Il-pakketti tal-batteriji tal-litju huma bħal magni li m’għandhomx manutenzjoni;BMSMingħajr funzjoni ta' bbilanċjar huwa sempliċement kollettur tad-dejta u ma jistax jitqies bħala sistema ta' ġestjoni. Kemm il-bilanċjar attiv kif ukoll dak passiv għandhom l-għan li jeliminaw l-inkonsistenzi fi ħdan pakkett ta' batteriji, iżda l-prinċipji ta' implimentazzjoni tagħhom huma fundamentalment differenti.
Għal aktar ċarezza, dan l-artikolu jiddefinixxi l-ibbilanċjar mibdi mill-BMS permezz ta' algoritmi bħala bbilanċjar attiv, filwaqt li l-ibbilanċjar li juża reżisturi biex ixerred l-enerġija jissejjaħ bbilanċjar passiv. L-ibbilanċjar attiv jinvolvi t-trasferiment tal-enerġija, filwaqt li l-ibbilanċjar passiv jinvolvi d-dissipazzjoni tal-enerġija.
Prinċipji Bażiċi tad-Disinn tal-Pakkett tal-Batteriji
- L-iċċarġjar irid jieqaf meta l-ewwel ċellula tkun iċċarġjata kompletament.
- L-iskariku għandu jintemm meta l-ewwel ċellula tkun tispiċċa.
- Iċ-ċelloli aktar dgħajfa jixjieħu aktar malajr miċ-ċelloli aktar b'saħħithom.
- -iċ-ċellula bl-aktar ċarġ dgħajjef fl-aħħar mill-aħħar se tillimita l-pakkett tal-batterija'il-kapaċità użabbli (l-iktar ħolqa dgħajfa).
- Il-gradjent tat-temperatura tas-sistema fil-pakkett tal-batterija jagħmel iċ-ċelloli li joperaw f'temperaturi medji ogħla aktar dgħajfa.
- Mingħajr bilanċ, id-differenza fil-vultaġġ bejn iċ-ċelloli l-aktar dgħajfa u l-aktar b'saħħithom tiżdied ma' kull ċiklu ta' ċċarġjar u skarika. Eventwalment, ċellola waħda se toqrob lejn il-vultaġġ massimu filwaqt li oħra toqrob lejn il-vultaġġ minimu, u dan ifixkel il-kapaċitajiet ta' ċċarġjar u skarika tal-pakkett.
Minħabba n-nuqqas ta' qbil bejn iċ-ċelloli maż-żmien u l-kundizzjonijiet tat-temperatura li jvarjaw mill-installazzjoni, il-bilanċjar taċ-ċelloli huwa essenzjali.
Il-batteriji tal-jone tal-litju primarjament jiffaċċjaw żewġ tipi ta’ nuqqas ta’ qbil: nuqqas ta’ qbil fl-iċċarġjar u nuqqas ta’ qbil fil-kapaċità. In-nuqqas ta’ qbil fl-iċċarġjar iseħħ meta ċelloli bl-istess kapaċità jvarjaw gradwalment fiċ-ċarġ. In-nuqqas ta’ qbil fil-kapaċità jseħħ meta ċelloli b’kapaċitajiet inizjali differenti jintużaw flimkien. Għalkemm iċ-ċelloli ġeneralment ikunu mqabbla sew jekk jiġu prodotti madwar l-istess żmien bi proċessi ta’ manifattura simili, in-nuqqasijiet ta’ qbil jistgħu jinqalgħu minn ċelloli b’sorsi mhux magħrufa jew differenzi sinifikanti fil-manifattura.
Bilanċjar Attiv vs. Bilanċjar Passiv
1. Skop
Il-pakketti tal-batteriji jikkonsistu f'ħafna ċelloli konnessi f'serje, li x'aktarx ma jkunux identiċi. Il-bilanċjar jiżgura li d-devjazzjonijiet tal-vultaġġ taċ-ċelloli jinżammu fil-meded mistennija, u b'hekk tinżamm l-użabilità u l-kontrollabbiltà ġenerali, u b'hekk tiġi evitata l-ħsara u tiġi estiża l-ħajja tal-batterija.
