Концепциябалансировка клетокВероятно, это знакомо большинству из нас. Это связано главным образом с тем, что текущая однородность клеток недостаточно хороша, и балансировка помогает её улучшить. Как не найти двух одинаковых листьев, так и не найти двух одинаковых клеток. Поэтому, в конечном счёте, балансировка призвана устранить недостатки клеток, выступая в качестве компенсаторной меры.
Какие аспекты демонстрируют непоследовательность ячеек?
Существует четыре основных параметра: SOC (состояние заряда), внутреннее сопротивление, ток саморазряда и емкость. Однако балансировка не может полностью устранить эти четыре несоответствия. Балансировка может лишь компенсировать разницу в SOC, попутно устраняя несоответствия саморазряда. Но в отношении внутреннего сопротивления и емкости балансировка бессильна.
Чем обусловлена несогласованность клеток?
Существует две основные причины: одна из них — нестабильность, вызванная производством и обработкой клеток, а другая — нестабильность, вызванная условиями их использования. Производственная нестабильность обусловлена такими факторами, как методы обработки и материалы, что является упрощением очень сложной проблемы. Нестабильность условий окружающей среды понять проще, поскольку положение каждой клетки в PACK различно, что приводит к различиям условий окружающей среды, таким как небольшие колебания температуры. Со временем эти различия накапливаются, приводя к нестабильности клеток.
Как работает балансировка?
Как упоминалось ранее, балансировка используется для устранения различий в уровне заряда/остояния (SOC) между ячейками. В идеале балансировка поддерживает одинаковый уровень заряда/остояния (SOC) каждой ячейки, позволяя всем ячейкам одновременно достигать верхнего и нижнего пределов напряжения заряда/разряда, тем самым увеличивая полезную ёмкость аккумулятора. Существует два варианта возникновения различий в уровне заряда/остояния (SOC): один — когда ёмкости ячеек одинаковы, но уровни заряда/остояния (SOC) различаются; другой — когда ёмкости ячеек и уровни заряда/остояния различаются.
Первый сценарий (самый левый на иллюстрации ниже) демонстрирует элементы одинаковой ёмкости, но с разным уровнем заряда (SOC). Элемент с наименьшим уровнем заряда первым достигает предела разряда (принимая 25% SOC за нижний предел), а элемент с наибольшим уровнем заряда первым достигает предела заряда. Благодаря балансировке все элементы поддерживают одинаковый уровень заряда во время заряда и разряда.
Второй сценарий (второй слева на иллюстрации ниже) предполагает использование ячеек с разной ёмкостью и уровнем заряда. В этом случае ячейка с наименьшей ёмкостью заряжается и разряжается первой. Благодаря балансировке все ячейки поддерживают одинаковый уровень заряда и разряда.
Важность баланса
Балансировка — важнейшая функция для ячеек тока. Существует два типа балансировки:активная балансировкаипассивная балансировкаПассивная балансировка использует резисторы для разряда, а активная балансировка подразумевает перетекание заряда между ячейками. Эти термины вызывают споры, но мы не будем вдаваться в подробности. Пассивная балансировка чаще применяется на практике, а активная — реже.
Выбор балансировочного тока для BMS
Как определить балансировочный ток при пассивной балансировке? В идеале он должен быть максимально большим, но такие факторы, как стоимость, тепловыделение и занимаемое пространство, требуют компромисса.
Перед выбором тока балансировки важно понять, обусловлена ли разница в уровне заряда (SOC) первым или вторым сценарием. Во многих случаях ситуация ближе к первому сценарию: изначально элементы имеют практически одинаковую ёмкость и SOC, но по мере эксплуатации, особенно из-за разницы в саморазряде, SOC каждого элемента постепенно становится разным. Следовательно, балансировка должна, по крайней мере, нивелировать влияние разницы в саморазряде.
Если бы все элементы имели одинаковый саморазряд, балансировка не требовалась бы. Но если ток саморазряда разный, возникнут различия в уровне заряда аккумулятора (SOC), и балансировка необходима для компенсации этого различия. Кроме того, поскольку среднесуточное время балансировки ограничено, а саморазряд продолжается ежедневно, необходимо учитывать фактор времени.
Время публикации: 05 июля 2024 г.
