Paketat e baterive litium janë si motorë që nuk kanë mirëmbajtje; njëBmsPa një funksion balancimi është thjesht një koleksionist i të dhënave dhe nuk mund të konsiderohet një sistem menaxhimi. Të dy balancimi aktiv dhe pasiv synojnë të eliminojnë mospërputhjet brenda një pakete baterie, por parimet e tyre të zbatimit janë thelbësisht të ndryshme.
Për qartësi, ky artikull përcakton balancimin e iniciuar nga BMS përmes algoritmeve si balancim aktiv, ndërsa balancimi që përdor rezistorët për të shpërndarë energjinë quhet balancimi pasiv. Balancimi aktiv përfshin transferimin e energjisë, ndërsa balancimi pasiv përfshin shpërndarjen e energjisë.
Parimet themelore të projektimit të paketës së baterisë
- Karikimi duhet të ndalet kur qeliza e parë është ngarkuar plotësisht.
- Shkarkimi duhet të përfundojë kur qeliza e parë është varfëruar.
- Qelizat më të dobëta plakin më shpejt se qelizat më të forta.
- -Ai qeliza me ngarkesën më të dobët do të kufizojë përfundimisht paketën e baterisë'Kapaciteti i përdorshëm (lidhja më e dobët).
- Gradienti i temperaturës së sistemit brenda paketës së baterisë i bën qelizat që funksionojnë në temperatura mesatare më të larta më të dobëta.
- Pa balancim, diferenca e tensionit midis qelizave më të dobëta dhe më të forta rritet me secilën cikël ngarkese dhe shkarkimi. Përfundimisht, një qelizë do t'i afrohet tensionit maksimal ndërsa një tjetër i afrohet tensionit minimal, duke penguar aftësitë e ngarkimit dhe shkarkimit të paketës.
Për shkak të mospërputhjes së qelizave me kalimin e kohës dhe kushteve të ndryshme të temperaturës nga instalimi, balancimi i qelizave është thelbësor.
Bateritë litium-jon kryesisht përballen me dy lloje të mospërputhjes: ngarkimi i mospërputhjes dhe mospërputhjes së kapaciteteve. Mospërputhja e karikimit ndodh kur qelizat me të njëjtin kapacitet ndryshojnë gradualisht në krye. Mospërputhja e kapacitetit ndodh kur qelizat me kapacitete të ndryshme fillestare përdoren së bashku. Megjithëse qelizat janë përgjithësisht të përputhura mirë nëse ato prodhohen rreth të njëjtës kohë me procese të ngjashme prodhuese, mospërputhjet mund të lindin nga qelizat me burime të panjohura ose ndryshime të rëndësishme të prodhimit.
Balancimi aktiv vs balancimi pasiv
1. Qëllimi
Paketat e baterive përbëhen nga shumë qeliza të lidhura me seri, të cilat nuk ka gjasa të jenë identike. Balancimi siguron që devijimet e tensionit të qelizave të mbahen brenda vargjeve të pritura, duke ruajtur përdorueshmërinë e përgjithshme dhe kontrollueshmërinë, duke parandaluar kështu dëmtimin dhe shtrirjen e jetës së baterisë.
2. Krahasimi i Dizajnit
- Balancimi pasiv: Në mënyrë tipike shkarkon qeliza të tensionit më të lartë duke përdorur rezistorë, duke e shndërruar energjinë e tepërt në nxehtësi. Kjo metodë shtrin kohën e karikimit për qelizat e tjera, por ka efikasitet më të ulët.
- Balancimi aktiv: Një teknikë komplekse që rishpërndan ngarkesën brenda qelizave gjatë cikleve të ngarkimit dhe shkarkimit, duke zvogëluar kohën e karikimit dhe duke zgjatur kohëzgjatjen e shkarkimit. Në përgjithësi përdor strategji të poshtme të balancimit gjatë shkarkimit dhe strategjive të lartë të balancimit gjatë karikimit.
- Krahasimi i Pro dhe Cons: Balancimi pasiv është më i thjeshtë dhe më i lirë, por më pak efikas, pasi harxhon energji si nxehtësi dhe ka efekte më të ngadalta balancuese. Balancimi aktiv është më efikas, duke transferuar energji midis qelizave, gjë që përmirëson efikasitetin e përgjithshëm të përdorimit dhe arrin ekuilibrin më shpejt. Sidoqoftë, ajo përfshin struktura komplekse dhe kosto më të larta, me sfida në integrimin e këtyre sistemeve në IC të dedikuara.
Përfundim
Koncepti i BMS u zhvillua fillimisht jashtë vendit, me modelet e hershme të IC duke u përqëndruar në tensionin dhe zbulimin e temperaturës. Koncepti i balancimit u prezantua më vonë, fillimisht duke përdorur metoda rezistente të shkarkimit të integruara në ICS. Kjo qasje tani është e përhapur, me kompani si TI, Maxim dhe lineare që prodhojnë patate të skuqura të tilla, disa shoferë të ndërrimit integrues në patate të skuqura.
Nga parimet dhe diagramet e balancimit pasiv, nëse një paketë baterie është krahasuar me një fuçi, qelizat janë si stave. Qelizat me energji më të lartë janë dërrasa të gjata, dhe ato me energji më të ulët janë dërrasa të shkurtra. Balancimi pasiv vetëm "shkurton" dërrasat e gjata, duke rezultuar në energji të humbur dhe joefikasitet. Kjo metodë ka kufizime, duke përfshirë shpërndarjen e konsiderueshme të nxehtësisë dhe efektet e ngadalta të balancimit në paketat e kapaciteteve të mëdha.
Në të kundërt, balancimi aktiv, "plotëson dërrasat e shkurtra", transferimi i energjisë nga qelizat me energji më të lartë në ato me energji më të ulët, duke rezultuar në efikasitet më të lartë dhe arritje të bilancit më të shpejtë. Sidoqoftë, ajo prezanton çështje komplekse dhe kosto, me sfida në hartimin e matricave të ndërprerës dhe kontrollit të disqet.
Duke pasur parasysh veprimet tregtare, balancimi pasiv mund të jetë i përshtatshëm për qelizat me qëndrueshmëri të mirë, ndërsa balancimi aktiv është i preferueshëm për qelizat me mospërputhje më të mëdha.
Koha e postimit: Gusht-27-2024
