Kako balansirate olovne baterije?

Efekat kante: Količina vode koju kanta može zadržati ovisi o njenoj najkraćoj letvici.

U domenu baterija, primećuje se efekat bucketsa: performanse baterije zavise od ćelije sa najnižim naponom. Kada je balans napona loš, javlja se fenomen da je baterija potpuno napunjena nakon kratkog perioda punjenja.

Kako riješiti problem balansiranja napona baterija i produžiti njihov vijek trajanja?

Tradicionalni pristup: 

Ručna periodična provera za identifikaciju baterija sa niskim naponom i pojedinačno punjenje baterija niskog napona.

Pametan pristup: 

BMS (Battery Management System) je opremljen funkcijom automatskog balansiranja koja može automatski balansirati napon tokom punjenja i pražnjenja.

Automatsko balansiranje uključuje aktivno i pasivno balansiranje.

Aktivno balansiranje uključuje balansiranje temeljeno na punjenju i prijenosu energije.

Aktivno balansiranje (zasnovano na prijenosu energije):

Balansiranje se vrši prenosom energije bez gubitaka, odnosno prenosi se energija sa ćelija sa višim naponom na one sa nižim naponom, čime se postiže ukupna ravnoteža napona uz minimalne gubitke energije; stoga se naziva i balansiranje bez gubitaka.

 

Prednosti:  Minimalni gubitak energije, visoka efikasnost, dugo trajanje, velika struja, brz učinak.

Nedostaci:  Složeno kolo, visoka cijena.

Aktivno balansiranje (zasnovano na punjenju):

Postoji DC/DC modul za napajanje unutar svakog senzora ćelije za nadzor. Za vrijeme punjenja u plutanju, modul puni ćeliju najnižim naponom kako bi povećao njeno punjenje sve dok se ne postigne postavljeni balans napona.

 

Prednosti:  Ciljano punjenje za nedovoljno napunjene ćelije ili ćelije slabijeg učinka.

Nedostaci:  Visoka cijena zbog potrebe za DC/DC modulima napajanja, rizik od prekomjernog punjenja (moguće uz pogrešnu procjenu), visoki troškovi održavanja zbog potencijalnih tačaka kvara.

Pasivno balansiranje (zasnovano na pražnjenju):

Pasivno balansiranje obično uključuje pražnjenje ćelija višeg napona kroz otpornike, oslobađanje energije u obliku toplote kako bi se postigla ukupna ravnoteža napona, čime se drugim ćelijama omogućava više vremena punjenja tokom procesa punjenja.

 

Prednosti:  Niska struja pražnjenja, pouzdana tehnologija, isplativa.

Nedostaci:  Kratko vrijeme pražnjenja, spor učinak.

Ukratko, trenutni BMS za olovno-kiselinske baterije uglavnom usvaja pasivno balansiranje. U budućnosti, Dfun će uvesti hibridno balansiranje, koje balansira visokonaponske ćelije kroz pražnjenje i niskonaponske ćelije kroz punjenje.