Дар технологияи муосири батарея мо аксар вақт бо истилоҳи 'батареяи батарея' дучор мешавем. Аммо ин чӣ маъно дорад? Сабаби аслӣ дар раванди истеҳсолот ва маводҳои дар батареяҳо истифодашаванда аст, ки боиси фарқияти байни ҳуҷайраҳои инфиродӣ дар як бастаи батарея мегардад. Ба ин фарқиятҳо инчунин аз муҳити атрофе, ки батареяҳо дар он кор мекунанд, ба монанди ҳарорат ва намӣ таъсир мерасонанд. Ин вариантҳо одатан ҳамчун фарқият дар шиддати батарея зоҳир мешаванд. Илова бар ин, батареяҳо табиатан аз сабаби ҷудошавии маводи фаъол аз электродҳо ва фарқияти потенсиалии байни плитаҳо худпартоиро эҳсос мекунанд. Меъёрҳои худидоракунии барқ дар байни батареяҳо метавонанд аз сабаби фарқият дар равандҳои истеҳсолӣ фарқ кунанд.
Биёед инро бо мисол нишон диҳем: Фарз мекунем, ки дар як батарея як ҳуҷайра нисбат ба дигарон ҳолати заряди баландтар (SOC) дорад. Дар ҷараёни пуркунии барқ, ин ҳуҷайра аввал ба пурраи барқ мерасад ва боиси он мегардад, ки ҳуҷайраҳои боқимонда, ки ҳанӯз пурра пур нашудаанд, барқро пеш аз вақт қатъ мекунанд. Баръакс, агар як ҳуҷайра SOC камтар дошта бошад, вай аввал ҳангоми разряд ба шиддати қатъи разряд мерасад ва ба ҳуҷайраҳои дигар имкон намедиҳад, ки энергияи захирашудаи худро пурра озод кунанд.
Ин нишон медиҳад, ки фарқияти байни ҳуҷайраҳои батареяро нодида гирифтан мумкин нест. Дар асоси ин фаҳмиш, зарурати тавозуни батарея ба миён меояд. Технологияи тавозуни батарея ҳадафи кам кардан ё аз байн бурдани фарқияти байни ҳуҷайраҳои инфиродӣ тавассути мудохилаҳои техникӣ барои оптимизатсияи кори умумии бастаи батарея ва дароз кардани мӯҳлати он мебошад. Тавозуни батарея на танҳо самаранокии умумии бастаи батареяро беҳтар мекунад, балки он инчунин мӯҳлати хизмати батареяро ба таври назаррас дароз мекунад. Аз ин рӯ, фаҳмидани моҳият ва аҳамияти тавозуни батарея барои беҳтар кардани истифодаи энергия муҳим аст.
Таъриф: Мувозинати батарея ба истифодаи усулҳо ва усулҳои мушаххас барои таъмини он, ки ҳар як ҳуҷайраи инфиродӣ дар бастаи батарея шиддат, қобилият ва шароити кори доимиро нигоҳ медорад. Ин раванд ба беҳсозии кори батарея ва ҳадди аксар расонидани мӯҳлати он тавассути дахолати техникӣ нигаронида шудааст.
Муҳимият: Аввалан, тавозуни батарея метавонад кори тамоми бастаи батареяро ба таври назаррас беҳтар созад. Бо мувозинат, таназзули фаъолиятро, ки дар натиҷаи бадшавии ҳуҷайраҳои алоҳида ба вуҷуд омадааст, пешгирӣ кардан мумкин аст. Сониян, мувозинат ба дароз кардани мӯҳлати хизмати батарея тавассути кам кардани фарқияти шиддат ва иқтидори байни ҳуҷайраҳо ва коҳиш додани муқовимати дохилӣ, ки мӯҳлати хизмати батареяро ба таври муассир дароз мекунад, кӯмак мекунад. Ниҳоят, аз нуқтаи назари бехатарӣ, татбиқи мувозинати батарея метавонад пуркунии аз ҳад зиёд ё аз ҳад зиёди ҳуҷайраҳои инфиродӣ пешгирӣ карда, хатарҳои эҳтимолии бехатариро, аз қабили гурези гармиро коҳиш диҳад.
Тарҳрезии батарея: Барои рафъи номутобиқатии кори байни ҳуҷайраҳои инфиродӣ, истеҳсолкунандагони асосии батарея пайваста дар чунин соҳаҳо ба монанди тарҳрезии батарея, васлкунӣ, интихоби мавод, назорати раванди истеҳсолот ва нигоҳдорӣ навоварӣ ва оптимизатсия мекунанд. Ин кӯшишҳо аз такмил додани тарҳи ҳуҷайра, оптимизатсияи тарҳи бастаҳо, такмил додани назорати равандҳо, интихоби қатъии ашёи хом, пурзӯр кардани мониторинги истеҳсолот ва беҳтар кардани шароити нигоҳдорӣ иборатанд.
BMS (Системаи Мониторинги Батарея) Функсияи мувозинат: Бо танзими тақсимоти энергия дар байни ҳуҷайраҳои алоҳида, BMS номувофиқиятро коҳиш медиҳад ва иқтидори истифодашаванда ва мӯҳлати хизмати бастаи батареяро зиёд мекунад. Ду усули асосии ноил шудан ба мувозинат дар BMS вуҷуд дорад: мувозинати ғайрифаъол ва мувозинати фаъол.
