Egilea: Gune Editor Argitaratu Ordua: 2024-10-25 Jatorria: Gune
Bateriaren teknologia modernoan, askotan 'bateria orekatzea ' terminoa topatzen dugu. Baina zer esan nahi du? Erroaren kausa fabrikazio prozesuan eta baterietan erabilitako materialetan datza, bateria-pakete baten barruan zelula indibidualen desberdintasunak sortzea. Desberdintasun horiek bateriek funtzionatzen duten ingurunearen eraginpean ere eragina dute, hala nola tenperatura eta hezetasuna. Aldakuntza horiek normalean bateriaren tentsioaren desberdintasunak direla erakusten dute. Gainera, bateriek modu naturalean alta ematen dute elektrodoetatik material aktiboa eta plaken arteko desberdintasunaren ondorioz. Auto-alta tasak baterien artean alda daitezke fabrikazio prozesuen desberdintasunak direla eta.
Ilustratu dezagun hau adibide batekin: demagun bateria-pakete batean, zelula batek besteak baino karga handiagoa du (SOC). Kargatzeko prozesuan zehar, gelaxka hau karga osora iritsiko da lehenik eta behin, oraindik erabat kargatzen ez diren zelulen gainontzekoak sortuz. Alderantziz, zelula batek beheko sol bat badu, isurketarik gabeko tentsioa lortuko du lehenik eta behin, beste zelulak gordetako energia erabat askatzea saihestuko du.
Horrek frogatzen du bateria-zelulen arteko desberdintasunak ezin direla alde batera utzi. Ulertzeko oinarritzat hartuta, bateria orekatzeko beharra sortzen da. Bateriaren orekatzeko teknologiak zelula indibidualen arteko desberdintasunak minimizatu edo ezabatu nahi ditu, bateria-paketearen errendimendu orokorra optimizatzeko eta bere bizitza luzatzeko. Bateriaren orekatzeak bateriaren paketearen eraginkortasun orokorra hobetzeaz gain, bateriaren zerbitzuaren bizitza nabarmen zabaltzen du. Hori dela eta, bateriaren orekaren esentzia eta garrantzia ulertzea funtsezkoa da energia erabiltzea optimizatzeko.
Definizioa: Bateriaren orekatzeak teknika eta metodo zehatzak erabiltzea aipatzen du, bateria-pakete bateko zelula bakoitzak tentsio, gaitasun eta funtzionamendu baldintza koherenteak mantentzen dituela ziurtatzeko. Prozesu hau bateriaren errendimendua optimizatzera eta bere bizimodua ahalik eta gehien maximizatzera zuzenduta dago esku-hartze teknikoaren bidez.
Garrantzia: lehenik, bateriaren orekatzeak bateria pakete osoaren errendimendua nabarmen hobetu dezake. Oreka eginez, zelula indibidualen hondatzeak eragindako errendimenduaren degradazioa saihestu daiteke. Bigarrenik, orekatzeak bateriaren paketearen bizitza luzatzen du, zelulen arteko tentsioaren eta gaitasunaren desberdintasunak murriztuz eta barne-erresistentzia murriztuz, bateriaren bizitza modu eraginkorrean luzatzen duena. Azkenean, segurtasun ikuspegitik, bateriaren orekatzeak ezartzeak zelula indibidualak gainditzea edo gehiegizko deskargatzea ekidin dezake, izan ere, balizko segurtasun arriskuak murriztea, hala nola, ihesbide termikoa.
Bateriaren diseinua: zelula indibidualen arteko errendimenduaren inkoherentzia jorratzeko, bateriaren fabrikatzaile nagusiek etengabe berritzen eta optimizatzen dituzte bateriaren diseinua, muntaia, materialen hautaketa, ekoizpen prozesuaren kontrola eta mantentzea. Ahalegin horiek zelulen diseinua hobetzea, paketeen diseinua optimizatzea, prozesuaren kontrola hobetzea, lehengaiak hautatzea, ekoizpenaren jarraipena indartzea eta biltegiratzeko baldintzak hobetzea dira.
BMS (bateriaren jarraipen sistema) orekatzeko funtzioa: zelula indibidualen arteko banaketa energetikoa egokituz, BMSek inkoherentzia murrizten du eta bateriaren paketearen edukiera eta bizimodu erabilgarriak areagotzen ditu. BMSetan orekatzea lortzeko bi metodo nagusi daude: oreka pasiboa eta oreka aktiboa.
