Паняццебалансаванне клетакверагодна, знаёмая большасці з нас. Гэта ў асноўным таму, што бягучая кансістэнцыя клетак недастаткова добрая, і балансаванне дапамагае палепшыць гэта. Гэтак жа, як у свеце нельга знайсці двух аднолькавых лістоў, нельга знайсці і дзвюх аднолькавых клетак. Такім чынам, у рэшце рэшт, балансаванне заключаецца ў вырашэнні недахопаў клетак, служачы кампенсацыйнай мерай.
Якія аспекты паказваюць на неадпаведнасць клетак?
Існуюць чатыры асноўныя аспекты: SOC (стан зарада), унутраны супраціў, ток самаразраду і ёмістасць. Аднак балансаванне не можа цалкам вырашыць гэтыя чатыры разыходжанні. Балансаванне можа толькі кампенсаваць розніцу SOC, дарэчы, вырашаючы праблемы самаразраду. Але для ўнутранага супраціўлення і ёмістасці балансаванне бескарыснае.
Як узнікае неадпаведнасць клетак?
Ёсць дзве асноўныя прычыны: адна з іх — неадпаведнасць, выкліканая вытворчасцю і апрацоўкай клетак, а другая — неадпаведнасць, выкліканая асяроддзем выкарыстання клетак. Неадпаведнасці вытворчасці ўзнікаюць з-за такіх фактараў, як метады апрацоўкі і матэрыялы, што з'яўляецца спрашчэннем вельмі складанага пытання. Неадпаведнасць навакольнага асяроддзя лягчэй зразумець, бо становішча кожнай клеткі ў PACK адрозніваецца, што прыводзіць да адрозненняў у навакольным асяроддзі, такіх як невялікія ваганні тэмпературы. З часам гэтыя адрозненні назапашваюцца, выклікаючы неадпаведнасць клетак.
Як працуе балансаванне?
Як ужо згадвалася раней, балансаванне выкарыстоўваецца для ліквідацыі адрозненняў у наяўнасці зараду (SOC) паміж элементамі. У ідэале, яно падтрымлівае аднолькавы SOC кожнага элемента, дазваляючы ўсім элементам адначасова дасягаць верхняй і ніжняй межаў напружання зарада і разраду, тым самым павялічваючы карысную ёмістасць акумулятарнай батарэі. Існуе два сцэнарыі адрозненняў у SOC: адзін — калі ёмістасць элементаў аднолькавая, але SOC розныя; другі — калі ёмістасць элементаў і SOC розныя.
Першы сцэнар (крайні левы на малюнку ніжэй) паказвае элементы з аднолькавай ёмістасцю, але розным узроўнем зараду (SOC). Элемент з найменшым узроўнем SOC першым дасягае мяжы разраду (пры ўмове, што ніжняя мяжа складае 25%), а элемент з найбольшым узроўнем SOC першым дасягае мяжы зараду. Пры балансаванні ўсе элементы падтрымліваюць аднолькавы ўзровень зараду падчас зараду і разраду.
Другі сцэнар (другі злева на малюнку ніжэй) уключае элементы з рознай ёмістасцю і ўзроўнем зараду. Тут элемент з найменшай ёмістасцю зараджаецца і разраджаецца першым. Пры балансаванні ўсе элементы падтрымліваюць аднолькавы ўзровень зараду падчас зараду і разраду.
Важнасць балансавання
Балансаванне з'яўляецца найважнейшай функцыяй для токавых элементаў. Існуе два тыпы балансавання:актыўнае балансаваннеіпасіўнае балансаваннеПасіўнае балансаванне выкарыстоўвае рэзістары для разраду, у той час як актыўнае балансаванне прадугледжвае паток зарада паміж элементамі. Існуюць некаторыя спрэчкі наконт гэтых тэрмінаў, але мы не будзем падрабязна іх разглядаць. Пасіўнае балансаванне часцей выкарыстоўваецца на практыцы, а актыўнае — радзей.
Вызначэнне балансавальнага току для BMS
Як трэба вызначаць балансавальны ток для пасіўнай балансіроўкі? У ідэале ён павінен быць як мага большым, але такія фактары, як кошт, цеплааддача і прастора, патрабуюць кампрамісу.
Перад выбарам балансавальнага току важна зразумець, ці звязана розніца ў наяўнасці акумулятара з першым ці другім сцэнарыем. У многіх выпадках гэта бліжэй да першага сцэнарыя: элементы пачынаюць з амаль аднолькавай ёмістасці і ўзроўню наяўнасці акумулятара, але па меры выкарыстання, асабліва з-за розніцы ў самаразрадзе, узровень наяўнасці акумулятара кожнага элемента паступова змяняецца. Такім чынам, здольнасць балансаваць павінна хаця б ліквідаваць уплыў розніцы ў самаразрадзе.
Калі б усе элементы мелі аднолькавы самаразрад, балансаванне не спатрэбілася б. Але калі ёсць розніца ў току самаразраду, узнікнуць адрозненні ў стане назапашвання, і для кампенсацыі гэтага неабходна балансаванне. Акрамя таго, паколькі сярэдні штодзённы час балансавання абмежаваны, а самаразрад працягваецца штодня, неабходна ўлічваць і фактар часу.
Час публікацыі: 05 ліпеня 2024 г.
