ทําไมการสมดุลแบตเตอรี่จึงสําคัญสําหรับแบตเตอรี่แพ็ค?

ระบบแบตเตอรี่พลังงานรถยนต์ประกอบด้วยเซลล์ส่วนตัวหลายตัวเชื่อมต่อกันเป็นชุดเพื่อตอบสนองความตึงเครียดและความต้องการพลังงานเฉพาะเจาะจงเนื่องจากความแตกต่างระหว่างเซลล์แต่ละตัว, ความจุของแบตเตอรี่แพ็คทั้งหมดถูกจํากัดด้วยความจุของเซลล์ที่อ่อนแอที่สุด ในแพ็คที่เชื่อมต่อเป็นลําดับ แม้ว่ากระแสที่ไหลผ่านเซลล์แต่ละเซลล์จะเหมือนกันความแตกต่างในความจุ นําไปสู่ความลึกของการปล่อยที่แตกต่างกัน; เซลล์จุลินทรีย์ขนาดใหญ่มักจะชาร์จและอัดอัดน้อย ขณะที่เซลล์จุลินทรีย์ขนาดต่ํามักจะชาร์จและอัดอัดมากเกินไปเซลล์ขนาดใหญ่จะทําลายลงช้าและใช้ได้นานกว่าขณะที่เซลล์ขนาดต่ําจะทําลายเร็วขึ้นและมีอายุการใช้งานที่สั้นกว่าส่งผลให้แบตเตอรี่แพ็คทั้งหมดล้มเหลวก่อนกําหนด เนื่องจากเซลล์ที่มีจุน้อยล้มเหลว.

ACEYเครื่องทดสอบแบตเตอรี่สามารถวัดความจุ, ระยะเวลาใช้งาน และผลการชาร์จ-ชาร์จของแบตเตอรี่

เป้าหมายพื้นฐานของการสมดุลคือ "การตัดจุดสูงและการเติมคลอง"หรือระยะเวลาว่าง เพื่อให้ความกระชับกําลังคงที่ระหว่างเซลล์ระหว่างการทํางาน, ทําให้ระยะทางขับขี่ของรถยนต์และอายุการใช้งานของแบตเตอรี่

ปรากฏการณ์ที่ผลงานของแบตเตอรี่แพ็คลดลงเนื่องจากความแตกต่างของผลงานระหว่างเซลล์แต่ละเซลล์ โดยทั่วไปเรียกว่า "การไม่ตรงกันของเซลล์" หรือ "ความไม่สมดุล" ในกรณีส่วนใหญ่ความไม่สมดุลนี้มาจากความไม่สมบูรณ์แบบในกระบวนการผลิต และวิธีการทดสอบ แทนที่จะเป็นการเปลี่ยนแปลงในคุณสมบัติเคมีที่เนื้อหาของเซลล์แม้ว่าเซลล์จะถูกจัดลําดับและตรงกันหลังจากการผลิต ความไม่สมดุลยังอาจเกิดขึ้น เช่น อัตราการปล่อยของตัวเองที่แตกต่างกัน อาจทําให้ความไม่สมดุลของกําลังในช่วงเวลาที่ว่างขณะที่ความต้านทานภายในที่แตกต่างกันอาจนําไปสู่การชาร์จเกินของเซลล์เฉพาะเจาะจงระหว่างกระบวนการชาร์จ.
เพื่อบรรลุการควบคุมการปรับสมดุลสําหรับเซลล์แต่ละเซลล์ เครื่องปรับสมดุลเป็นองค์ประกอบหลักของระบบบริหารแบตเตอรี่ (BMS)ระบบการจัดการ แม้ว่าจะมีการเข้าถึงข้อมูลการวัดทําให้ความหมายของคําว่า "การจัดการ"

I. รูปแบบพื้นฐานของการจัดการควบคุมการสมดุล

โมเดลควบคุมการสมดุลที่พิจารณาในบทนี้ใช้กับแบตเตอรี่แพ็คที่มีการตั้งค่าชุด โดยสมมุติว่ามีเซลล์ทั้งหมด * n * ภายในแพ็คความจุและสภาพการชาร์จ (SOC) ของเซลล์แต่ละเซลล์ภายในแพ็คอาจแตกต่างกันในเวลาใด ๆสําหรับรถยนต์ไฟฟ้า ความไม่สอดคล้องระหว่างเซลล์แบตเตอรี่พลังงานเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ โดยหลักแล้วเป็นเพราะปัจจัยสองประการต่อไปนี้

• ความไม่สอดคล้องที่เกิดจากกระบวนการผลิตแบตเตอรี่
• ความไม่สอดคล้องที่เกิดจากสภาพแวดล้อมการทํางาน