Oreka pasiboak, energia xahutzeko orekatze gisa ere ezaguna da, tentsio edo gaitasun handiagoa duten zeluletatik gehiegizko energia askatuz, bero moduan, beste zelulekin bat egiteko tentsioa eta gaitasuna murriztuz. Prozesu honek batez ere zelula indibidualekin lotura duten erresistentzia paraleloetan oinarritzen da gehiegizko energia itzaltzeko.
Zelula batek beste batzuek baino karga handiagoa duenean, gehiegizko energia erresistentzia paraleloan zehar xahutzen da, beste zelulekin oreka lortuz. Sinpletasuna eta kostu baxua direla eta, oreka pasiboa oso erabilia da bateriaren sistema desberdinetan. Hala ere, energia-galera esanguratsua eragozpena du, energia bero gisa xahutzen baitute modu eraginkorrean erabilita. Ingeniariek normalean orekatzeko korrontea maila baxura mugatzen dute (100ma inguru). Egitura sinplifikatzeko, orekatzeko prozesuak kableatu arnas berdina partekatzen du bilduma prozesuarekin, eta biak txandaka funtzionatzen dute. Diseinu honek sistemaren konplexutasuna eta kostua murrizten dituen bitartean, oreka-eraginkortasun txikiagoa eta denbora gehiago lortzen ditu emaitza nabarmenak lortzeko. Bi oreka pasibo mota daude: shunt erresistente finkoak eta shunt erresistenteak aldatu zituzten. Lehenak itzal finko bat lotzen du gehiegizkoa ez daitezen, eta bigarrenak, berriz, gehiegizko energia xahutzeko aldaketak kontrolatzen ditu.
Oreka aktiboa, bestalde, energia kudeatzeko metodo eraginkorragoa da. Gehiegizko energia xahutu beharrean, gaitasun txikiagoa duten zeluletatik energia transferitzen du, edukiera txikiagoa dutenentzat bereziki diseinatutako zirkuituak erabiliz, esaterako, induktoreak, kondentsadoreak eta transformadoreak biltzen dituztenak. Horrek zelulen arteko tentsioa orekatzen du, gainera, energia-erabilera osoaren erabilera ere areagotzen du.
Adibidez, kobratzerakoan, gelaxka bat goiko tentsio mugara iristen denean, BMSak orekatzeko mekanismo aktiboa aktibatzen du. Gaitasun nahiko txikiagoa duten zelulak identifikatzen ditu eta tentsio handiko zelulatik energia transferitzen du tentsio baxuko gelaxka hauetara arretaz diseinatutako oreka-zirkuitu baten bidez. Prozesu hau zehatza eta eraginkorra da, bateria paketearen errendimendua asko hobetzen da.
Oreka pasibo eta aktiboek rol kritikoak erreproduzitzen dituzte bateriaren paketearen erabilgarritasuna handitzeko, bere bizitza luzatuz eta sistemaren eraginkortasun orokorra hobetzeko.
Oreka pasibo eta aktiboen teknologiak konparatzean, argi bihurtzen da beren diseinuaren filosofian eta gauzatzean nabarmen desberdinak direla. Oreka aktiboak normalean algoritmo konplexuak dakartza transferitzeko energia kopuru zehatza kalkulatzeko, orekatze pasiboak gehiegizko energia xahutzeko etengailuaren operazioen denbora zehaztasunez kontrolatzen du.
Oreka prozesuan zehar, sistemak etengabe kontrolatzen du zelula bakoitzaren parametroetan aldaketak orekatzeko eragiketak eraginkorrak ez ezik, seguruak ez direla ziurtatzeko. Zelulen arteko desberdintasunak aurrez definitutako tarte onargarri baten barruan erortzen direnean, sistemak orekatzeko eragiketa amaituko du.
Oreka-metodo egokia aukeratuz, orekatzeko abiadura eta titulua zorrotz kontrolatuz, eta modu eraginkorrean kudeatzea orekatzeko prozesuan zehar, bateriaren paketearen errendimendua eta bizia nabarmen hobetu daitezke.
