Konceptbalansiranje ćelijaje vjerovatno poznato većini nas. To je uglavnom zato što trenutna konzistencija ćelija nije dovoljno dobra, a balansiranje pomaže u poboljšanju ovoga. Baš kao što ne možete pronaći dva identična lista na svijetu, tako ne možete pronaći ni dvije identične ćelije. Dakle, u konačnici, balansiranje služi za rješavanje nedostataka ćelija, služeći kao kompenzacijska mjera.
Koji aspekti pokazuju nekonzistentnost ćelija?
Postoje četiri glavna aspekta: SOC (stanje napunjenosti), unutrašnji otpor, struja samopražnjenja i kapacitet. Međutim, balansiranje ne može u potpunosti riješiti ove četiri razlike. Balansiranje može samo kompenzirati razlike u SOC-u, usput rješavajući nedosljednosti samopražnjenja. Ali za unutrašnji otpor i kapacitet, balansiranje je nemoćno.
Kako nastaje nekonzistentnost ćelija?
Postoje dva glavna razloga: jedan je nekonzistentnost uzrokovana proizvodnjom i obradom ćelija, a drugi je nekonzistentnost uzrokovana okruženjem u kojem se koriste ćelije. Nekonzistentnosti u proizvodnji nastaju zbog faktora poput tehnika obrade i materijala, što je pojednostavljenje vrlo složenog problema. Nekonzistentnost u okolini je lakše razumjeti, jer je položaj svake ćelije u PACK-u drugačiji, što dovodi do razlika u okolini, kao što su male varijacije u temperaturi. Vremenom se ove razlike akumuliraju, uzrokujući nekonzistentnost ćelija.
Kako funkcioniše balansiranje?
Kao što je ranije spomenuto, balansiranje se koristi za eliminaciju razlika u stanju napunjenosti (SOC) među ćelijama. Idealno bi bilo da se stanje napunjenosti (SOC) svake ćelije održava istim, omogućavajući svim ćelijama da istovremeno dostignu gornju i donju granicu napona punjenja i pražnjenja, čime se povećava iskoristivi kapacitet baterije. Postoje dva scenarija za razlike u stanju napunjenosti (SOC): jedan je kada su kapaciteti ćelija isti, ali su SOC-ovi različiti; drugi je kada su kapaciteti ćelija i SOC-ovi različiti.
Prvi scenario (krajnji lijevi na ilustraciji ispod) prikazuje ćelije istog kapaciteta, ali različitih nivoa napunjenosti (SOC). Ćelija sa najmanjim nivoom napunjenosti (SOC) prva dostiže granicu pražnjenja (pod pretpostavkom da je 25% SOC-a donja granica), dok ćelija sa najvećim nivoom napunjenosti (SOC) prva dostiže granicu punjenja. Sa balansiranjem, sve ćelije održavaju isti nivo napunjenosti (SOC) tokom punjenja i pražnjenja.
Drugi scenario (drugi s lijeva na ilustraciji ispod) uključuje ćelije s različitim kapacitetima i nivoima napunjenosti (SOC). Ovdje se ćelija s najmanjim kapacitetom prva puni i prazni. Balansiranjem, sve ćelije održavaju isti nivo napunjenosti (SOC) tokom punjenja i pražnjenja.
Važnost balansiranja
Balansiranje je ključna funkcija za strujne ćelije. Postoje dvije vrste balansiranja:aktivno balansiranjeipasivno balansiranjePasivno balansiranje koristi otpornike za pražnjenje, dok aktivno balansiranje uključuje protok naboja između ćelija. Postoji određena debata o ovim terminima, ali nećemo ulaziti u to. Pasivno balansiranje se češće koristi u praksi, dok je aktivno balansiranje rjeđe.
Određivanje balansirajuće struje za BMS
Za pasivno balansiranje, kako treba odrediti struju balansiranja? Idealno bi bilo da bude što veća, ali faktori poput cijene, odvođenja topline i prostora zahtijevaju kompromis.
Prije odabira struje balansiranja, važno je razumjeti da li je razlika u stanju napunjenosti (SOC) posljedica prvog ili drugog scenarija. U mnogim slučajevima, bliže je prvom scenariju: ćelije počinju sa gotovo identičnim kapacitetom i stanjem napunjenosti (SOC), ali kako se koriste, posebno zbog razlika u samopražnjenju, stanje napunjenosti (SOC) svake ćelije postepeno postaje drugačije. Stoga bi sposobnost balansiranja trebala barem eliminirati utjecaj razlika u samopražnjenju.
Kada bi sve ćelije imale identično samopražnjenje, balansiranje ne bi bilo potrebno. Ali ako postoji razlika u struji samopražnjenja, pojavit će se razlike u stanju napunjenosti (SOC), a balansiranje je potrebno da bi se to kompenziralo. Osim toga, budući da je prosječno dnevno vrijeme balansiranja ograničeno dok se samopražnjenje nastavlja svakodnevno, mora se uzeti u obzir i faktor vremena.
Vrijeme objave: 05.07.2024.
