно балансирањеипасивно балансирањеПасивно балансирање користи отпорнике за пражњење, док активно балансирање подразумева проток наелектрисања између ћелија. Постоји извесна дебата о овим терминима, али нећемо улазити у то. Пасивно балансирање се чешће користи у пракси, док је активно балансирање ређе.
Одређивање струје балансирања за BMS
За пасивно балансирање, како треба одредити струју балансирања? Идеално би било да буде што је могуће већа, али фактори попут трошкова, одвођења топлоте и простора захтевају компромис.
Пре избора струје балансирања, важно је разумети да ли је разлика у напуњености батерије (SOC) последица првог или другог сценарија. У многим случајевима, ближа је првом сценарију: ћелије почињу са готово идентичним капацитетом и напуњеношћу батерије (SOC), али како се користе, посебно због разлика у самопражњењу, SOC сваке ћелије постепено постаје другачији. Стога, способност балансирања треба бар да елиминише утицај разлика у самопражњењу.
Ако би све ћелије имале идентично самопражњење, балансирање не би било потребно. Али ако постоји разлика у струји самопражњења, појавиће се разлике у стању напуњености (SOC), а балансирање је потребно да би се то компензовало. Поред тога, пошто је просечно дневно време балансирања ограничено док се самопражњење наставља свакодневно, мора се узети у обзир и фактор времена.
Време објаве: 05.07.2024.
