Γιατί η εξισορρόπηση μπαταριών είναι σημαντική για τις συστοιχίες μπαταριών;

Τα συστήματα μπαταριών ισχύος αυτοκινήτων αποτελούνται από πολλαπλά μεμονωμένα κύτταρα που συνδέονται σε σειρά για την κάλυψη συγκεκριμένων απαιτήσεων τάσης και ισχύος.λόγω διαφορών μεταξύ των επιμέρους κυττάρων, η χωρητικότητα ολόκληρης της μπαταρίας περιορίζεται από τη χωρητικότητα του ασθενέστερου κυψελού.Οι διαφορές στην ικανότητα οδηγούν σε διαφορετικά βάθη εκφόρτωσης· τα κύτταρα μεγάλης χωρητικότητας τείνουν να φορτίζονται και να εκφορτώνονται ελάχιστα, ενώ τα κύτταρα χαμηλής χωρητικότητας είναι επιρρεπή σε υπερφόρτιση και υπερφόρτιση.τα κύτταρα μεγάλης χωρητικότητας υποβαθμίζονται αργά και διαρκούν περισσότεροΗ διαφορά αυτή διευρύνεται με την πάροδο του χρόνου, ενώ τα κύτταρα χαμηλής χωρητικότητας υποβαθμίζονται ταχύτερα και έχουν μικρότερη διάρκεια ζωής.Τελικά οδηγεί σε πρόωρη βλάβη ολόκληρης της μπαταρίας λόγω της βλάβης των κυψελών χαμηλής χωρητικότητας.

Το ACEYΔοκιμαστής μπαταρίαςμπορεί να μετρήσει την χωρητικότητα, τη διάρκεια ζωής του κύκλου και τις επιδόσεις φόρτισης-αφόρτισης της μπαταρίας.

Ο θεμελιώδης στόχος της εξισορρόπησης είναι να "απομακρύνει τις κορυφές και να γεμίσει τις κοιλάδες". Αυτό περιλαμβάνει τη χρήση εξωτερικών κυκλωμάτων για τη ρύθμιση των ρευμάτων φόρτισης και εκφόρτισης κατά τη διάρκεια της φόρτισης, της εκφόρτισης,ή περιόδους αδρανής λειτουργίας για τη διασφάλιση σταθερής τάσης μεταξύ των κυψελών κατά τη διάρκεια της λειτουργίας, διευρύνοντας έτσι την αυτονομία του οχήματος και τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας.

Το φαινόμενο όπου η απόδοση της μπαταρίας μειώνεται λόγω των διαφορών απόδοσης μεταξύ των μεμονωμένων κυττάρων αναφέρεται συνήθως ως "αντιστοιχία κυττάρων" ή "ανισορροπία".Αυτή η ανισορροπία οφείλεται σε ατέλειες στις διαδικασίες παραγωγής και τις μεθόδους δοκιμών και όχι σε αλλαγές στις εγγενείς χημικές ιδιότητες των κυττάρων.- ακόμη και όταν τα κύτταρα ταξινομούνται και ταιριάζουν μετά την παραγωγή, εξακολουθούν να μπορεί να εμφανιστούν ανισορροπίες.ενώ οι διαφορετικές εσωτερικές αντίστοιχες μπορούν να οδηγήσουν σε υπερφόρτιση συγκεκριμένων κυψελών κατά τη διάρκεια της διαδικασίας φόρτισης.
Για την επίτευξη ελέγχου εξισορρόπησης για μεμονωμένες κυψέλες, ο εξισορρόπησης χρησιμεύει ως βασικό στοιχείο του συστήματος διαχείρισης μπαταρίας (BMS).Το σύστημα διαχείρισης, ακόμη και με πρόσβαση στα δεδομένα μετρήσεων, δεν θα μπορούσε να λάβει διορθωτικά μέτρα., καθιστώντας την έννοια της "διαχείρισης" χωρίς νόημα.

Ι. Βασικό μοντέλο διαχείρισης ελέγχου ισορροπίας

Το μοντέλο ελέγχου εξισορρόπησης που εξετάζεται στο παρόν κεφάλαιο εφαρμόζεται σε συσσωρευτές μπαταριών με διαμόρφωση σειράς, υποθέτοντας ότι υπάρχουν συνολικά *n* κυψέλες μέσα στο πακέτο.η χωρητικότητα και η κατάσταση φόρτισης (SOC) των μεμονωμένων κυψελών εντός της συσκευασίας μπορεί να ποικίλλουν ανά πάσα στιγμήΓια τα ηλεκτρικά οχήματα, η ασυνέπεια μεταξύ των κυψελών μπαταρίας ισχύος είναι αναπόφευκτη, κυρίως λόγω των ακόλουθων δύο παραγόντων:

• Ανεπάρκειες που προκύπτουν από τη διαδικασία κατασκευής της μπαταρίας.
• Ακολουθίες που προκαλούνται από το περιβάλλον λειτουργίας.

