Орчин үеийн батерейны технологид бид 'батерейг тэнцвэржүүлэх' гэсэн нэр томъёотой байнга тулгардаг. Гэхдээ энэ нь юу гэсэн үг вэ? Үндсэн шалтгаан нь үйлдвэрлэлийн процесс, батерейнд ашигласан материалд оршдог бөгөөд энэ нь батерейны багц дахь бие даасан эсүүдийн хоорондын ялгааг үүсгэдэг. Эдгээр ялгаа нь температур, чийгшил гэх мэт батерейг ажиллуулж буй орчиноос хамаарна. Эдгээр өөрчлөлтүүд нь ихэвчлэн батерейны хүчдэлийн зөрүүгээр илэрдэг. Нэмж дурдахад батерейнууд нь электродуудаас идэвхтэй материалыг салгаж, ялтсуудын хоорондох боломжит зөрүүгээс болж өөрөө цэнэглэгддэг. Үйлдвэрлэлийн процессын ялгаатай байдлаас шалтгаалан өөрийгөө цэнэглэх хурд нь батерейны хувьд өөр өөр байж болно.
Үүнийг жишээгээр тайлбарлая: Батерейны нэг үүр нь бусдаасаа өндөр цэнэгийн төлөвтэй (SOC) байна гэж бодъё. Цэнэглэх явцад энэ үүр эхлээд бүрэн цэнэглэгдэж, бүрэн цэнэглэгдээгүй үлдсэн эсүүд хугацаанаас нь өмнө цэнэглэхээ зогсооход хүргэдэг. Эсрэгээр, хэрэв нэг эс нь бага SOC-тэй бол цэнэгийн үед эхлээд цэнэгийн таслах хүчдэлдээ хүрч, бусад эсүүд хуримтлагдсан эрчим хүчээ бүрэн гаргахаас сэргийлдэг.
Энэ нь батерейны хоорондох ялгааг үл тоомсорлож болохгүйг харуулж байна. Энэхүү ойлголт дээр үндэслэн батерейг тэнцвэржүүлэх хэрэгцээ гарч ирдэг. Батерейг тэнцвэржүүлэх технологи нь батерейны нийт гүйцэтгэлийг оновчтой болгож, ашиглалтын хугацааг уртасгахын тулд техникийн оролцооны тусламжтайгаар бие даасан эсүүдийн хоорондын ялгааг багасгах эсвэл арилгах зорилготой юм. Батерейг тэнцвэржүүлэх нь батерейны нийт үр ашгийг дээшлүүлэхээс гадна батерейны ашиглалтын хугацааг мэдэгдэхүйц уртасгадаг. Тиймээс батерейг тэнцвэржүүлэхийн мөн чанар, ач холбогдлыг ойлгох нь эрчим хүчний ашиглалтыг оновчтой болгоход маш чухал юм.
Тодорхойлолт: Батерейг тэнцвэржүүлэх гэдэг нь батерейны үүр тус бүрийг тогтмол хүчдэл, хүчин чадал, ажиллах нөхцөлийг хангахын тулд тодорхой техник, аргуудыг ашиглахыг хэлнэ. Энэ процесс нь батерейны ажиллагааг оновчтой болгох, техникийн оролцоотойгоор ашиглалтын хугацааг нэмэгдүүлэх зорилготой юм.
Анхаарах зүйл: Нэгдүгээрт, батерейг тэнцвэржүүлэх нь батерейны бүхэл бүтэн багцын ажиллагааг мэдэгдэхүйц сайжруулж чадна. Тэнцвэржүүлснээр бие даасан эсийн доройтлоос үүдэлтэй гүйцэтгэлийн бууралтаас зайлсхийх боломжтой. Хоёрдугаарт, тэнцвэржүүлэх нь батерейны ашиглалтын хугацааг уртасгахад батерейны хоорондох хүчдэл, хүчин чадлын зөрүүг багасгаж, дотоод эсэргүүцлийг бууруулж, батерейны ашиглалтын хугацааг үр дүнтэйгээр уртасгадаг. Эцэст нь, аюулгүй байдлын үүднээс авч үзвэл батерейг тэнцвэржүүлэх нь бие даасан эсүүдийг хэт цэнэглэх эсвэл хэт цэнэггүй болгохоос сэргийлж, дулааны гүйдэл зэрэг аюулгүй байдлын эрсдэлийг бууруулдаг.
Батерейны загвар: Зайны загвар , эсүүдийн хоорондын гүйцэтгэлийн зөрүүг арилгахын тулд батерейны томоохон үйлдвэрлэгчид батерейны дизайн, угсралт, материалын сонголт, үйлдвэрлэлийн процессын хяналт, засвар үйлчилгээ зэрэг салбарт тасралтгүй шинэчлэл хийж, оновчтой болгодог. Эдгээр хүчин чармайлт нь эсийн дизайныг сайжруулах, сав баглаа боодлын дизайныг оновчтой болгох, үйл явцын хяналтыг сайжруулах, түүхий эдийг хатуу сонгох, үйлдвэрлэлийн хяналтыг бэхжүүлэх, хадгалах нөхцлийг сайжруулах зэрэг орно.
BMS (Battery Monitoring System) Тэнцвэржүүлэх функц: BMS нь бие даасан эс хоорондын эрчим хүчний хуваарилалтыг тохируулснаар үл нийцэх байдлыг багасгаж, батерейны ашиглалтын хүчин чадал, ашиглалтын хугацааг уртасгадаг. BMS-д тэнцвэржүүлэх хоёр үндсэн арга байдаг: идэвхгүй тэнцвэржүүлэх ба идэвхтэй тэнцвэржүүлэх.
