Litium batareya paketləri texniki xidmət göstərməyən mühərriklər kimidir; aBMSbalanslaşdırma funksiyası olmayan sadəcə məlumat toplayıcısıdır və idarəetmə sistemi sayıla bilməz. Həm aktiv, həm də passiv balanslaşdırma batareya paketindəki uyğunsuzluqları aradan qaldırmaq məqsədi daşıyır, lakin onların həyata keçirilməsi prinsipləri kökündən fərqlidir.
Aydınlıq üçün, bu məqalə alqoritmlər vasitəsilə BMS tərəfindən başlatılan balanslaşdırmanı aktiv balanslaşdırma kimi müəyyən edir, enerjini dağıtmaq üçün rezistorlardan istifadə edən balanslaşdırma isə passiv balanslaşdırma adlanır. Aktiv balanslaşdırma enerji ötürülməsini, passiv balanslaşdırma isə enerjinin yayılmasını əhatə edir.
Əsas Batareya Paketinin Dizayn Prinsipləri
- Birinci hüceyrə tam doldurulduqda doldurulma dayandırılmalıdır.
- Boşaltma ilk hüceyrənin tükənməsi ilə başa çatmalıdır.
- Zəif hüceyrələr güclü hüceyrələrdən daha tez qocalır.
- -Ən zəif yüklü hüceyrə, nəticədə batareya paketini məhdudlaşdıracaq'istifadə qabiliyyəti (ən zəif həlqə).
- Batareya paketindəki sistem temperaturu gradienti daha yüksək orta temperaturda işləyən hüceyrələri zəiflədir.
- Balanslaşdırmadan, ən zəif və ən güclü hüceyrələr arasındakı gərginlik fərqi hər şarj və boşalma dövrü ilə artır. Nəhayət, bir hüceyrə maksimum gərginliyə yaxınlaşacaq, digəri isə minimum gərginliyə yaxınlaşaraq paketin doldurulması və boşaldılması imkanlarına mane olacaq.
Hüceyrələrin zamanla uyğunsuzluğu və quraşdırma zamanı dəyişən temperatur şəraiti səbəbindən hüceyrə balansı vacibdir.
Litium-ion batareyaları əsasən iki növ uyğunsuzluqla üzləşirlər: doldurma uyğunsuzluğu və tutum uyğunsuzluğu. Doldurma uyğunsuzluğu eyni tutumlu hüceyrələr tədricən məsul olaraq fərqləndikdə baş verir. Tutum uyğunsuzluğu müxtəlif ilkin tutumlu hüceyrələr birlikdə istifadə edildikdə baş verir. Hüceyrələr oxşar istehsal prosesləri ilə eyni vaxtda istehsal olunarsa, ümumiyyətlə yaxşı uyğunlaşsa da, uyğunsuzluqlar naməlum mənbələrə və ya əhəmiyyətli istehsal fərqlərinə malik hüceyrələrdən yarana bilər.
Aktiv balanslaşdırma və passiv balanslaşdırma
1. Məqsəd
Batareya paketləri eyni olma ehtimalı olmayan bir çox seriyaya qoşulmuş hüceyrələrdən ibarətdir. Balanslaşdırma hüceyrə gərginliyinin sapmalarının gözlənilən diapazonlarda saxlanmasını təmin edir, ümumi istifadəyə yararlılığı və idarə oluna bilir, bununla da zədələnmənin qarşısını alır və batareyanın ömrünü uzatır.
2. Dizayn müqayisəsi
- Passiv balanslaşdırma: Tipik olaraq rezistorlardan istifadə edərək daha yüksək gərginlikli hüceyrələri boşaldır, artıq enerjini istiliyə çevirir. Bu üsul digər hüceyrələr üçün doldurma müddətini uzadır, lakin daha aşağı effektivliyə malikdir.
- Aktiv Balanslaşdırma: Doldurma və boşalma dövrləri zamanı hüceyrələrdə yükü yenidən paylayan, doldurma vaxtını azaldan və boşalma müddətini uzadan mürəkkəb texnika. Ümumiyyətlə boşalma zamanı alt balanslaşdırma strategiyalarından və doldurma zamanı yuxarı balanslaşdırma strategiyalarından istifadə edir.
- Müsbət və mənfi cəhətlərin müqayisəsi: Passiv balanslaşdırma daha sadə və ucuzdur, lakin daha az səmərəlidir, çünki o, enerjini istilik kimi israf edir və daha yavaş balanslaşdırıcı təsirlərə malikdir. Aktiv balanslaşdırma daha səmərəlidir, enerjinin hüceyrələr arasında ötürülməsi, ümumi istifadə səmərəliliyini artırır və balansı daha tez əldə edir. Bununla belə, bu sistemləri xüsusi IC-lərə inteqrasiya etməkdə çətinliklərlə üzləşən mürəkkəb strukturları və daha yüksək xərcləri əhatə edir.
Nəticə
BMS konsepsiyası ilkin olaraq xaricdə hazırlanmışdır, ilkin IC dizaynları gərginlik və temperaturun aşkarlanmasına yönəlmişdir. Balanslaşdırma konsepsiyası sonradan təqdim edildi, əvvəlcə IC-lərə inteqrasiya olunmuş rezistiv boşalma üsullarından istifadə edildi. Bu yanaşma indi geniş yayılmışdır, TI, MAXIM və LINEAR kimi şirkətlər bu cür çipləri istehsal edir, bəziləri keçid sürücülərini çiplərə inteqrasiya edir.
Passiv balanslaşdırma prinsipləri və diaqramlarından, bir batareya paketi bir barellə müqayisə edilərsə, hüceyrələr çubuqlara bənzəyir. Enerjisi yüksək olan hüceyrələr uzun taxtalar, daha az enerjili olanlar isə qısa taxtalardır. Passiv balanslaşdırma yalnız uzun taxtaları "qısaldır" və nəticədə enerji və səmərəsizliyə səbəb olur. Bu metodun məhdudiyyətləri var, o cümlədən böyük tutumlu paketlərdə əhəmiyyətli istilik yayılması və yavaş balanslaşdırma effektləri.
Aktiv balanslaşdırma, əksinə, "qısa taxtaları doldurur", enerjini yüksək enerjili hüceyrələrdən aşağı enerjili olanlara köçürür, nəticədə daha yüksək səmərəlilik və daha sürətli tarazlıq əldə edilir. Bununla belə, bu, keçid matrislərinin dizaynında və sürücülərin idarə edilməsində çətinliklərlə yanaşı, mürəkkəblik və xərc məsələlərini təqdim edir.
Mübadilələri nəzərə alaraq, passiv balanslaşdırma yaxşı konsistensiyaya malik hüceyrələr üçün uyğun ola bilər, aktiv balanslaşdırma isə daha çox uyğunsuzluqları olan hüceyrələr üçün üstünlük təşkil edir.
Göndərmə vaxtı: 27 avqust 2024-cü il
