مفهومموازنة الخليةربما يكون مألوفا لمعظمنا. وذلك بشكل أساسي لأن الاتساق الحالي للخلايا ليس جيدًا بما فيه الكفاية ، والموازنة تساعد على تحسين هذا. تمامًا مثلما يمكنك العثور على أوراق متطابقة في العالم ، لا يمكنك أيضًا العثور على خليتين متطابقين. لذلك ، في نهاية المطاف ، فإن الموازنة هي معالجة أوجه القصور في الخلايا ، بمثابة تدبير تعويضي.
ما هي الجوانب التي تظهر تناقض الخلية؟
هناك أربعة جوانب رئيسية: SOC (حالة التهمة) ، والمقاومة الداخلية ، والتيار الذاتي الحالي ، والقدرة. ومع ذلك ، فإن الموازنة لا يمكن أن تحل هذه التناقضات الأربعة بالكامل. لا يمكن للموازنة تعويض اختلافات SOC إلا ، والتي تتناول التناقضات الذاتية بالمناسبة. ولكن من أجل المقاومة الداخلية والقدرة ، فإن الموازنة عاجزة.
كيف يحدث عدم تناسق الخلية؟
هناك سببان رئيسيان: أحدهما هو التناقض الناجم عن إنتاج الخلايا ومعالجتها ، والآخر هو عدم الاتساق الناجم عن بيئة استخدام الخلايا. تنشأ تناقضات الإنتاج من عوامل مثل تقنيات المعالجة والمواد ، وهو تبسيط لقضية معقدة للغاية. من الأسهل فهم عدم الاتساق البيئي ، لأن موضع كل خلية في الحزمة مختلف ، مما يؤدي إلى اختلافات بيئية مثل الاختلافات الطفيفة في درجة الحرارة. بمرور الوقت ، تتراكم هذه الاختلافات ، مما تسبب في عدم تناسق الخلية.
كيف يعمل الموازنة؟
كما ذكرنا سابقًا ، يتم استخدام الموازنة للقضاء على اختلافات SOC بين الخلايا. من الناحية المثالية ، فإنه يبقي SOC لكل خلية كما هو ، مما يسمح لجميع الخلايا بالوصول إلى حدود الجهد العلوي والسفلي للشحن والتفريغ في وقت واحد ، وبالتالي زيادة سعة حزمة البطارية القابلة للاستخدام. هناك سيناريوهان للاختلافات SOC: الأول هو عندما تكون القدرات الخلية متماثلة ولكن SOCs مختلفة ؛ والآخر هو عندما تختلف قدرات الخلية و SOCs.
يُظهر السيناريو الأول (أقصى اليسار في الرسم التوضيحي أدناه) الخلايا بنفس السعة ولكن SOCs مختلفة. تصل الخلية التي تحتوي على أصغر SOC إلى حد التصريف أولاً (على افتراض أن 25 ٪ من SOC كحدود أدنى) ، في حين تصل الخلية ذات أكبر شركة SOC إلى حد الشحن أولاً. مع الموازنة ، تحافظ جميع الخلايا على نفس SOC أثناء الشحن والتفريغ.
يتضمن السيناريو الثاني (الثاني من اليسار في الرسم التوضيحي أدناه) خلايا ذات قدرات مختلفة و SOCs. هنا ، الخلية مع أصغر رسوم السعة وتصريفها أولاً. مع الموازنة ، تحافظ جميع الخلايا على نفس SOC أثناء الشحن والتفريغ.
أهمية الموازنة
التوازن هو وظيفة حاسمة للخلايا الحالية. هناك نوعان من التوازن:توازن نشطوالتوازن السلبي. يستخدم الموازنة السلبية المقاومات للتفريغ ، في حين أن الموازنة النشطة تتضمن تدفق الشحن بين الخلايا. هناك بعض النقاش حول هذه الشروط ، لكننا لن نذهب إلى ذلك. يتم استخدام الموازنة السلبية بشكل أكثر شيوعًا في الممارسة ، في حين أن الموازنة النشطة أقل شيوعًا.
تحديد موازنة التيار ل BMS
للتوازن السلبي ، كيف يجب تحديد موازنة التيار؟ من الناحية المثالية ، يجب أن تكون كبيرة قدر الإمكان ، ولكن عوامل مثل التكلفة وتبديد الحرارة والمساحة تتطلب حل وسط.
قبل اختيار التيار الموازنة ، من المهم أن نفهم ما إذا كان اختلاف SOC بسبب السيناريو واحد أو سيناريو اثنان. في كثير من الحالات ، يكون أقرب إلى السيناريو الأول: تبدأ الخلايا بقدرة متطابقة تقريبًا و SOC ، ولكن عند استخدامها ، خاصة بسبب الاختلافات في تفريغ الذات ، تصبح كل خلية SOC مختلفة تدريجياً. لذلك ، يجب أن تقضي قدرة الموازنة على الأقل على تأثير اختلافات تفريغ الذات.
إذا كانت جميع الخلايا لديها تفريغ ذاتي متطابق ، فلن يكون التوازن ضروريًا. ولكن إذا كان هناك اختلاف في تيار التفريغ الذاتي ، فستنشأ اختلافات SOC ، وهناك حاجة إلى موازنة للتعويض عن ذلك. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لأن متوسط وقت التوازن اليومي محدود بينما يستمر تفريغ الذات يوميًا ، يجب أيضًا النظر في عامل الوقت.
وقت النشر: يوليو -05-2024