II. การจัดหมวดหมู่การจัดการควบคุมการสมดุล

มีวิธีการควบคุมการสมดุลแบตเตอรี่ที่หลากหลาย และยังมีวิธีใหม่ๆ ที่กําลังเกิดขึ้นเรื่อยๆการจัดหมวดหมู่วิธีเหล่านี้เป็นความท้าทาย เพราะเกณฑ์การจัดหมวดหมู่ที่แตกต่างกัน ส่งผลที่แตกต่างกันตารางด้านล่างสรุปเกณฑ์การจัดอันดับทั่วไปและประเภทที่ตรงกัน

III. ความสําคัญของการจัดการควบคุมการสมดุล

1การบริหารการควบคุมความสมดุลช่วยเพิ่มความจุของแบตเตอรี่
สมมติว่าแบตเตอรี่ประกอบด้วยเซลล์ 4 ช่อง (B1, B2, B3, B4). สมมติว่าความจุหมายของพวกมันเหมือนกัน (C1=C2=C3=C4=Cmax); อย่างไรก็ตาม เนื่องจากปัจจัยต่างๆ เช่น อัตราการปล่อยของตัวเองที่แตกต่างกันความจุเริ่มต้นต่างกันก่อนรอบการชาร์จ, สมมุติว่า B2 มีความจุเริ่มต้นที่สูงที่สุดและ B3 ที่ต่ําที่สุด เนื่องจากเซลล์เชื่อมต่อเป็นชุด, ความจุที่เหลือของแพ็คลดลงอย่างเท่าเทียมกัน; อย่างไรก็ตามในช่วงเวลา, ความไม่สมดุลพัฒนา.การควบคุมอัตราสมดุลทําให้การเพิ่มกําลังใช้งานรวม.

2การบริหารการควบคุมความสมดุลช่วยควบคุมความลึกของการชาร์จและการปล่อยของเซลล์แบตเตอรี่พลังงาน
อันดับแรก การจัดการสมดุลเพิ่มความปลอดภัยของแบตเตอรี่ โดยไม่มีการจัดการสมดุลการชาร์จ ลองพิจารณาสถานการณ์นี้: ในหมู่เซลล์ 4 ช่องหนึ่ง (B2) ใกล้ชาร์จเต็ม (เช่น สถานการณ์การชาร์จหรือ SOC)มากกว่า 95%)เนื่องจากแรงไฟฟ้าและลักษณะความต้านทานภายใน ความดันการทํางานของมันเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ทําให้มันสามารถชาร์จเกิน

อันดับที่สอง การจัดการสมดุลขยายอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ อันดับที่สาม การจัดการสมดุลทําให้แบตเตอรี่สามารถแก่ตัวได้อย่างเท่าเทียมกัน โดยปรับปรุงความสม่ําเสมอของภาวะสุขภาพ (SOH)ความไม่สอดคล้องใน SOH สร้างความยากลําบากสําหรับระบบจัดการแบตเตอรี่; มันยุ่งยากกับภารกิจที่ท้าทายแล้วของการประเมินค่าชาร์จที่เหลือของแบตเตอรี่ (หรือภาวะการชาร์จSOC) และขัดขวางการดําเนินการของยุทธศาสตร์การชาร์จที่ดีที่สุดสําหรับแพ็คแบตเตอรี่เพื่อเพิ่มความสอดคล้องของ SOH ทั่วแพคเกจ ปัจจัยที่ส่งผลกระทบต่อการแก่ตัวของแบตเตอรี่ ควรมีผลต่อเซลล์แต่ละตัวอย่างเท่าเทียมกันการนํามาใช้การควบคุมการปรับสมดุลเพื่อให้ความลึกของการปล่อย (DOD) เป็นที่สอดคล้องระหว่างเซลล์ เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการบรรลุการเก่าอย่างเท่าเทียมกันการควบคุมอัตราสมดุลรักษาความลึกการปล่อยที่คงที่ระหว่างการทํางานซึ่งไม่เพียงแค่ขยายอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ทั้งหมด เท่าที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ แต่ยังให้ความเสื่อมเสื่อมส่งผลให้มีค่า SOH ที่ค่อนข้างคล้ายกันในเซลล์ทั้งหมด

เจียวยาเรา

แรงงานใหม่ Aceyมีความเชี่ยวชาญในด้านการวิจัยและผลิตอุปกรณ์ระดับสูงสําหรับแบตเตอรี่ลิตியம்ไอออนเราสามารถให้บริการคําตอบแบบเดียว สําหรับสายการผลิตแบตเตอรี่ลิตিয়ামไอออน สําหรับแบตเตอรี่กระบอก / prismaticหากคุณสนใจในเครื่องทดสอบแบตเตอรี่แพ็ค หรือเครื่องปรับระดับแบตเตอรี่ กรุณาติดต่อเรา