Konceptet medcellbalanseringär förmodligen bekant för de flesta av oss. Detta beror främst på att den nuvarande konsistensen av celler inte är tillräckligt bra, och balansering hjälper till att förbättra detta. Precis som du inte kan hitta två identiska blad i världen, kan du inte heller hitta två identiska celler. Så, i slutändan, är balansering att åtgärda bristerna i celler, vilket fungerar som en kompenserande åtgärd.
Vilka aspekter visar cellinkonsekvens?
Det finns fyra huvudaspekter: SOC (State of Charge), intern resistans, självurladdningsström och kapacitet. Balansering kan dock inte helt lösa dessa fyra avvikelser. Balansering kan bara kompensera för SOC-skillnader, för övrigt åtgärdar självurladdningsinkonsekvenser. Men för internt motstånd och kapacitet är balanseringen maktlös.
Hur orsakas cellinkonsekvens?
Det finns två huvudorsaker: den ena är inkonsekvensen som orsakas av cellproduktion och bearbetning, och den andra är inkonsekvensen som orsakas av cellanvändningsmiljön. Inkonsekvenser i produktionen uppstår från faktorer som bearbetningstekniker och material, vilket är en förenkling av en mycket komplex fråga. Miljöinkonsekvens är lättare att förstå, eftersom varje cells position i PACK är olika, vilket leder till miljöskillnader såsom små variationer i temperatur. Med tiden ackumuleras dessa skillnader, vilket orsakar cellinkonsekvens.
Hur fungerar balansering?
Som nämnts tidigare används balansering för att eliminera SOC-skillnader mellan celler. Helst håller den varje cells SOC densamma, vilket gör att alla celler kan nå de övre och nedre spänningsgränserna för laddning och urladdning samtidigt, vilket ökar batteripaketets användbara kapacitet. Det finns två scenarier för SOC-skillnader: ett är när cellkapaciteten är densamma men SOC är olika; den andra är när cellkapacitet och SOC är båda olika.
Det första scenariot (längst till vänster i illustrationen nedan) visar celler med samma kapacitet men olika SOC. Cellen med minsta SOC når urladdningsgränsen först (antar 25 % SOC som nedre gräns), medan cellen med största SOC når laddningsgränsen först. Med balansering bibehåller alla celler samma SOC under laddning och urladdning.
Det andra scenariot (andra från vänster i illustrationen nedan) involverar celler med olika kapaciteter och SOC. Här laddas och laddas ur cellen med den minsta kapaciteten först. Med balansering bibehåller alla celler samma SOC under laddning och urladdning.
Vikten av att balansera
Balansering är en avgörande funktion för nuvarande celler. Det finns två typer av balansering:aktiv balanseringochpassiv balansering. Passiv balansering använder motstånd för urladdning, medan aktiv balansering involverar flödet av laddning mellan celler. Det finns en viss debatt om dessa termer, men vi går inte in på det. Passiv balansering är vanligare i praktiken, medan aktiv balansering är mindre vanligt.
Bestämma balansströmmen för BMS
För passiv balansering, hur ska balanseringsströmmen bestämmas? Helst bör den vara så stor som möjligt, men faktorer som kostnad, värmeavledning och utrymme kräver en kompromiss.
Innan du väljer balanseringsström är det viktigt att förstå om SOC-skillnaden beror på scenario ett eller scenario två. I många fall är det närmare scenario ett: celler börjar med nästan identisk kapacitet och SOC, men när de används, särskilt på grund av skillnader i självurladdning, blir varje cells SOC gradvis olika. Därför bör balanseringsförmågan åtminstone eliminera effekten av självurladdningsskillnader.
Om alla celler hade identisk självurladdning skulle balansering inte vara nödvändig. Men om det finns en skillnad i självurladdningsström kommer SOC-skillnader att uppstå och balansering behövs för att kompensera för detta. Dessutom, eftersom den genomsnittliga dagliga balanseringstiden är begränsad medan självurladdningen fortsätter dagligen, måste tidsfaktorn också beaktas.
Posttid: 2024-05-05
