Автор: Редактор сайтів Опублікувати Час: 2024-10-25 Початковий: Ділянка
У сучасних технологіях акумулятора ми часто стикаємося з терміном 'балансування акумуляторів. ' Але що це означає? Першої причини полягає у виробничому процесі та матеріалах, що використовуються в акумуляторах, що призводить до відмінностей між окремими клітинами в батареї. На ці відмінності також впливає навколишнє середовище, в якому працюють батареї, такі як температура та вологість. Ці зміни, як правило, проявляються як відмінності напруги акумулятора. Крім того, акумулятори, природно, відчувають саморозділення через відшарування активного матеріалу з електродів та різниці потенціалів між пластинами. Швидкість самообанкрана може змінюватись серед батарей через відмінності у виробничих процесах.
Давайте проілюструємо це прикладом: припустимо, в акумуляторній упаковці одна комірка має більший стан заряду (SOC), ніж інші. Під час процесу зарядки ця комірка спочатку досягне повного заряду, викликаючи решту клітин, які ще не повністю заряджені, щоб передчасно припинити зарядку. І навпаки, якщо одна клітина має нижчу СОК, вона спочатку досягне напруги відсічення розряду, запобігаючи повному вивільненню своєї збереженої енергії іншим клітинам.
Це демонструє, що відмінності між акумуляторними комірками не можна ігнорувати. Виходячи з цього розуміння, виникає потреба в балансуванні акумуляторів. Технологія збалансування акумуляторів має на меті мінімізувати або усунути відмінності між окремими клітинами за допомогою технічних втручань для оптимізації загальної продуктивності акумулятора та продовження його тривалості життя. Балансування акумуляторів не тільки покращує загальну ефективність акумулятора, але й значно продовжує термін служби акумулятора. Тому розуміння сутності та важливості балансування акумуляторів має вирішальне значення для оптимізації використання енергії.
Визначення: Балансування акумуляторів означає використання конкретних методик та методів, щоб забезпечити, щоб кожна окрема комірка в акумуляторному пакеті підтримувала послідовні умови напруги, ємності та експлуатації. Цей процес спрямований на оптимізацію продуктивності акумулятора та максимізації свого життя за допомогою технічного втручання.
Важливість: По -перше, балансування акумуляторів може значно покращити продуктивність усієї батареї. Врівноважуючи, можна уникнути погіршення продуктивності, спричиненої погіршенням окремих клітин. По -друге, врівноваження допомагає продовжити термін експлуатації акумулятора, зменшуючи різницю напруги та ємності між клітинами та зниженням внутрішнього опору, що ефективно продовжує термін експлуатації акумулятора. Нарешті, з точки зору безпеки, впровадження балансування акумуляторів може запобігти перезарядженню або перенапруженню окремих клітин, зменшуючи потенційні ризики безпеки, такі як тепловий втік.
Дизайн акумулятора: Для вирішення неузгодженості між окремими клітинами основних виробників акумуляторів постійно впроваджують та оптимізують у таких областях, як дизайн акумулятора, складання, вибір матеріалів, контроль виробничих процесів та обслуговування. Ці зусилля включають вдосконалення дизайну клітин, оптимізацію дизайну упаковки, покращення контролю процесів, суворо вибору сировини, зміцнення моніторингу виробництва та вдосконалення умов зберігання.
BMS (система моніторингу акумуляторів) Функція балансування: регулюючи розподіл енергії між окремими клітинами, BMS зменшує непослідовність і збільшує корисну ємність та тривалість життя акумулятора. Існує два основні методи досягнення балансування в БМ: пасивне балансування та активне балансування.
Пасивне балансування, також відоме як балансування дисипації енергії, працює, вивільняючи зайву енергію з клітин з більш високою напругою або ємністю у вигляді тепла, тим самим зменшуючи їх напругу та здатність відповідати іншим клітинам. Цей процес в основному покладається на паралельні резистори, пов'язані з окремими клітинами, щоб шунтувати зайву енергію.
Коли клітина має більший заряд, ніж інші, надлишок енергії розсіюється через паралельний резистор, досягаючи рівноваги з іншими клітинами. Через свою простоту та низьку вартість пасивне балансування широко використовується в різних акумуляторних системах. Однак він має недолік значних втрат енергії, оскільки енергія розсіюється як тепло, а не ефективно використовується. Зазвичай інженери обмежують балансуючий струм до низького рівня (близько 100 мА). Щоб спростити структуру, процес балансування ділиться однаковим джгутом електропроводки з процесом збору, а два працюють по черзі. Хоча ця конструкція знижує складність та вартість системи, це також призводить до зниження ефективності балансування та більш тривалого часу для досягнення помітних результатів. Існує два основні типи пасивного балансування: фіксовані резистори шунтів та перемикені резистори шунтів. Перший з'єднує фіксований шунт для запобігання перезарядки, а другий точно керує перемиканням для розсіювання зайвої енергії.
Активне балансування, з іншого боку, є більш ефективним методом управління енергією. Замість розсіювання надлишкової енергії він передає енергію з клітин з більшою здатністю до тих, хто має меншу здатність, використовуючи спеціально розроблені схеми, які включають такі компоненти, як індуктори, конденсатори та трансформатори. Це не тільки врівноважує напругу між клітинами, але й збільшує загальну швидкість використання енергії.
Наприклад, під час зарядки, коли клітина досягає верхньої межі напруги, BMS активує механізм активного балансування. Він ідентифікує клітини з відносно меншою ємністю і передає енергію з клітин високої напруги до цих клітин низької напруги через ретельно розроблений ланцюг балансира. Цей процес є і точним, і ефективним, значно підвищує продуктивність акумулятора.
Як пасивна, так і активна врівноваження грає критичної ролі у збільшенні корисної ємності акумулятора, продовження його тривалості та підвищення загальної ефективності системи.
Порівнюючи пасивні та активні технології балансування, стає зрозуміло, що вони суттєво відрізняються за своєю філософією та виконанням дизайну. Активне балансування, як правило, включає складні алгоритми для обчислення точної кількості енергії для перенесення, тоді як пасивне балансування більше покладається на точне контроль термінів операцій перемикання для розсіювання надлишкової енергії.
Протягом усього процесу балансування система постійно відстежує зміни параметрів кожної комірки, щоб забезпечити, щоб операції балансування були не лише ефективними, але й безпечними. Після того, як відмінності між клітинами потрапляють у заздалегідь визначений прийнятний діапазон, система припинить операцію балансування.
Ретельно вибираючи відповідний метод балансування, суворо контролюючи швидкість та ступінь балансування та ефективно керувати теплом, що утворюється під час врівноваження, продуктивність та термін експлуатації акумулятора можуть бути значно покращені.
