Автор: Уредник на страници Објавување Време: 2024-10-25 Потекло: Страница
Во модерната технологија на батерии, честопати наидуваме на терминот 'балансирање на батеријата. ' Но, што значи тоа? Основната причина лежи во процесот на производство и материјалите што се користат во батериите, што доведуваат до разлики помеѓу индивидуалните клетки во рамките на батеријата. Овие разлики се под влијание на околината во која работат батериите, како што се температурата и влажноста. Овие варијации обично се манифестираат како разлики во напонот на батеријата. Покрај тоа, батериите природно доживуваат само-празнење како резултат на одвојувањето на активен материјал од електродите и потенцијалната разлика помеѓу плочите. Стапките на само-празнење можат да варираат меѓу батериите заради разликите во производните процеси.
Ајде да го илустрираме ова со пример: Да претпоставиме дека во акумулатор, една ќелија има поголема состојба на полнење (СПЦ) од другите. За време на процесот на полнење, оваа ќелија прво ќе достигне целосно полнење, предизвикувајќи остатокот од клетките кои сè уште не се целосно наполнети за да престанат да се наплаќаат предвреме. Спротивно на тоа, ако едната ќелија има помал СПЦ, таа ќе го достигне својот напон за намалување на празнењето прво за време на празнењето, спречувајќи ги другите клетки целосно да ја ослободат нивната зачувана енергија.
Ова покажува дека разликите помеѓу ќелиите на батеријата не можат да се игнорираат. Врз основа на ова разбирање, се појавува потреба од балансирање на батеријата. Технологијата за балансирање на батеријата има за цел да ги минимизира или елиминира разликите помеѓу индивидуалните ќелии преку технички интервенции за да ги оптимизира целокупните перформанси на акумулаторот и да го прошири неговиот животен век. Не само што балансирањето на батеријата ја подобрува целокупната ефикасност на батеријата, туку и значително го проширува животот на услугата на батеријата. Затоа, разбирањето на суштината и важноста на балансирањето на батеријата е клучно за оптимизирање на искористувањето на енергијата.
Дефиниција: Балансирањето на батеријата се однесува на користење на специфични техники и методи за да се обезбеди дека секоја индивидуална ќелија во акумулаторот одржува постојан напон, капацитет и услови за работа. Овој процес е насочен кон оптимизирање на перформансите на батеријата и максимизирање на неговиот животен век преку техничка интервенција.
Важност: Прво, балансирањето на батеријата може значително да ги подобри перформансите на целиот акумулатор. Со балансирање, може да се избегне деградација на перформансите предизвикана од влошување на одделни клетки. Второ, балансирањето помага да се прошири животниот век на батеријата со намалување на разликите во напонот и капацитетот помеѓу клетките и намалувањето на внатрешниот отпор, што ефикасно го продолжува животот на батеријата. И на крај, од безбедносна перспектива, спроведувањето на балансирање на батеријата може да спречи преполнување или преголемо полнење на одделни клетки, намалување на потенцијалните безбедносни ризици, како што е термички бегство.
Дизајн на батерија: За да се справи со недоследноста на перформансите помеѓу индивидуалните ќелии, главните производители на батерии постојано иновираат и оптимизираат во области како што се дизајн на батерии, склопување, избор на материјали, контрола на процесот на производство и одржување. Овие напори вклучуваат подобрување на дизајнот на клетките, оптимизирање на дизајнот на пакетите, подобрување на контролата на процесите, строго избирање на суровини, зајакнување на следењето на производството и подобрување на условите за складирање.
BMS (систем за набудување на батеријата) : Функција за балансирање на Со прилагодување на дистрибуцијата на енергија помеѓу индивидуалните ќелии, BMS ја намалува недоследноста и го зголемува употребливиот капацитет и животниот век на акумулаторот. Постојат два главни методи за да се постигне балансирање во BMS: пасивно балансирање и активно балансирање.
Пасивното балансирање, познато и како балансирање на дисипација на енергија, работи со ослободување на вишок енергија од клетки со поголем напон или капацитет во форма на топлина, со што се намалува нивниот напон и капацитетот да одговараат на други клетки. Овој процес главно се потпира на паралелни отпорници поврзани со индивидуалните клетки за да се избегне вишок енергија.
Кога клетката има поголемо полнење од другите, вишокот на енергија се распаѓа преку паралелниот отпорник, постигнувајќи рамнотежа со другите клетки. Поради неговата едноставност и ниска цена, пасивното балансирање е широко користено во различни системи на батерии. Како и да е, има недостаток на значителна загуба на енергија, бидејќи енергијата се распаѓа како топлина, наместо ефикасно да се користи. Инженерите обично ја ограничуваат струјата за балансирање на ниско ниво (околу 100mA). За да се поедностави структурата, процесот на балансирање ја дели истата жица за жици со процесот на собирање, а двајцата работат наизменично. Додека овој дизајн ја намалува комплексноста и цената на системот, тој исто така резултира во помала ефикасност на балансирање и подолго време за да се постигнат забележителни резултати. Постојат два главни типа на пасивно балансирање: фиксни отпорници за шант и префрлени отпорници за шант. Поранешниот поврзува фиксен шант за да спречи преполнување, додека вториот прецизно го контролира префрлувањето за да ја расипе вишокот енергија.
Активното балансирање, од друга страна, е поефикасен метод за управување со енергијата. Наместо да дисипира вишок енергија, таа ја пренесува енергијата од клетките со поголем капацитет на оние со помал капацитет со употреба на специјално дизајнирани кола кои вклучуваат компоненти како што се индуктори, кондензатори и трансформатори. Ова не само што го балансира напонот помеѓу клетките, туку и ја зголемува целокупната стапка на искористување на енергијата.
На пример, за време на полнењето, кога ќелијата ќе го достигне горниот напон на напон, BMS го активира активниот механизам за балансирање. Ги идентификува клетките со релативно помал капацитет и ја пренесува енергијата од високо-напонската ќелија на овие клетки со низок напон преку внимателно дизајнирано коло на баланс. Овој процес е прецизен и ефикасен, во голема мерка ги подобрува перформансите на акумулаторот.
И пасивните и активните балансирање играат критични улоги во зголемувањето на употребливиот капацитет на акумулаторот, го прошируваат неговиот животен век и подобрувањето на целокупната ефикасност на системот.
Кога се споредуваат пасивните и активните технологии за балансирање, станува јасно дека тие значително се разликуваат во нивната филозофија и извршување на дизајнот. Активното балансирање обично вклучува комплексни алгоритми за да се пресмета точната количина на енергија за пренесување, додека пасивното балансирање се потпира повеќе на точно контролирање на времето на операциите на прекинувачот за да се расипе вишокот на енергија.
Во текот на процесот на балансирање, системот постојано ги следи промените во параметрите на секоја клетка за да се обезбеди дека операциите за балансирање не се само ефикасни, туку и безбедни. Откако разликите помеѓу клетките спаѓаат во предефиниран прифатлив опсег, системот ќе стави крај на операцијата за балансирање.
Со внимателно избирање на соодветниот метод на балансирање, строго контролирање на брзината на балансирање и степенот и ефикасно управување со топлината генерирана за време на процесот на балансирање, перформансите и животниот век на батеријата можат значително да се подобрат.
