Kako uravnotežiti olovne baterije?

Učinak kante: Količina vode koju kanta može primiti ovisi o njezinoj najkraćoj motki.

U području baterija uočen je Buckets Effect: Performanse paketa baterija ovise o ćeliji s najnižim naponom. Kada je uravnoteženje napona loše, događa se fenomen da je baterija potpuno napunjena nakon kratkog perioda punjenja.

Kako riješiti problem uravnoteženja napona baterija i produljiti im životni vijek?

Tradicionalni pristup: 

Ručni periodični pregled za prepoznavanje baterija s niskim naponom i pojedinačno punjenje baterija s niskim naponom.

Pametan pristup: 

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

Automatsko balansiranje uključuje aktivno i pasivno balansiranje.

Aktivno balansiranje uključuje balansiranje temeljeno na punjenju i prijenosu energije.

Aktivno balansiranje (temeljeno na prijenosu energije):

Balansiranje se provodi prijenosom energije bez gubitaka, tj. energija se prenosi iz ćelija s višim naponom u one s nižim naponom, čime se postiže ukupna ravnoteža napona uz minimalne gubitke energije; stoga se također naziva balansiranje bez gubitaka.

 

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

Nedostaci:  Složen strujni krug, visoka cijena.

Aktivno balansiranje (na temelju punjenja):

Postoji DC/DC modul napajanja unutar svakog senzora ćelije za nadzor. Tijekom float punjenja, modul puni ćeliju s najnižim naponom kako bi povećao njezinu napunjenost dok ne postigne postavljenu ravnotežu napona.

 

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

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

Pasivno balansiranje (na temelju pražnjenja):

Pasivno balansiranje obično uključuje pražnjenje ćelija višeg napona kroz otpornike, oslobađajući energiju u obliku topline kako bi se postigla ukupna ravnoteža napona, čime se drugim ćelijama omogućuje više vremena punjenja tijekom procesa punjenja.

 

Prednosti:  Niska struja pražnjenja, pouzdana tehnologija, isplativa.

Nedostaci:  Kratko vrijeme pražnjenja, spor učinak.

Ukratko, trenutni BMS za olovne baterije uglavnom prihvaća pasivno balansiranje. Dfun će u budućnosti uvesti hibridno balansiranje, koje uravnotežuje visokonaponske ćelije putem pražnjenja i niskonaponske ćelije putem punjenja.