Paket baterei litium iku kaya mesin sing kurang perawatan; aBMStanpa fungsi penyeimbang mung minangka pengumpul data lan ora bisa dianggep minangka sistem manajemen. Penyeimbang aktif lan pasif nduweni tujuan kanggo ngilangi inkonsistensi ing sajrone paket baterei, nanging prinsip implementasine beda banget.
Kanggo kajelasan, artikel iki nemtokake keseimbangan sing diwiwiti dening BMS liwat algoritma minangka keseimbangan aktif, dene keseimbangan sing nggunakake resistor kanggo mbuwang energi diarani keseimbangan pasif. Keseimbangan aktif nglibatake transfer energi, dene keseimbangan pasif nglibatake disipasi energi.
Prinsip Desain Paket Baterai Dasar
- Pangisian daya kudu mandheg nalika sel pisanan wis kebak.
- Pengosongan kudu rampung nalika sel pisanan wis entek.
- Sel sing ringkih luwih cepet tuwa tinimbang sel sing luwih kuwat.
- -sel kanthi daya paling ringkih pungkasane bakal mbatesi paket baterei'kapasitas sing bisa digunakake (mata rantai sing paling ringkih).
- Gradien suhu sistem ing njero pak baterei ndadekake sel sing beroperasi ing suhu rata-rata sing luwih dhuwur dadi luwih lemah.
- Tanpa keseimbangan, bedane voltase antarane sel sing paling ringkih lan paling kuwat mundhak saben siklus pangisian lan pangosongan. Pungkasane, siji sel bakal nyedhaki voltase maksimum dene sel liyane nyedhaki voltase minimum, ngalangi kemampuan pangisian lan pangosongan paket.
Amarga ketidakcocokan sel saka wektu ke wektu lan kondisi suhu sing beda-beda wiwit instalasi, keseimbangan sel iku penting banget.
Baterei lithium-ion utamane ngadhepi rong jinis ketidakcocokan: ketidakcocokan pangisian daya lan ketidakcocokan kapasitas. Ketidakcocokan pangisian daya kedadeyan nalika sel kanthi kapasitas sing padha mboko sithik beda dayane. Ketidakcocokan kapasitas kedadeyan nalika sel kanthi kapasitas awal sing beda digunakake bebarengan. Sanajan sel umume cocog yen diprodhuksi ing wektu sing padha kanthi proses manufaktur sing padha, ketidakcocokan bisa muncul saka sel kanthi sumber sing ora dingerteni utawa beda manufaktur sing signifikan.
Keseimbangan Aktif vs. Keseimbangan Pasif
1. Tujuan
Paket baterei kasusun saka akeh sel sing disambungake seri, sing ora mungkin identik. Penyeimbangan njamin yen deviasi voltase sel tetep ana ing kisaran sing dikarepake, njaga kegunaan lan kontrol sakabèhé, saéngga nyegah kerusakan lan ngluwihi umur baterei.
2. Perbandingan Desain
- Pasif Balancing: Biasane ngeculake sel voltase sing luwih dhuwur nggunakake resistor, ngowahi energi sing berlebihan dadi panas. Cara iki ngluwihi wektu pangisian daya kanggo sel liyane nanging efisiensine luwih murah.
- Penyeimbang Aktif: Teknik kompleks sing nyebarake maneh muatan ing njero sel sajrone siklus pangisian lan pangisian daya, nyuda wektu pangisian daya lan ngluwihi durasi pangisian daya. Umumé nggunakake strategi penyeimbang ngisor sajrone pangisian daya lan strategi penyeimbang ndhuwur sajrone pangisian daya.
- Pro lan Kontra Perbandingan: Penyeimbangan pasif luwih prasaja lan luwih murah nanging kurang efisien, amarga mbuang energi minangka panas lan nduweni efek penyeimbangan sing luwih alon. Penyeimbangan aktif luwih efisien, nransfer energi antarane sel, sing ningkatake efisiensi panggunaan sakabèhé lan entuk keseimbangan luwih cepet. Nanging, iki nglibatake struktur sing kompleks lan biaya sing luwih dhuwur, kanthi tantangan kanggo nggabungake sistem kasebut menyang IC khusus.
Dudutan
Konsep BMS wiwitane dikembangake ing luar negeri, kanthi desain IC awal fokus ing deteksi voltase lan suhu. Konsep penyeimbangan banjur dikenalake, wiwitane nggunakake metode pelepasan resistif sing diintegrasikan menyang IC. Pendekatan iki saiki wis nyebar, karo perusahaan kaya TI, MAXIM, lan LINEAR ngasilake chip kasebut, sawetara nggabungake driver switch menyang chip kasebut.
Saka prinsip lan diagram penyeimbang pasif, yen baterei dibandhingake karo tong, sel-sel kasebut kaya penyangga. Sel kanthi energi sing luwih dhuwur yaiku papan sing dawa, lan sel sing energine luwih endhek yaiku papan sing cendhak. Penyeimbang pasif mung "nyepetake" papan sing dawa, sing nyebabake energi sing terbuang lan ora efisien. Cara iki nduweni watesan, kalebu disipasi panas sing signifikan lan efek penyeimbang alon ing paket kapasitas gedhe.
Kosok baline, penyeimbangan aktif "ngisi papan sing cendhak," nransfer energi saka sel sing duwe energi luwih dhuwur menyang sel sing duwe energi luwih endhek, sing nyebabake efisiensi sing luwih dhuwur lan pencapaian keseimbangan sing luwih cepet. Nanging, iki ngenalake masalah kerumitan lan biaya, kanthi tantangan ing ngrancang matriks saklar lan ngontrol drive.
Amarga ana sawetara kompromi, penyeimbangan pasif bisa uga cocog kanggo sel kanthi konsistensi sing apik, dene penyeimbangan aktif luwih disenengi kanggo sel kanthi perbedaan sing luwih gedhe.
Wektu kiriman: 27 Agustus 2024
