Het emmereffect: De hoeveelheid water die een emmer kan bevatten, hangt af van de kortste staaf.
Op het gebied van batterijen wordt het Buckets-effect waargenomen: de prestaties van een batterijpakket zijn afhankelijk van de cel met de laagste spanning. Wanneer de spanningsbalans slecht is, treedt het fenomeen op dat de accu na een korte oplaadperiode volledig is opgeladen.
Traditionele aanpak:
Handmatige periodieke inspectie om accu's met lage spanning te identificeren en accu's met lage spanning individueel op te laden.
Slimme aanpak:
BMS (Battery Management System) is uitgerust met een automatische balanceringsfunctie die de spanning tijdens het laden en ontladen automatisch in evenwicht kan brengen.
Automatische balancering omvat actieve en passieve balancering.
Actief balanceren omvat balanceren op basis van opladen en balanceren op basis van energieoverdracht.
Het balanceren wordt uitgevoerd door middel van verliesloze overdracht van energie, dwz energie wordt overgedragen van cellen met een hogere spanning naar cellen met een lagere spanning, waardoor een algehele spanningsbalans wordt bereikt met minimaal energieverlies; daarom wordt het ook wel verliesvrij balanceren genoemd.
Voordelen: Minimaal energieverlies, hoog rendement, lange duur, hoge stroomsterkte, snelle werking.
Nadelen: complexe schakelingen, hoge kosten.
Elke bewakingscelsensor bevat een DC/DC-voedingsmodule. Tijdens float-laden laadt de module de cel op met de laagste spanning om de lading te verhogen totdat de ingestelde spanningsbalans wordt bereikt.
Voordelen: Gericht opladen voor onderbelaste of slecht presterende cellen.
Nadelen: Hoge kosten vanwege de behoefte aan DC/DC-voedingsmodules, risico op overladen (mogelijk bij verkeerde inschatting), hoge onderhoudskosten vanwege potentiële storingspunten.
Passief balanceren omvat doorgaans het ontladen van cellen met een hogere spanning via weerstanden, waarbij energie vrijkomt in de vorm van warmte om een algehele spanningsbalans te bereiken, waardoor andere cellen meer oplaadtijd krijgen tijdens het laadproces.
Voordelen: Lage ontlaadstroom, betrouwbare technologie, kosteneffectief.
Nadelen: korte ontladingstijd, langzaam effect.
Samenvattend maakt het huidige BMS voor loodzuurbatterijen grotendeels gebruik van passieve balancering. In de toekomst zal Dfun hybride balancering introduceren, waarbij hoogspanningscellen in evenwicht worden gebracht door middel van ontlading en laagspanningscellen door middel van opladen.
