Η έννοια τουεξισορρόπηση κυττάρωνείναι πιθανώς εξοικειωμένο με τους περισσότερους από εμάς. Αυτό οφείλεται κυρίως στο γεγονός ότι η τρέχουσα συνέπεια των κυττάρων δεν είναι αρκετά καλή και η εξισορρόπηση βοηθά στη βελτίωση αυτού. Ακριβώς όπως δεν μπορείτε να βρείτε δύο πανομοιότυπα φύλλα στον κόσμο, δεν μπορείτε επίσης να βρείτε δύο πανομοιότυπα κύτταρα. Έτσι, τελικά, η εξισορρόπηση είναι η αντιμετώπιση των ελλείψεων των κυττάρων, που χρησιμεύουν ως αντισταθμιστικό μέτρο.
Ποιες πτυχές δείχνουν ασυνέπεια των κυττάρων;
Υπάρχουν τέσσερις κύριες πτυχές: SOC (κατάσταση χρέωσης), εσωτερική αντίσταση, ρεύμα αυτο-εκφόρτισης και χωρητικότητα. Ωστόσο, η εξισορρόπηση δεν μπορεί να λύσει πλήρως αυτές τις τέσσερις αποκλίσεις. Η εξισορρόπηση μπορεί μόνο να αντισταθμίσει τις διαφορές SOC, παρεμπιπτόντως αντιμετωπίζοντας ασυνέπειες αυτο-εκφόρτισης. Αλλά για εσωτερική αντίσταση και χωρητικότητα, η εξισορρόπηση είναι ανίσχυρη.
Πώς προκαλείται η ασυνέπεια των κυττάρων;
Υπάρχουν δύο κύριοι λόγοι: ο ένας είναι η ασυνέπεια που προκαλείται από την κυτταρική παραγωγή και την επεξεργασία και η άλλη είναι η ασυνέπεια που προκαλείται από το περιβάλλον χρήσης των κυττάρων. Οι ασυνέπειες της παραγωγής προκύπτουν από παράγοντες όπως οι τεχνικές επεξεργασίας και τα υλικά, η οποία είναι μια απλοποίηση ενός πολύ περίπλοκου θέματος. Η περιβαλλοντική ασυνέπεια είναι ευκολότερη κατανοητή, καθώς η θέση κάθε κυττάρου στο πακέτο είναι διαφορετική, οδηγώντας σε περιβαλλοντικές διαφορές, όπως μικρές διακυμάνσεις της θερμοκρασίας. Με την πάροδο του χρόνου, αυτές οι διαφορές συσσωρεύονται, προκαλώντας ασυνέπεια των κυττάρων.
Πώς λειτουργεί η εξισορρόπηση;
Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, η εξισορρόπηση χρησιμοποιείται για την εξάλειψη των διαφορών SOC μεταξύ των κυττάρων. Στην ιδανική περίπτωση, διατηρεί το SoC κάθε κυττάρου το ίδιο, επιτρέποντας σε όλα τα κύτταρα να φτάσουν στα ανώτερα και κάτω όρια τάσης του φορτίου και της εκφόρτισης ταυτόχρονα, αυξάνοντας έτσι την χρησιμοποιήσιμη χωρητικότητα της μπαταρίας. Υπάρχουν δύο σενάρια για τις διαφορές SOC: το ένα είναι όταν οι κυτταρικές ικανότητες είναι οι ίδιες, αλλά οι SOCs είναι διαφορετικές. Το άλλο είναι όταν οι κυτταρικές ικανότητες και οι SOCs είναι και οι δύο διαφορετικές.
Το πρώτο σενάριο (αριστερό στην παρακάτω απεικόνιση) δείχνει κύτταρα με την ίδια ικανότητα αλλά διαφορετικές SOCs. Το κελί με το μικρότερο SOC φτάνει πρώτα στο όριο εκφόρτισης (υποθέτοντας 25% SOC ως κατώτερο όριο), ενώ το κύτταρο με το μεγαλύτερο SOC φτάνει πρώτα στο όριο φορτίου. Με την εξισορρόπηση, όλα τα κύτταρα διατηρούν το ίδιο SOC κατά τη διάρκεια της φόρτισης και της απόρριψης.
Το δεύτερο σενάριο (δεύτερο από το αριστερό στην παρακάτω εικόνα) περιλαμβάνει κύτταρα με διαφορετικές ικανότητες και SOCS. Εδώ, το κελί με τις μικρότερες χρεώσεις χωρητικότητας και απορρίπτει πρώτα. Με την εξισορρόπηση, όλα τα κύτταρα διατηρούν το ίδιο SOC κατά τη διάρκεια της φόρτισης και της απόρριψης.
Τη σημασία της εξισορρόπησης
Η εξισορρόπηση είναι μια κρίσιμη λειτουργία για τα τρέχοντα κύτταρα. Υπάρχουν δύο τύποι εξισορρόπησης:ενεργός εξισορρόπησηκαιπαθητική εξισορρόπηση. Η παθητική εξισορρόπηση χρησιμοποιεί αντιστάσεις για απαλλαγή, ενώ η ενεργή εξισορρόπηση περιλαμβάνει τη ροή φορτίου μεταξύ των κυττάρων. Υπάρχει κάποια συζήτηση για αυτούς τους όρους, αλλά δεν θα πάμε σε αυτό. Η παθητική εξισορρόπηση χρησιμοποιείται συχνότερα στην πράξη, ενώ η ενεργή εξισορρόπηση είναι λιγότερο συνηθισμένη.
Αποφασίζοντας το ρεύμα εξισορρόπησης για το BMS
Για παθητική εξισορρόπηση, πώς πρέπει να προσδιοριστεί το ρεύμα εξισορρόπησης; Στην ιδανική περίπτωση, θα πρέπει να είναι όσο το δυνατόν μεγαλύτερη, αλλά παράγοντες όπως το κόστος, η διάχυση της θερμότητας και ο χώρος απαιτούν συμβιβασμό.
Πριν επιλέξετε το ρεύμα εξισορρόπησης, είναι σημαντικό να κατανοήσετε αν η διαφορά SOC οφείλεται στο σενάριο ένα ή σενάριο δύο. Σε πολλές περιπτώσεις, είναι πιο κοντά στο σενάριο ένα: τα κύτταρα ξεκινούν με σχεδόν ταυτόσημη ικανότητα και SOC, αλλά όπως χρησιμοποιούνται, ειδικά λόγω των διαφορών στην αυτο-απόλαυση, το SOC κάθε κυττάρου σταδιακά διαφέρει. Ως εκ τούτου, η ικανότητα εξισορρόπησης θα πρέπει τουλάχιστον να εξαλείψει την επίδραση των διαφορών αυτο-εκφόρτισης.
Εάν όλα τα κύτταρα είχαν πανομοιότυπη αυτο-απόλαυση, η εξισορρόπηση δεν θα ήταν απαραίτητη. Αλλά αν υπάρχει διαφορά στο ρεύμα αυτο-απόκτησης, θα προκύψουν διαφορές SOC και απαιτείται εξισορρόπηση για να αντισταθμιστεί αυτό. Επιπλέον, δεδομένου ότι ο μέσος ημερήσιος χρόνος εξισορρόπησης είναι περιορισμένος ενώ η αυτο-εκφόρτωση συνεχίζεται καθημερινά, πρέπει επίσης να ληφθεί υπόψη ο παράγοντας του χρόνου.
Χρόνος δημοσίευσης: Ιουλ-05-2024