Идэвхгүй тэнцвэржүүлэх буюу эрчим хүчний зарцуулалтын тэнцвэржүүлэлт нь илүү өндөр хүчдэл эсвэл багтаамжтай эсүүдээс илүүдэл энергийг дулаан хэлбэрээр гаргаж, улмаар бусад эсүүдтэй тааруулахын тулд тэдгээрийн хүчдэл, чадавхийг бууруулдаг. Энэ процесс нь илүүдэл энергийг арилгахын тулд бие даасан эсүүдтэй холбогдсон зэрэгцээ резисторууд дээр тулгуурладаг.
Эсийн цэнэг бусдаас өндөр байвал илүүдэл энерги нь зэрэгцээ резистороор дамжин тархаж, бусад эсүүдтэй тэнцвэрт байдалд хүрдэг. Энгийн бөгөөд хямд төсөр байдлаас шалтгаалан идэвхгүй тэнцвэржүүлэх нь янз бүрийн батерейны системд өргөн хэрэглэгддэг. Гэсэн хэдий ч энэ нь эрчим хүчийг үр дүнтэй ашиглахаас илүүтэйгээр дулаан хэлбэрээр гадагшилдаг тул эрчим хүч их хэмжээгээр алддаг сул талтай. Инженерүүд ихэвчлэн тэнцвэржүүлэх гүйдлийг бага түвшинд (ойролцоогоор 100 мА) хязгаарладаг. Бүтэцийг хялбарчлахын тулд тэнцвэржүүлэх процесс нь цуглуулах процесстой ижил утсыг ашигладаг бөгөөд хоёр нь ээлжлэн ажилладаг. Энэхүү загвар нь системийн нарийн төвөгтэй байдал, зардлыг бууруулдаг хэдий ч тэнцвэржүүлэх үр ашгийг бууруулж, мэдэгдэхүйц үр дүнд хүрэх хугацааг уртасгадаг. Идэвхгүй тэнцвэржүүлэх хоёр үндсэн төрөл байдаг: тогтмол шунт резистор ба унтраалгатай шунт резистор. Эхнийх нь хэт цэнэглэхээс сэргийлэхийн тулд тогтмол шунтыг холбодог бол сүүлийнх нь илүүдэл энергийг арилгахын тулд сэлгэн залгалтыг нарийн хянадаг.
Харин идэвхтэй тэнцвэржүүлэх нь эрчим хүчний менежментийн илүү үр ашигтай арга юм. Илүүдэл энергийг гадагшлуулахын оронд индуктор, конденсатор, трансформатор зэрэг бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг багтаасан тусгайлан зохион бүтээсэн хэлхээг ашиглан өндөр хүчин чадалтай эсүүдээс бага хүчин чадалтай энергийг шилжүүлдэг. Энэ нь зөвхөн эсийн хоорондох хүчдэлийг тэнцвэржүүлэхээс гадна нийт эрчим хүчний ашиглалтын түвшинг нэмэгдүүлдэг.
Жишээлбэл, цэнэглэх явцад эс нь хүчдэлийн дээд хязгаарт хүрэхэд BMS идэвхтэй тэнцвэржүүлэх механизмыг идэвхжүүлдэг. Энэ нь харьцангуй бага хүчин чадалтай эсүүдийг тодорхойлж, өндөр хүчдэлийн үүрнээс энергийг эдгээр бага хүчдэлийн эсүүд рүү болгоомжтой зохион бүтээсэн тэнцвэржүүлэгч хэлхээгээр дамжуулдаг. Энэ процесс нь нарийвчлалтай бөгөөд үр ашигтай бөгөөд батерейны багцын ажиллагааг ихээхэн сайжруулдаг.
Идэвхгүй болон идэвхтэй тэнцвэржүүлэлтийн аль аль нь батерейны багтаамжийг нэмэгдүүлэх, ашиглалтын хугацааг уртасгах, системийн ерөнхий үр ашгийг дээшлүүлэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.
Идэвхгүй болон идэвхтэй тэнцвэржүүлэх технологийг харьцуулж үзэхэд тэдгээр нь дизайны философи, гүйцэтгэлээрээ эрс ялгаатай болох нь тодорхой болно. Идэвхтэй тэнцвэржүүлэх нь ихэвчлэн дамжуулах эрчим хүчний яг хэмжээг тооцоолох нарийн төвөгтэй алгоритмуудыг агуулдаг бол идэвхгүй тэнцвэржүүлэлт нь илүүдэл энергийг арилгахын тулд шилжүүлэгчийн үйл ажиллагааны цагийг нарийн хянахад илүү тулгуурладаг.
Тэнцвэржүүлэх үйл ажиллагаа нь үр дүнтэй төдийгүй аюулгүй байхын тулд тэнцвэржүүлэх үйл явцын туршид систем нь нүд бүрийн параметрүүдийн өөрчлөлтийг тасралтгүй хянаж байдаг. Нүдний хоорондох ялгаа нь урьдчилан тодорхойлсон зөвшөөрөгдөх хязгаарт багтах үед систем тэнцвэржүүлэх үйл ажиллагааг зогсооно.
Тохиромжтой тэнцвэржүүлэх аргыг анхааралтай сонгож, тэнцвэржүүлэх хурд, зэргийг хатуу хянаж, тэнцвэржүүлэх явцад үүссэн дулааныг үр дүнтэй удирдаж чадвал батерейны хүчин чадал, ашиглалтын хугацааг мэдэгдэхүйц сайжруулах боломжтой.