Мувозинати ғайрифаъол, ки ҳамчун мувозинати паҳншавии энергия маълум аст, тавассути раҳо кардани энергияи зиёдатӣ аз ҳуҷайраҳои дорои шиддат ё иқтидори баландтар дар шакли гармӣ кор мекунад ва ба ин васила шиддат ва қобилияти онҳоро барои мувофиқат бо ҳуҷайраҳои дигар коҳиш медиҳад. Ин раванд асосан ба резисторҳои параллелӣ, ки ба ҳуҷайраҳои инфиродӣ пайваст карда шудаанд, такя мекунад, то энергияи зиёдатиро шунид.
Вақте ки ҳуҷайра нисбат ба дигарон заряди баландтар дорад, энергияи зиёдатӣ тавассути муқовимати параллелӣ пароканда мешавад ва бо ҳуҷайраҳои дигар мувозинат ба даст меояд. Аз сабаби содда ва арзон будани худ, мувозинати ғайрифаъол дар системаҳои гуногуни батарея васеъ истифода мешавад. Бо вуҷуди ин, он як нуқсони талафоти назарраси энергия дорад, зеро энергия на ҳамчун самаранок истифода бурдани он ҳамчун гармӣ пароканда мешавад. Муҳандисон одатан ҷараёни мувозинатро ба сатҳи паст (тақрибан 100 мА) маҳдуд мекунанд. Барои содда кардани сохтор, раванди мувозинат як сими ноқилро бо раванди ҷамъоварӣ тақсим мекунад ва ҳарду бо навбат кор мекунанд. Гарчанде ки ин тарҳ мураккабӣ ва хароҷоти системаро коҳиш медиҳад, он инчунин боиси паст шудани самаранокии мувозинат ва муддати тӯлонӣ барои ноил шудан ба натиҷаҳои назаррас мегардад. Ду намуди асосии мувозинати ғайрифаъол вуҷуд дорад: муқовиматҳои шунтҳои собит ва муқовиматҳои шунти коммутатсионӣ. Аввалин як шунти собитро барои пешгирӣ кардани пуркунии аз ҳад зиёд пайваст мекунад, дар ҳоле ки дуюмӣ гузаришро барои пароканда кардани энергияи зиёдатӣ дақиқ назорат мекунад.
Мувозинати фаъол, аз тарафи дигар, як усули самараноки идоракунии энергия мебошад. Ба ҷои пароканда кардани энергияи зиёдатӣ, он энергияро аз ҳуҷайраҳои дорои иқтидори баландтар ба ҳуҷайраҳои дорои иқтидори пасттар бо истифода аз схемаҳои махсус тарҳрезишуда, ки ҷузъҳои монанди индукторҳо, конденсаторҳо ва трансформаторҳоро дар бар мегиранд, интиқол медиҳад. Ин на танҳо шиддати байни ҳуҷайраҳоро мувозинат мекунад, балки суръати умумии истифодаи энергияро низ афзоиш медиҳад.
Масалан, ҳангоми пуркунии барқ, вақте ки ҳуҷайра ба ҳадди шиддати болоии худ мерасад, BMS механизми мувозинати фаъолро фаъол мекунад. Он ҳуҷайраҳои дорои иқтидори нисбатан пасттарро муайян мекунад ва энергияро аз ҳуҷайраи баландшиддат ба ин ҳуҷайраҳои пастшиддат тавассути схемаи бодиққат тарҳрезишудаи баланскунанда интиқол медиҳад. Ин раванд ҳам дақиқ ва ҳам самаранок буда, кори бастаи батареяро хеле беҳтар мекунад.
Ҳам мувозинати ғайрифаъол ва ҳам фаъол дар баланд бардоштани иқтидори истифодашавандаи батарея, дароз кардани мӯҳлати хизмати он ва баланд бардоштани самаранокии умумии система нақши муҳим мебозанд.
Ҳангоми муқоисаи технологияҳои мувозинати ғайрифаъол ва фаъол маълум мешавад, ки онҳо дар фалсафаи тарҳрезӣ ва иҷрои онҳо ба таври назаррас фарқ мекунанд. Мувозинати фаъол маъмулан алгоритмҳои мураккабро барои ҳисоб кардани миқдори дақиқи энергия барои интиқол дар бар мегирад, дар ҳоле ки мувозинати ғайрифаъол бештар ба назорати дақиқи вақти амалиёти гузариш барои пароканда кардани энергияи зиёдатӣ такя мекунад.
Дар давоми тамоми раванди мувозинат, система пайваста тағироти параметрҳои ҳар як ҳуҷайраро назорат мекунад, то боварӣ ҳосил кунад, ки амалиёти мувозинат на танҳо самаранок, балки бехатар аст. Вақте ки фарқияти байни ҳуҷайраҳо ба доираи муайяни қобили қабул афтод, система амалиёти мувозинатро қатъ мекунад.
Бодиққат интихоб кардани усули мувофиқи мувозинат, ба таври қатъӣ назорат кардани суръат ва дараҷаи мувозинат ва идоракунии самараноки гармии дар ҷараёни мувозинат тавлидшуда, фаъолият ва мӯҳлати хизмати бастаи батареяро ба таври назаррас беҳтар кардан мумкин аст.
