Perché il bilanciamento della batteria è importante per i pacchi batteria?

I sistemi di batterie di potenza per autoveicoli sono composti da molteplici singole celle collegate in serie per soddisfare specifici requisiti di tensione e potenza.a causa di variazioni tra singole cellule, la capacità dell'intera batteria è limitata dalla capacità della cella più debole.Le differenze di capacità portano a diverse profondità di scarico■ le celle ad alta capacità tendono ad essere sottocaricate e sottodiscaricate, mentre le celle a bassa capacità sono soggette a sovraccarico e sovraccarico.le celle ad alta capacità si degradano lentamente e durano più a lungo, mentre le celle a bassa capacità si degradano più rapidamente e hanno una durata di vita più breve.che porta eventualmente a un guasto prematuro dell'intero pacchetto di batterie a causa del guasto delle celle a bassa capacità.

L'ACEYTestatore della batteriapuò misurare la capacità, la durata del ciclo e le prestazioni di carica-scarica della batteria.

L'obiettivo fondamentale dell'equilibrio è quello di "rasciare i picchi e riempire le valli". Ciò comporta l'uso di circuiti esterni per regolare le correnti di carica e scarica durante la carica, scarica,o periodi di inattività per garantire una tensione costante tra le celle durante il funzionamento, prolungando così l'autonomia del veicolo e la durata della batteria.

Il fenomeno in cui le prestazioni del pacchetto di batterie diminuiscono a causa delle variazioni di prestazioni tra le singole celle è tipicamente indicato come "disadattamento delle celle" o "squilibrio".questo squilibrio deriva da imperfezioni nei processi di produzione e nei metodi di prova piuttosto che da cambiamenti nelle proprietà chimiche intrinseche delle cellule- anche quando le celle vengono ordinate e abbinate dopo la produzione, possono verificarsi squilibri; ad esempio, i diversi tassi di auto-discarico possono causare squilibri di capacità durante i periodi di inattività,mentre le diverse resistenze interne possono portare alla sovraccarica di specifiche celle durante il processo di ricarica.
Per ottenere il controllo di bilanciamento per singole celle, il bilanciatore funge da componente centrale del sistema di gestione della batteria (BMS); senza un bilanciatore,il sistema di gestione “anche con accesso ai dati di misura ”non sarebbe in grado di adottare misure correttive, rendendo il concetto di "gestione" privo di significato.

I. Modello di base di gestione del controllo di bilanciamento

Il modello di controllo dell'equilibrio descritto in questo capitolo si applica ai pacchetti di batterie con una configurazione in serie, supponendo un totale di *n* celle all'interno del pacchetto.la capacità e lo stato di carica (SOC) delle singole celle all'interno del pacchetto possono variare in qualsiasi momentoPer i veicoli elettrici, l'incoerenza tra le celle della batteria di potenza è inevitabile, principalmente a causa dei seguenti due fattori:

• Inconsistenze derivanti dal processo di fabbricazione della batteria.
• Inconsistenze causate da ambienti operativi.

II. Classificazione della gestione del controllo di bilanciamento

Esistono una grande varietà di metodi di controllo dell'equilibrio della batteria, con nuovi che emergono costantemente.La classificazione di questi metodi è difficile perché criteri di classificazione diversi danno risultati diversiLa tabella seguente riassume i criteri comuni di classificazione e i loro tipi corrispondenti.

III. Significato della gestione del controllo di bilanciamento

1La gestione del controllo di bilanciamento aiuta ad aumentare la capacità complessiva della batteria.
Considerate un pacchetto di batterie composto da quattro celle (B1, B2, B3, B4). Supponiamo che le loro capacità nominali siano identiche (C1=C2=C3=C4=Cmax); tuttavia, a causa di fattori come i vari tassi di auto-discarica,Le loro capacità iniziali differiscono prima di un ciclo di ricarica, supponiamo che B2 abbia la capacità iniziale più alta e B3 la più bassa.Il controllo di bilanciamento consente di aumentare la capacità utile complessiva.

2La gestione del controllo di bilanciamento aiuta a regolare la profondità di carica e scarica per le celle delle batterie di potenza.
In primo luogo, la gestione dell'equilibrio migliora la sicurezza della batteria.superiore al 95%)A causa della forza elettromotrice e delle caratteristiche di resistenza interna, la sua tensione di funzionamento aumenta rapidamente, rendendola suscettibile di sovraccarico.

In secondo luogo, la gestione dell'equilibrio prolunga la durata della batteria e, in terzo luogo, la gestione dell'equilibrio consente un invecchiamento uniforme della batteria, migliorando così la coerenza dello stato di salute (SOH).L'incoerenza nel SOH pone difficoltà al sistema di gestione delle batterie■ complica il compito già impegnativo di stimare la carica residua della batteria (o stato di carica,L'obiettivo è quello di migliorare la capacità di carica delle batterie.Per migliorare la consistenza SOH in tutta la confezione, i fattori che influenzano l'invecchiamento della batteria dovrebbero influenzare ogni singola cella nel modo più equo possibile;l'implementazione di un controllo di bilanciamento per garantire una profondità di scarico coerente (DOD) tra le celle è un metodo efficace per ottenere un invecchiamento uniformeIl controllo di bilanciamento mantiene una profondità di scarica costante durante il funzionamento,che non solo prolunga la durata complessiva del ciclo del pacchetto batterie, come già detto, ma garantisce anche un degrado uniforme, con conseguenti valori di SOH relativamente simili in tutte le celle.

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