چگونه باتری های سرب اسیدی را متعادل می کنید؟

اثر سطل: مقدار آبی که یک سطل می تواند در خود نگه دارد به کوتاه ترین چوب آن بستگی دارد.

در قلمرو باتری ها، اثر سطل مشاهده می شود: عملکرد بسته باتری به سلولی با کمترین ولتاژ بستگی دارد. هنگامی که تعادل ولتاژ ضعیف است، این پدیده رخ می دهد که باتری پس از یک دوره شارژ کوتاه به طور کامل شارژ می شود.

چگونه می توان مشکل متعادل کردن ولتاژ باتری ها را برطرف کرد و طول عمر آنها را افزایش داد؟

رویکرد سنتی: 

بازرسی دوره ای دستی برای شناسایی باتری های با ولتاژ پایین و شارژ جداگانه باتری های با ولتاژ پایین.

رویکرد هوشمند: 

BMS (سیستم مدیریت باتری) مجهز به یک عملکرد متعادل کننده خودکار است که می تواند به طور خودکار ولتاژ را در هنگام شارژ و دشارژ متعادل کند.

تعادل خودکار شامل تعادل فعال و غیرفعال است.

تعادل فعال شامل تعادل مبتنی بر شارژ و مبتنی بر انتقال انرژی است.

تعادل فعال (بر اساس انتقال انرژی):

تعادل با انتقال انرژی بدون تلفات انجام می شود، به عنوان مثال، انرژی از سلول های با ولتاژ بالاتر به سلول هایی با ولتاژ پایین تر منتقل می شود و تعادل ولتاژ کلی با حداقل تلفات انرژی حاصل می شود. از این رو به آن تعادل بدون تلفات نیز می گویند.

 

مزایا:  حداقل اتلاف انرژی، راندمان بالا، مدت زمان طولانی، جریان بالا، اثر سریع.

معایب:  مدار پیچیده، هزینه بالا.

تعادل فعال (بر اساس شارژ):

یک ماژول برق DC/DC در هر سنسور سلول مانیتورینگ وجود دارد. در طول شارژ شناور، ماژول سلول را با کمترین ولتاژ شارژ می کند تا شارژ آن تا رسیدن به تعادل ولتاژ تنظیم شده افزایش یابد.

 

مزایا:  شارژ هدفمند برای سلول های کم شارژ یا کم کارکرد.

معایب:  هزینه بالا به دلیل نیاز به ماژول های برق DC/DC، خطر شارژ بیش از حد (ممکن است با قضاوت نادرست)، هزینه نگهداری بالا به دلیل نقاط خرابی احتمالی.

تعادل غیرفعال (بر اساس تخلیه):

بالانس غیرفعال معمولاً شامل تخلیه سلول‌های ولتاژ بالاتر از طریق مقاومت‌ها، آزاد کردن انرژی به شکل گرما برای رسیدن به تعادل ولتاژ کلی است و در نتیجه به سلول‌های دیگر اجازه می‌دهد تا زمان شارژ بیشتری در طول فرآیند شارژ داشته باشند.

 

مزایا:  جریان تخلیه کم، تکنولوژی قابل اعتماد، مقرون به صرفه.

معایب:  زمان تخلیه کوتاه، اثر کند.

به طور خلاصه، BMS فعلی برای باتری‌های سرب اسیدی عمدتاً از تعادل غیرفعال استفاده می‌کند. Dfun در آینده تعادل هیبریدی را معرفی خواهد کرد که سلول های ولتاژ بالا را از طریق تخلیه و سلول های ولتاژ پایین را از طریق شارژ متعادل می کند.