Концепциябалансировка клетоквероятно, знаком большинству из нас. Это происходит в основном потому, что текущая согласованность клеток недостаточно хороша, и балансировка помогает это улучшить. Так же, как вы не можете найти двух одинаковых листьев в мире, вы также не можете найти двух одинаковых клеток. Так что, в конечном счете, балансировка заключается в устранении недостатков клеток, выступая в качестве компенсаторной меры.
Какие аспекты демонстрируют непоследовательность клеток?
Существует четыре основных аспекта: SOC (состояние заряда), внутреннее сопротивление, ток саморазряда и емкость. Однако балансировка не может полностью решить эти четыре несоответствия. Балансировка может только компенсировать различия SOC, попутно устраняя несоответствия саморазряда. Но для внутреннего сопротивления и емкости балансировка бессильна.
Чем вызвана непоследовательность клеток?
Существует две основные причины: одна из них — непоследовательность, вызванная производством и обработкой клеток, а другая — непоследовательность, вызванная средой использования клеток. Непоследовательность производства возникает из-за таких факторов, как методы обработки и материалы, что является упрощением очень сложной проблемы. Непоследовательность окружающей среды легче понять, поскольку положение каждой клетки в PACK различно, что приводит к различиям окружающей среды, таким как небольшие колебания температуры. Со временем эти различия накапливаются, вызывая непоследовательность клеток.
Как работает балансировка?
Как упоминалось ранее, балансировка используется для устранения различий SOC между ячейками. В идеале она сохраняет SOC каждой ячейки одинаковым, позволяя всем ячейкам достигать верхнего и нижнего пределов напряжения заряда и разряда одновременно, тем самым увеличивая полезную емкость аккумуляторной батареи. Существует два сценария различий SOC: один — когда емкости ячеек одинаковы, но SOC различаются; другой — когда емкости ячеек и SOC различаются.
Первый сценарий (самый левый на рисунке ниже) показывает ячейки с одинаковой емкостью, но разным SOC. Ячейка с наименьшим SOC первой достигает предела разряда (предполагая, что 25% SOC является нижним пределом), в то время как ячейка с наибольшим SOC первой достигает предела заряда. При балансировке все ячейки поддерживают одинаковый SOC во время заряда и разряда.
Второй сценарий (второй слева на рисунке ниже) включает ячейки с разной емкостью и SOC. Здесь ячейка с наименьшей емкостью заряжается и разряжается первой. При балансировке все ячейки поддерживают одинаковый SOC во время заряда и разряда.
Важность балансировки
Балансировка является важнейшей функцией для ячеек тока. Существует два типа балансировки:активная балансировкаипассивная балансировка. Пассивная балансировка использует резисторы для разряда, тогда как активная балансировка подразумевает поток заряда между ячейками. Существуют некоторые споры по поводу этих терминов, но мы не будем вдаваться в них. Пассивная балансировка чаще используется на практике, тогда как активная балансировка встречается реже.
Выбор балансировочного тока для BMS
Как определить ток балансировки для пассивной балансировки? В идеале он должен быть как можно больше, но такие факторы, как стоимость, рассеивание тепла и пространство, требуют компромисса.
Перед выбором тока балансировки важно понять, вызвана ли разница в SOC сценарием один или сценарием два. Во многих случаях это ближе к сценарию один: ячейки изначально имеют почти одинаковую емкость и SOC, но по мере их использования, особенно из-за различий в саморазряде, SOC каждой ячейки постепенно становится разным. Поэтому способность балансировки должна, по крайней мере, исключить влияние различий в саморазряде.
Если бы все ячейки имели одинаковый саморазряд, балансировка не была бы нужна. Но если есть разница в токе саморазряда, возникнут различия в SOC, и балансировка необходима для компенсации этого. Кроме того, поскольку среднее время ежедневной балансировки ограничено, а саморазряд продолжается ежедневно, фактор времени также необходимо учитывать.
Время публикации: 05-07-2024
