O concepto deequilibrio celularprobablemente sexa familiar para a maioría de nós. Isto débese principalmente a que a consistencia actual das células non é o suficientemente boa, e o equilibrio axuda a mellorala. Do mesmo xeito que non se poden atopar dúas follas idénticas no mundo, tampouco se poden atopar dúas células idénticas. Entón, en última instancia, o equilibrio consiste en abordar as deficiencias das células, servindo como medida compensatoria.
Que aspectos amosan inconsistencia celular?
Hai catro aspectos principais: o SOC (estado de carga), a resistencia interna, a corrente de autodescarga e a capacidade. Non obstante, o equilibrado non pode resolver completamente estas catro discrepancias. O equilibrado só pode compensar as diferenzas no SOC, abordando ademais as inconsistencias na autodescarga. Pero para a resistencia interna e a capacidade, o equilibrado non ten ningún efecto.
Como se causa a inconsistencia celular?
Hai dúas razóns principais: unha é a inconsistencia causada pola produción e o procesamento das células e a outra é a inconsistencia causada polo ambiente de uso das células. As inconsistencias na produción xorden de factores como as técnicas e os materiais de procesamento, o que supón unha simplificación dun problema moi complexo. A inconsistencia ambiental é máis doada de entender, xa que a posición de cada célula no PACK é diferente, o que leva a diferenzas ambientais, como pequenas variacións de temperatura. Co tempo, estas diferenzas acumúlanse, causando inconsistencia celular.
Como funciona o equilibrio?
Como se mencionou anteriormente, o balanceo utilízase para eliminar as diferenzas de SOC entre as celas. Idealmente, mantén o SOC de cada cela igual, o que permite que todas as celas alcancen os límites de tensión superior e inferior de carga e descarga simultaneamente, aumentando así a capacidade utilizable da batería. Hai dous escenarios para as diferenzas de SOC: un é cando as capacidades das celas son as mesmas pero os SOC son diferentes; o outro é cando as capacidades das celas e os SOC son diferentes.
O primeiro escenario (o da esquerda na ilustración seguinte) mostra celas coa mesma capacidade pero con diferentes SOC. A cela co SOC máis pequeno alcanza primeiro o límite de descarga (asumindo un 25 % de SOC como límite inferior), mentres que a cela co SOC máis grande alcanza primeiro o límite de carga. Co equilibrado, todas as celas manteñen o mesmo SOC durante a carga e a descarga.
O segundo escenario (o segundo pola esquerda na ilustración seguinte) implica celas con diferentes capacidades e SOC. Aquí, a cela coa menor capacidade cárgase e descárgase primeiro. Co equilibrado, todas as celas manteñen o mesmo SOC durante a carga e a descarga.
A importancia do equilibrio
O equilibrio é unha función crucial para as células actuais. Hai dous tipos de equilibrio:equilibrio activoeequilibrio pasivoO balanceo pasivo emprega resistencias para a descarga, mentres que o balanceo activo implica o fluxo de carga entre as celas. Existe certo debate sobre estes termos, pero non imos entrar niso. O balanceo pasivo úsase con máis frecuencia na práctica, mentres que o balanceo activo é menos común.
Decisión da corrente de equilibrio para BMS
Para o equilibrado pasivo, como se debe determinar a corrente de equilibrado? Idealmente, debería ser o máis grande posible, pero factores como o custo, a disipación de calor e o espazo requiren un compromiso.
Antes de escoller a corrente de equilibrio, é importante comprender se a diferenza de SOC se debe ao escenario un ou ao escenario dous. En moitos casos, é máis parecido ao escenario un: as celas comezan cunha capacidade e un SOC case idénticos, pero a medida que se usan, especialmente debido ás diferenzas na autodescarga, o SOC de cada cela faise gradualmente diferente. Polo tanto, a capacidade de equilibrio debería polo menos eliminar o impacto das diferenzas de autodescarga.
Se todas as celas tivesen unha autodescarga idéntica, o equilibrado non sería necesario. Pero se hai unha diferenza na corrente de autodescarga, xurdirán diferenzas no estado de carga (SOC) e o equilibrado é necesario para compensar isto. Ademais, dado que o tempo medio diario de equilibrado é limitado mentres que a autodescarga continúa diariamente, tamén se debe ter en conta o factor tempo.
Data de publicación: 05-07-2024
