Jēdziens paršūnu līdzsvarošanaiespējams, ir pazīstams lielākajai daļai no mums. Tas galvenokārt ir tāpēc, ka pašreizējā šūnu konsistence nav pietiekami laba, un līdzsvarošana palīdz to uzlabot. Tāpat kā jūs nevarat atrast divas identiskas lapas pasaulē, jūs nevarat atrast arī divas identiskas šūnas. Tātad galu galā līdzsvarošana ir šūnu nepilnību novēršana, kas kalpo kā kompensācijas pasākums.
Kādi aspekti parāda šūnu nekonsekvenci?
Ir četri galvenie aspekti: SOC (State of Charge), iekšējā pretestība, pašizlādes strāva un jauda. Tomēr līdzsvarošana nevar pilnībā atrisināt šīs četras neatbilstības. Līdzsvarošana var tikai kompensēt SOC atšķirības, nejauši novēršot pašizlādes neatbilstības. Bet iekšējai pretestībai un kapacitātei balansēšana ir bezspēcīga.
Kā rodas šūnu nekonsekvence?
Ir divi galvenie iemesli: viens ir nekonsekvence, ko izraisa šūnu ražošana un apstrāde, un otrs ir nekonsekvence, ko izraisa šūnu lietošanas vide. Ražošanas nekonsekvences rodas tādu faktoru dēļ kā apstrādes metodes un materiāli, kas ir ļoti sarežģīta jautājuma vienkāršošana. Vides nekonsekvenci ir vieglāk saprast, jo katras šūnas pozīcija PACK ir atšķirīga, kā rezultātā rodas vides atšķirības, piemēram, nelielas temperatūras svārstības. Laika gaitā šīs atšķirības uzkrājas, izraisot šūnu nekonsekvenci.
Kā darbojas balansēšana?
Kā minēts iepriekš, balansēšana tiek izmantota, lai novērstu SOC atšķirības starp šūnām. Ideālā gadījumā tas saglabā katras šūnas SOC vienādu, ļaujot visām šūnām sasniegt augšējo un apakšējo sprieguma robežu uzlādes un izlādes laikā, tādējādi palielinot akumulatora bloka izmantojamo jaudu. Ir divi SOC atšķirību scenāriji: viens ir, kad šūnu kapacitāte ir vienāda, bet SOC atšķiras; otrs ir tad, kad šūnu kapacitāte un SOC ir atšķirīgas.
Pirmajā scenārijā (tālāk redzamajā attēlā pa kreisi) ir parādītas šūnas ar vienādu ietilpību, bet atšķirīgiem SOC. Šūna ar mazāko SOC vispirms sasniedz izlādes robežu (pieņemot, ka 25% SOC kā zemākā robeža), savukārt šūna ar lielāko SOC sasniedz uzlādes robežu vispirms. Līdzsvarojot, visas šūnas saglabā to pašu SOC uzlādes un izlādes laikā.
Otrais scenārijs (otrais no kreisās puses attēlā zemāk) ietver šūnas ar dažādu jaudu un SOC. Šeit vispirms uzlādējas un izlādējas šūna ar mazāko jaudu. Līdzsvarojot, visas šūnas saglabā to pašu SOC uzlādes un izlādes laikā.
Līdzsvarošanas nozīme
Līdzsvarošana ir būtiska pašreizējo šūnu funkcija. Ir divi balansēšanas veidi:aktīva balansēšanaunpasīvā balansēšana. Pasīvā balansēšana izlādei izmanto rezistorus, savukārt aktīva balansēšana ietver lādiņa plūsmu starp šūnām. Ir dažas debates par šiem terminiem, taču mēs tajās neiedziļināsimies. Praksē biežāk tiek izmantota pasīvā balansēšana, savukārt aktīvā balansēšana ir retāk sastopama.
BMS līdzsvarošanas strāvas noteikšana
Kā jānosaka balansēšanas strāva pasīvai balansēšanai? Ideālā gadījumā tai vajadzētu būt pēc iespējas lielākam, taču tādi faktori kā izmaksas, siltuma izkliede un telpa prasa kompromisu.
Pirms balansēšanas strāvas izvēles ir svarīgi saprast, vai SOC atšķirība ir saistīta ar pirmo vai otro scenāriju. Daudzos gadījumos tas ir tuvāk pirmajam scenārijam: šūnas sākas ar gandrīz identisku jaudu un SOC, bet, kad tās tiek izmantotas, it īpaši pašizlādes atšķirību dēļ, katras šūnas SOC pakāpeniski kļūst atšķirīga. Tāpēc balansēšanas spējai vajadzētu vismaz novērst pašizlādes atšķirību ietekmi.
Ja visām šūnām būtu identiska pašizlāde, balansēšana nebūtu nepieciešama. Bet, ja ir atšķirības pašizlādes strāvā, radīsies SOC atšķirības, un, lai to kompensētu, ir nepieciešama balansēšana. Turklāt, tā kā vidējais dienas balansēšanas laiks ir ierobežots, kamēr pašizlāde turpinās katru dienu, jāņem vērā arī laika faktors.
Izlikšanas laiks: 05.07.2024
