Het concept vancelbalanceringis waarschijnlijk bekend bij de meesten van ons. Dit komt vooral omdat de huidige consistentie van cellen niet goed genoeg is en balanceren helpt dit te verbeteren. Net zoals je twee identieke bladeren in de wereld niet kunt vinden, kun je ook geen twee identieke cellen vinden. Dus uiteindelijk is balanceren om de tekortkomingen van cellen aan te pakken, die als een compenserende maatregel dienen.
Welke aspecten tonen inconsistentie van cellen?
Er zijn vier hoofdaspecten: SOC (toestand van lading), interne weerstand, zelfontladingsstroom en capaciteit. Balancing kan deze vier discrepanties echter niet volledig oplossen. Balancering kan alleen SOC-verschillen compenseren, waardoor zelfontladingsinconsistenties overigens worden aangepakt. Maar voor interne weerstand en capaciteit is balanceren machteloos.
Hoe wordt celconsistentie veroorzaakt?
Er zijn twee belangrijke redenen: de ene is de inconsistentie veroorzaakt door celproductie en -verwerking, en de andere is de inconsistentie die wordt veroorzaakt door de celgebruikomgeving. Productie -inconsistenties komen voort uit factoren zoals verwerkingstechnieken en materialen, wat een vereenvoudiging is van een zeer complex probleem. Omgevingsinconsistentie is gemakkelijker te begrijpen, omdat de positie van elke cel in het pakket anders is, wat leidt tot omgevingsverschillen zoals kleine temperatuurvariaties. Na verloop van tijd accumuleren deze verschillen, waardoor celinconsistentie veroorzaakt.
Hoe werkt balanceren?
Zoals eerder vermeld, wordt balanceren gebruikt om SOC -verschillen tussen cellen te elimineren. In het ideale geval houdt het de SOC van elke cel hetzelfde, waardoor alle cellen de bovenste en onderste spanningslimieten van lading en ontlading tegelijkertijd kunnen bereiken, waardoor de bruikbare capaciteit van het batterij wordt verhoogd. Er zijn twee scenario's voor SOC -verschillen: één is wanneer celcapaciteiten hetzelfde zijn, maar SOC's zijn anders; De andere is wanneer celcapaciteiten en SOC's beide verschillend zijn.
Het eerste scenario (linksste in de onderstaande illustratie) toont cellen met dezelfde capaciteit maar verschillende SOC's. De cel met de kleinste SOC bereikt eerst de lowerlimiet (uitgaande van 25% SOC als de ondergrens), terwijl de cel met de grootste SOC eerst de ladingslimiet bereikt. Met balancering behouden alle cellen dezelfde SOC tijdens lading en ontlading.
Het tweede scenario (tweede van links in de onderstaande illustratie) omvat cellen met verschillende capaciteiten en SOC's. Hier is de cel eerst met de kleinste capaciteitskosten en lozingen. Met balancering behouden alle cellen dezelfde SOC tijdens lading en ontlading.
Het belang van balanceren
Balancering is een cruciale functie voor huidige cellen. Er zijn twee soorten balancering:Actief balancerenEnpassief balanceren. Passief balancering gebruikt weerstanden voor ontlading, terwijl actieve balancering de ladingsstroom tussen cellen omvat. Er is wat discussie over deze voorwaarden, maar daar gaan we niet op. Passief evenwicht wordt in de praktijk vaker gebruikt, terwijl actief balanceren minder gebruikelijk is.
Beslissen van de evenwichtsstroom voor BMS
Hoe moet de balancerende stroom worden bepaald voor passief evenwicht? Idealiter zou het zo groot mogelijk moeten zijn, maar factoren zoals kosten, warmtedissipatie en ruimte vereisen een compromis.
Voordat u de evenwichtsstroom kiest, is het belangrijk om te begrijpen of het SOC -verschil te wijten is aan scenario één of scenario twee. In veel gevallen is het dichter bij scenario één: cellen beginnen met bijna identieke capaciteit en SOC, maar zoals ze worden gebruikt, vooral vanwege verschillen in zelfontlading, wordt de SOC van elke cel geleidelijk anders. Daarom moet het evenwichts vermogen op zijn minst de impact van zelfontladingsverschillen elimineren.
Als alle cellen identieke zelfontlading hadden, zou balanceren niet nodig zijn. Maar als er een verschil is in zelfontladingsstroom, zullen SOC-verschillen ontstaan en is balanceren nodig om dit te compenseren. Omdat de gemiddelde dagelijkse balanceringstijd beperkt is, terwijl zelfontlading dagelijks aanhoudt, moet ook de tijdsfactor worden overwogen.
Posttijd: JUL-05-2024
