Die konsep vanselbalanseringis waarskynlik aan die meeste van ons bekend. Dit is hoofsaaklik omdat die huidige konsekwentheid van selle nie goed genoeg is nie, en balansering help om dit te verbeter. Net soos jy nie twee identiese blare in die wêreld kan vind nie, kan jy ook nie twee identiese selle vind nie. Dus, uiteindelik, is balansering om die tekortkominge van selle aan te spreek, wat as 'n kompenserende maatreël dien.
Watter aspekte toon sel-inkonsekwentheid?
Daar is vier hoofaspekte: SOC (State of Charge), interne weerstand, selfontladingsstroom en kapasiteit. Balansering kan egter nie hierdie vier verskille heeltemal oplos nie. Balansering kan slegs kompenseer vir SOC-verskille, en terloops selfontladingsverskille aanspreek. Maar vir interne weerstand en kapasiteit is balansering kragteloos.
Hoe word sel-inkonsekwentheid veroorsaak?
Daar is twee hoofredes: een is die teenstrydigheid wat veroorsaak word deur selproduksie en -verwerking, en die ander is die teenstrydigheid wat veroorsaak word deur die selgebruiksomgewing. Produksie-teenstrydighede ontstaan uit faktore soos verwerkingstegnieke en materiale, wat 'n vereenvoudiging van 'n baie komplekse kwessie is. Omgewingsteenstrydigheid is makliker om te verstaan, aangesien elke sel se posisie in die PAK verskil, wat lei tot omgewingsverskille soos geringe temperatuurvariasies. Met verloop van tyd versamel hierdie verskille, wat seldeenstrydigheid veroorsaak.
Hoe werk balansering?
Soos vroeër genoem, word balansering gebruik om SOC-verskille tussen selle uit te skakel. Ideaal gesproke hou dit elke sel se SOC dieselfde, wat alle selle toelaat om die boonste en onderste spanningslimiete van laai en ontlaai gelyktydig te bereik, wat die bruikbare kapasiteit van die batterypak verhoog. Daar is twee scenario's vir SOC-verskille: een is wanneer selkapasiteite dieselfde is, maar SOC's verskil; die ander is wanneer selkapasiteite en SOC's albei verskil.
Die eerste scenario (heel links in die illustrasie hieronder) toon selle met dieselfde kapasiteit maar verskillende SOC's. Die sel met die kleinste SOC bereik eerste die ontladingslimiet (as ons 25% SOC as die onderste limiet aanneem), terwyl die sel met die grootste SOC eerste die laailimiet bereik. Met balansering handhaaf alle selle dieselfde SOC tydens laai en ontlaai.
Die tweede scenario (tweede van links in die illustrasie hieronder) behels selle met verskillende kapasiteite en SOC's. Hier laai en ontlaai die sel met die kleinste kapasiteit eerste. Met balansering handhaaf alle selle dieselfde SOC tydens laai en ontlaai.
Die belangrikheid van balansering
Balansering is 'n belangrike funksie vir huidige selle. Daar is twee tipes balansering:aktiewe balanseringenpassiewe balanseringPassiewe balansering gebruik weerstande vir ontlading, terwyl aktiewe balansering die vloei van lading tussen selle behels. Daar is 'n mate van debat oor hierdie terme, maar ons sal nie daarop ingaan nie. Passiewe balansering word meer algemeen in die praktyk gebruik, terwyl aktiewe balansering minder algemeen is.
Bepaling van die balanseringsstroom vir BMS
Vir passiewe balansering, hoe moet die balanseringsstroom bepaal word? Ideaal gesproke moet dit so groot as moontlik wees, maar faktore soos koste, hitteverspreiding en ruimte vereis 'n kompromie.
Voordat die balanseringsstroom gekies word, is dit belangrik om te verstaan of die SOC-verskil te wyte is aan scenario een of scenario twee. In baie gevalle is dit nader aan scenario een: selle begin met byna identiese kapasiteit en SOC, maar soos hulle gebruik word, veral as gevolg van verskille in selfontlading, word elke sel se SOC geleidelik anders. Daarom behoort die balanseringsvermoë ten minste die impak van selfontladingsverskille uit te skakel.
As alle selle identiese selfontlading gehad het, sou balansering nie nodig wees nie. Maar as daar 'n verskil in selfontladingsstroom is, sal SOC-verskille ontstaan, en balansering is nodig om hiervoor te vergoed. Daarbenewens, aangesien die gemiddelde daaglikse balanseringstyd beperk is terwyl selfontlading daagliks voortduur, moet die tydfaktor ook in ag geneem word.
Plasingstyd: 05 Julie 2024
