양동이 효과: 양동이에 담을 수 있는 물의 양은 가장 짧은 통에 따라 달라집니다.
배터리 영역에서는 버킷 효과(Buckets Effect)가 관찰됩니다. 즉, 배터리 팩의 성능은 전압이 가장 낮은 셀에 따라 달라집니다. 전압 밸런싱이 불량한 경우, 짧은 충전 시간 후에 배터리가 완전히 충전되는 현상이 발생합니다.
기존 접근 방식:
저전압 배터리를 식별하고 저전압 배터리를 개별적으로 충전하기 위한 수동 정기 점검.
현명한 접근 방식:
BMS(Battery Management System)에는 충전 및 방전 시 전압을 자동으로 밸런싱할 수 있는 자동 밸런싱 기능이 탑재되어 있습니다.
자동 밸런싱에는 능동 및 수동 밸런싱이 포함됩니다.
능동형 균형에는 충전 기반 및 에너지 전달 기반 균형이 포함됩니다.
밸런싱은 에너지의 무손실 전달을 통해 수행됩니다. 즉, 에너지가 전압이 높은 셀에서 전압이 낮은 셀로 전달되어 에너지 손실을 최소화하면서 전체 전압 균형을 달성합니다. 따라서 무손실 밸런싱이라고도 합니다.
장점: 에너지 손실 최소화, 고효율, 긴 지속 시간, 고전류, 빠른 효과.
단점: 복잡한 회로, 높은 비용.
각 모니터링 셀 센서에는 DC/DC 전원 모듈이 있습니다. 부동 충전 중에 모듈은 설정된 전압 균형에 도달할 때까지 충전량을 높이기 위해 가장 낮은 전압으로 셀을 충전합니다.
장점: 충전이 부족하거나 성능이 낮은 셀을 위한 목표 충전.
단점: DC/DC 전원 모듈의 필요성으로 인한 높은 비용, 과충전 위험(오판으로 인해 발생 가능), 잠재적인 고장 지점으로 인한 높은 유지 관리 비용.
패시브 밸런싱에는 일반적으로 저항기를 통해 고전압 셀을 방전하고 에너지를 열 형태로 방출하여 전체 전압 균형을 달성함으로써 충전 프로세스 중에 다른 셀의 충전 시간을 더 늘릴 수 있습니다.
장점: 낮은 방전 전류, 안정적인 기술, 비용 효율성.
단점: 방전 시간이 짧고 효과가 느립니다.
요약하자면, 현재의 납축전지용 BMS는 대부분 패시브 밸런싱을 채택하고 있습니다. 앞으로 디펀은 방전을 통해 고전압 셀과 충전을 통해 저전압 셀의 밸런스를 맞추는 하이브리드 밸런싱을 선보일 예정이다.
