Konceptbalansiranje stanicaje vjerojatno poznato većini nas. To je uglavnom zato što trenutna konzistencija stanica nije dovoljno dobra, a balansiranje pomaže da se to poboljša. Baš kao što ne možete pronaći dva identična lista na svijetu, također ne možete pronaći dvije identične ćelije. Dakle, u konačnici, balansiranje je rješavanje nedostataka stanica, služeći kao kompenzacijska mjera.
Koji aspekti pokazuju nedosljednost stanica?
Četiri su glavna aspekta: SOC (stanje napunjenosti), unutarnji otpor, struja samopražnjenja i kapacitet. Međutim, balansiranje ne može u potpunosti riješiti ove četiri razlike. Balansiranje može samo kompenzirati razlike u SOC-u, usputno rješavajući nedosljednosti samopražnjenja. Ali za unutarnji otpor i kapacitet, balansiranje je nemoćno.
Kako nastaje nedosljednost stanica?
Dva su glavna razloga: jedan je nedosljednost uzrokovana proizvodnjom i obradom ćelija, a drugi je nedosljednost uzrokovana okolinom korištenja ćelije. Proizvodne nedosljednosti proizlaze iz čimbenika poput tehnika obrade i materijala, što je pojednostavljenje vrlo složenog pitanja. Nedosljednost okoline lakše je razumjeti jer je položaj svake ćelije u PACK-u drugačiji, što dovodi do razlika u okolini kao što su male varijacije u temperaturi. S vremenom se te razlike nakupljaju, uzrokujući nedosljednost stanica.
Kako funkcionira balansiranje?
Kao što je ranije spomenuto, balansiranje se koristi za uklanjanje razlika u SOC među stanicama. U idealnom slučaju, održava SOC svake ćelije istim, dopuštajući svim ćelijama da dostignu gornje i donje granice napona punjenja i pražnjenja istovremeno, čime se povećava iskoristivi kapacitet baterije. Postoje dva scenarija za SOC razlike: jedan je kada su kapaciteti ćelija isti, ali SOC su različiti; drugi je kada su kapaciteti stanica i SOC različiti.
Prvi scenarij (krajnje lijevo na slici ispod) prikazuje ćelije s istim kapacitetom, ali različitim SOC-ovima. Ćelija s najmanjim SOC-om prva doseže granicu pražnjenja (pod pretpostavkom da je 25% SOC-a donja granica), dok ćelija s najvećim SOC-om prva dostiže granicu punjenja. Uz balansiranje, sve ćelije održavaju isti SOC tijekom punjenja i pražnjenja.
Drugi scenarij (drugi slijeva na slici ispod) uključuje ćelije s različitim kapacitetima i SOC-ovima. Ovdje se ćelija s najmanjim kapacitetom prva puni i prazni. Uz balansiranje, sve ćelije održavaju isti SOC tijekom punjenja i pražnjenja.
Važnost balansiranja
Balansiranje je ključna funkcija za postojeće stanice. Postoje dvije vrste balansiranja:aktivno balansiranjeipasivno balansiranje. Pasivno balansiranje koristi otpornike za pražnjenje, dok aktivno balansiranje uključuje protok naboja između ćelija. Postoji rasprava o ovim terminima, ali nećemo ulaziti u to. U praksi se češće koristi pasivno, dok je aktivno rjeđe.
Određivanje struje uravnoteženja za BMS
Za pasivno balansiranje, kako treba odrediti struju balansiranja? U idealnom slučaju, trebao bi biti što veći, ali čimbenici poput cijene, rasipanja topline i prostora zahtijevaju kompromis.
Prije odabira struje uravnoteženja, važno je razumjeti je li razlika u SOC uzrokovana scenarijem jedan ili scenarijem dva. U mnogim slučajevima to je bliže prvom scenariju: ćelije počinju s gotovo identičnim kapacitetom i SOC-om, ali kako se koriste, posebno zbog razlika u samopražnjenju, SOC svake ćelije postupno postaje drugačiji. Stoga bi sposobnost balansiranja trebala barem eliminirati utjecaj razlika u samopražnjenju.
Kad bi sve ćelije imale identično samopražnjenje, balansiranje ne bi bilo potrebno. Ali ako postoji razlika u struji samopražnjenja, pojavit će se razlike u SOC-u i potrebno je balansiranje kako bi se to kompenziralo. Dodatno, budući da je prosječno dnevno vrijeme balansiranja ograničeno dok se samopražnjenje nastavlja svakodnevno, faktor vremena također se mora uzeti u obzir.
Vrijeme objave: 5. srpnja 2024