ΙΙ. Ταξινομή της διαχείρισης ελέγχου εξισορρόπησης

Υπάρχουν ποικίλες μέθοδοι ελέγχου της εξισορρόπησης της μπαταρίας, με τις νέες να αναδύονται συνεχώς.Η ταξινόμηση αυτών των μεθόδων είναι δύσκολη, διότι διαφορετικά κριτήρια ταξινόμησης αποφέρουν διαφορετικά αποτελέσματα.Ο παρακάτω πίνακας συνοψίζει τα κοινά κριτήρια ταξινόμησης και τους αντίστοιχους τύπους τους.

ΙΙΙ. Σημασία της διαχείρισης ελέγχου εξισορρόπησης

1Η διαχείριση ελέγχου ισορροπίας συμβάλλει στην αύξηση της συνολικής χωρητικότητας της μπαταρίας.
Θεωρήστε μια μπαταρία που αποτελείται από τέσσερις κυψέλες (B1, B2, B3, B4). Υποθέστε ότι οι ονομαστικές χωρητικότητές τους είναι πανομοιότυπες (C1=C2=C3=C4=Cmax).Οι αρχικές τους ικανότητες διαφέρουν πριν από έναν κύκλο φόρτισηςΟι κυψέλες συνδέονται σε σειρά και η εναπομείναντη χωρητικότητα του πακέτου μειώνεται ομοιόμορφα, με την πάροδο του χρόνου όμως αναπτύσσεται μια ανισορροπία.Ο έλεγχος εξισορρόπησης επιτρέπει αύξηση της συνολικής χρησιμοποιήσιμης ικανότητας.

2Η διαχείριση ελέγχου εξισορρόπησης βοηθά στη ρύθμιση του βάθους φόρτισης και εκφόρτισης για τα κύτταρα μπαταρίας ισχύος.
Πρώτον, η διαχείριση εξισορρόπησης βελτιώνει την ασφάλεια της μπαταρίας.υπερβαίνει το 95%)Λόγω της ηλεκτροκινητικής δύναμης και των χαρακτηριστικών εσωτερικής αντίστασης, η τάση λειτουργίας αυξάνεται γρήγορα, καθιστώντας το ευάλωτο σε υπερφόρτιση.

Δεύτερον, η διαχείριση εξισορρόπησης διευρύνει τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας.Η ασυνέπεια στο SOH δημιουργεί δυσκολίες για το σύστημα διαχείρισης μπαταριών· περιπλέκει το ήδη δύσκολο έργο της εκτίμησης της εναπομείναντος φόρτισης της μπαταρίας (ή της κατάστασης φόρτισης,Η εφαρμογή των στρατηγικών φόρτισης για την μπαταρίαΓια να βελτιωθεί η συνέπεια SOH σε όλη τη συσκευασία, οι παράγοντες που επηρεάζουν τη γήρανση της μπαταρίας θα πρέπει να επηρεάζουν κάθε μεμονωμένο κύτταρο όσο το δυνατόν περισσότερο.η εφαρμογή ελέγχου εξισορρόπησης για τη διασφάλιση σταθερού βάθους εκφόρτωσης (DOD) σε όλα τα κύτταρα είναι αποτελεσματική μέθοδος για την επίτευξη ομοιόμορφης γήρανσηςΟ έλεγχος εξισορρόπησης διατηρεί σταθερό βάθος εκκένωσης κατά τη διάρκεια της λειτουργίας.που όχι μόνο παρατείνει τη συνολική διάρκεια ζωής του κύκλου ζωής της μπαταρίας, όπως προαναφέρθηκε, αλλά εξασφαλίζει επίσης την ομοιόμορφη υποβάθμιση, με αποτέλεσμα τιμές SOH που είναι σχετικά παρόμοιες σε όλα τα κύτταρα.

Χρίστε μας

Νέα ΕνέργειαΕιδικεύεται στην έρευνα και την κατασκευή εξοπλισμού υψηλής τεχνολογίας για μπαταρίες ιόντων λιθίου.Μπορούμε να παρέχουμε μια ολοκληρωμένη λύση για την γραμμή παραγωγής μπαταριών ιόντων λιθίου για κυλινδρική / πρισματική μπαταρίαΕάν ενδιαφέρεστε για δοκιμαστές μπαταρίας ή εξισωτές μπαταρίας, παρακαλούμε επικοινωνήστε μαζί μας.