Hoe breng je leadzuurbatterijen in evenwicht?

Het emmers effect: de hoeveelheid water die een emmer kan bevatten, hangt af van de kortste staaf.

Op het gebied van batterijen wordt het emmerseffect waargenomen: de prestaties van een batterij zijn afhankelijk van de cel met de laagste spanning. Wanneer de spanningsbalancering slecht is, treedt het fenomeen voor dat de batterij volledig is opgeladen na een korte oplaadperiode.

Hoe het probleem van batterijenspanningsbalancing aan te pakken en hun levensduur te verlengen?

Traditionele aanpak: 

Handmatige periodieke inspectie om batterijen met een lage spanning te identificeren en batterijen afzonderlijk op te laden met lage spanning.

Slimme aanpak: 

BMS (Battery Management System) is uitgerust met een automatische evenwichtsfunctie die de spanning automatisch kan balanceren tijdens het opladen en ontladen.

Automatisch balanceren omvat actief en passief evenwicht.

Actief balancering omvat op laad gebaseerde en op energie-overdracht gebaseerde balans.

Actief balanceren (op energie-overdracht gebaseerd):

Balancering wordt uitgevoerd door middel van verliesloze overdracht van energie, dwz energie wordt overgebracht van cellen met hogere spanning naar die met een lagere spanning, waardoor de totale spanningsbalans worden bereikt met minimaal energieverlies; Daarom wordt het ook wel verliesloos balanceren genoemd.

 

Voordelen:  minimaal energieverlies, hoge efficiëntie, lange duur, hoge stroom, snel effect.

Nadelen:  complexe circuits, hoge kosten.

Active Balancing (op laad gebaseerd):

Er is een DC/DC -vermogensmodule binnen elke bewakingscelsensor. Tijdens het opladen van float laadt de module de cel op met de laagste spanning om de lading te verhogen tot het bereiken van de ingestelde spanningsbalans.

 

Voordelen:  gericht opladen voor ondergeladen of lager presterende cellen.

Nadelen:  hoge kosten vanwege de noodzaak van DC/DC -stroommodules, risico op overladen (mogelijk met verkeerde inschat), hoge onderhoudskosten als gevolg van potentiële faalpunten.

Passief evenwicht (op basis van ontladen):

Passief balancering omvat meestal het ontladen van hogere spanningscellen door weerstanden, waardoor energie wordt vrijgelaten in de vorm van warmte om de totale spanningsbalans te bereiken, waardoor andere cellen meer laadtijd tijdens het laadproces mogelijk maken.

 

Voordelen:  lage ontladingsstroom, betrouwbare technologie, kosteneffectief.

Nadelen:  korte ontladingstijd, langzaam effect.

Samenvattend, de huidige BMS voor loodzuurbatterijen hanteert meestal passieve balancering. In de toekomst zal DFUN hybride balancering introduceren, die hoogspanningscellen in evenwicht brengt door middel van ontladen en laagspanningscellen door opladen.