Konseptet medcellebalanseringer nok kjent for de fleste av oss. Dette er hovedsakelig fordi den nåværende konsistensen av celler ikke er god nok, og balansering bidrar til å forbedre dette. Akkurat som du ikke kan finne to identiske blader i verden, kan du heller ikke finne to identiske celler. Så, til syvende og sist, er balansering å adressere manglene til cellene, og fungerer som et kompenserende tiltak.
Hvilke aspekter viser celleinkonsekvens?
Det er fire hovedaspekter: SOC (State of Charge), intern motstand, selvutladningsstrøm og kapasitet. Balansering kan imidlertid ikke løse disse fire avvikene fullstendig. Balansering kan bare kompensere for SOC-forskjeller, for øvrig adressere selvutladningsinkonsekvenser. Men for indre motstand og kapasitet er balansering maktesløs.
Hvordan oppstår celleinkonsekvens?
Det er to hovedårsaker: den ene er inkonsekvensen forårsaket av celleproduksjon og prosessering, og den andre er inkonsekvensen forårsaket av cellebruksmiljøet. Produksjonsinkonsekvenser oppstår fra faktorer som prosesseringsteknikker og materialer, som er en forenkling av et veldig komplekst problem. Miljømessig inkonsekvens er lettere å forstå, siden hver celles posisjon i PACK er forskjellig, noe som fører til miljøforskjeller som små variasjoner i temperatur. Over tid akkumuleres disse forskjellene, noe som forårsaker celleinkonsistens.
Hvordan fungerer balansering?
Som nevnt tidligere, brukes balansering for å eliminere SOC-forskjeller mellom celler. Ideelt sett holder den hver celles SOC den samme, slik at alle celler kan nå de øvre og nedre spenningsgrensene for lading og utlading samtidig, og dermed øke den brukbare kapasiteten til batteripakken. Det er to scenarier for SOC-forskjeller: det ene er når cellekapasiteten er den samme, men SOC-ene er forskjellige; den andre er når cellekapasitet og SOC er begge forskjellige.
Det første scenariet (lengst til venstre i illustrasjonen nedenfor) viser celler med samme kapasitet, men forskjellige SOC-er. Cellen med minste SOC når utladningsgrensen først (forutsatt 25 % SOC som nedre grense), mens cellen med størst SOC når ladegrensen først. Med balansering opprettholder alle celler samme SOC under lading og utlading.
Det andre scenariet (andre fra venstre i illustrasjonen nedenfor) involverer celler med forskjellige kapasiteter og SOC-er. Her lader og lader cellen med minst kapasitet først. Med balansering opprettholder alle celler samme SOC under lading og utlading.
Viktigheten av å balansere
Balansering er en avgjørende funksjon for nåværende celler. Det er to typer balansering:aktiv balanseringogpassiv balansering. Passiv balansering bruker motstander for utladning, mens aktiv balansering innebærer flyt av ladning mellom cellene. Det er en del debatt om disse vilkårene, men vi vil ikke gå inn på det. Passiv balansering er mer vanlig i praksis, mens aktiv balansering er mindre vanlig.
Bestemme balansestrømmen for BMS
For passiv balansering, hvordan skal balanseringsstrømmen bestemmes? Ideelt sett bør den være så stor som mulig, men faktorer som kostnader, varmespredning og plass krever et kompromiss.
Før du velger balansestrømmen, er det viktig å forstå om SOC-forskjellen skyldes scenario én eller scenario to. I mange tilfeller er det nærmere scenario 1: celler starter med nesten identisk kapasitet og SOC, men etter hvert som de brukes, spesielt på grunn av forskjeller i selvutladning, blir hver celles SOC gradvis forskjellig. Derfor bør balanseringsevnen i det minste eliminere virkningen av selvutladningsforskjeller.
Hvis alle cellene hadde identisk selvutladning, ville balansering ikke vært nødvendig. Men hvis det er en forskjell i selvutladningsstrøm, vil SOC-forskjeller oppstå, og balansering er nødvendig for å kompensere for dette. I tillegg, siden den gjennomsnittlige daglige balansetiden er begrenset mens selvutladningen fortsetter daglig, må tidsfaktoren også vurderes.
Innleggstid: Jul-05-2024