2. Paragun tad-Disinn
- Bilanċjar Passiv: Tipikament jarmi ċelloli ta' vultaġġ ogħla bl-użu ta' reżisturi, u jikkonverti l-enerġija żejda f'sħana. Dan il-metodu jestendi l-ħin tal-iċċarġjar għal ċelloli oħra iżda għandu effiċjenza aktar baxxa.
- Bilanċjar Attiv: Teknika kumplessa li tqassam mill-ġdid iċ-ċarġ fiċ-ċelloli matul iċ-ċikli ta' ċċarġjar u skarika, tnaqqas il-ħin tal-iċċarġjar u testendi t-tul tal-iskarika. Ġeneralment tuża strateġiji ta' bilanċjar minn isfel matul l-iskarika u strateġiji ta' bilanċjar minn fuq matul l-iċċarġjar.
- Paragun tal-Vantaġġi u l-Iżvantaġġi: L-ibbilanċjar passiv huwa aktar sempliċi u orħos iżda inqas effiċjenti, peress li jaħli l-enerġija bħala sħana u għandu effetti ta' bbilanċjar aktar bil-mod. Il-bilanċjar attiv huwa aktar effiċjenti, u jittrasferixxi l-enerġija bejn iċ-ċelloli, li jtejjeb l-effiċjenza ġenerali tal-użu u jikseb bilanċ aktar malajr. Madankollu, jinvolvi strutturi kumplessi u spejjeż ogħla, b'sfidi fl-integrazzjoni ta' dawn is-sistemi f'ICs dedikati.
Konklużjoni
Il-kunċett tal-BMS ġie żviluppat inizjalment barra minn Malta, bid-disinji bikrija tal-ICs jiffokaw fuq id-detezzjoni tal-vultaġġ u t-temperatura. Il-kunċett tal-ibbilanċjar ġie introdott aktar tard, inizjalment bl-użu ta' metodi ta' skarika reżistiva integrati fl-ICs. Dan l-approċċ issa huwa mifrux, b'kumpaniji bħal TI, MAXIM, u LINEAR jipproduċu ċipep bħal dawn, uħud minnhom jintegraw sewwieqa tas-swiċċijiet fiċ-ċipep.
Mill-prinċipji u d-dijagrammi tal-ibbilanċjar passiv, jekk pakkett ta' batteriji jitqabbel ma' barmil, iċ-ċelloli huma bħall-bsaten. Iċ-ċelloli b'enerġija ogħla huma planki twal, u dawk b'enerġija aktar baxxa huma planki qosra. L-ibbilanċjar passiv "iqassar" biss il-planki twal, u dan jirriżulta f'ħela ta' enerġija u ineffiċjenzi. Dan il-metodu għandu limitazzjonijiet, inkluż dissipazzjoni sinifikanti tas-sħana u effetti ta' bbilanċjar bil-mod f'pakketti ta' kapaċità kbira.
Il-bilanċjar attiv, għall-kuntrarju, "jimla l-pjanċi qosra," jittrasferixxi l-enerġija minn ċelloli b'enerġija ogħla għal dawk b'enerġija aktar baxxa, u dan jirriżulta f'effiċjenza ogħla u kisba aktar mgħaġġla tal-bilanċ. Madankollu, jintroduċi kwistjonijiet ta' kumplessità u spejjeż, b'sfidi fid-disinn ta' matriċi tas-swiċċijiet u l-kontroll tad-drajvs.
Minħabba l-kompromessi, il-bilanċjar passiv jista' jkun adattat għal ċelloli b'konsistenza tajba, filwaqt li l-bilanċjar attiv huwa preferibbli għal ċelloli b'diskrepanzi akbar.
Ħin tal-posta: 27 ta' Awwissu 2024
