Koncepturavnoteženje stanicaje vjerojatno poznato većini nas. To je uglavnom zato što trenutna konzistencija stanica nije dovoljno dobra, a balansiranje pomaže u poboljšanju toga. Baš kao što ne možete pronaći dva identična lista na svijetu, tako ne možete pronaći ni dvije identične stanice. Dakle, u konačnici, balansiranje je rješavanje nedostataka stanica, služeći kao kompenzacijska mjera.
Koji aspekti pokazuju nekonzistentnost ćelija?
Postoje četiri 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, usput rješavajući nedosljednosti samopražnjenja. Ali za unutarnji otpor i kapacitet, balansiranje je nemoćno.
Kako nastaje nekonzistentnost ćelija?
Postoje dva glavna razloga: jedan je nekonzistentnost uzrokovana proizvodnjom i obradom stanica, a drugi je nekonzistentnost uzrokovana okruženjem u kojem se stanice koriste. Nekonzistentnosti u proizvodnji proizlaze iz čimbenika poput tehnika obrade i materijala, što je pojednostavljenje vrlo složenog problema. Nekonzistentnost u okolišu lakše je razumjeti jer je položaj svake stanice u PACK-u drugačiji, što dovodi do razlika u okolišu poput malih varijacija temperature. Tijekom vremena te se razlike akumuliraju, uzrokujući nekonzistentnost stanica.
Kako funkcionira balansiranje?
Kao što je ranije spomenuto, balansiranje se koristi za uklanjanje razlika u stanju napunjenosti (SOC) među ćelijama. Idealno bi bilo da se stanje napunjenosti (SOC) svake ćelije održava istim, omogućujući svim ćelijama da istovremeno dosegnu gornju i donju granicu napona punjenja i pražnjenja, čime se povećava iskoristivi kapacitet baterije. Postoje dva scenarija za razlike u stanju napunjenosti: jedan je kada su kapaciteti ćelija isti, ali su stanja napunjenosti (SOC) različiti; drugi je kada su kapaciteti ćelija i stanje napunjenosti (SOC) različiti.
Prvi scenarij (krajnji lijevi na donjoj ilustraciji) prikazuje ćelije s istim kapacitetom, ali različitim stanjem napunjenosti (SOC). Ćelija s najmanjim stanjem napunjenosti (SOC) prva doseže granicu pražnjenja (pod pretpostavkom da je 25% SOC-a donja granica), dok ćelija s najvećim stanjem napunjenosti prva doseže granicu punjenja. S balansiranjem, sve ćelije održavaju isti SOC tijekom punjenja i pražnjenja.
Drugi scenarij (drugi s lijeva na donjoj ilustraciji) uključuje ćelije s različitim kapacitetima i stanjem napunjenosti (SOC). Ovdje se ćelija s najmanjim kapacitetom prva puni i prazni. S balansiranjem, sve ćelije održavaju isti SOC tijekom punjenja i pražnjenja.
Važnost uravnoteženja
Balansiranje je ključna funkcija za strujne ćelije. Postoje dvije vrste balansiranja:aktivno balansiranjeipasivno balansiranjePasivno balansiranje koristi otpornike za pražnjenje, dok aktivno balansiranje uključuje protok naboja između ćelija. Postoji određena rasprava o ovim pojmovima, ali nećemo ulaziti u to. Pasivno balansiranje se češće koristi u praksi, dok je aktivno balansiranje rjeđe.
Određivanje struje balansiranja za BMS
Za pasivno balansiranje, kako treba odrediti struju balansiranja? Idealno bi bilo da bude što veća, ali čimbenici poput cijene, odvođenja topline i prostora zahtijevaju kompromis.
Prije odabira struje balansiranja, važno je razumjeti je li razlika u stanju napunjenosti (SOC) posljedica scenarija jedan ili scenarija dva. U mnogim slučajevima, bliže je scenariju jedan: ćelije počinju s gotovo identičnim kapacitetom i stanjem napunjenosti (SOC), ali kako se koriste, posebno zbog razlika u samopražnjenju, stanje napunjenosti (SOC) svake ćelije postupno postaje drugačije. 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 stanju napunjenosti (SOC), a balansiranje je potrebno kako bi se to kompenziralo. Osim toga, budući da je prosječno dnevno vrijeme balansiranja ograničeno dok se samopražnjenje nastavlja svakodnevno, potrebno je uzeti u obzir i faktor vremena.
Vrijeme objave: 05.07.2024.
