Litiozko bateria-paketeak mantentze-lanik gabeko motorrak bezalakoak dira; aBMSOrekatze-funtziorik gabekoa datu-biltzaile soil bat da eta ezin da kudeaketa-sistematzat hartu. Orekatze aktiboak zein pasiboak bateria-multzo baten barruko inkoherentziak ezabatzea dute helburu, baina haien inplementazio-printzipioak funtsean desberdinak dira.
Argiago esateko, artikulu honek BMSak algoritmoen bidez hasitako orekatzea orekatze aktibo gisa definitzen du, eta energia xahutzeko erresistentziak erabiltzen dituen orekatzeari orekatze pasiboa deritzo. Orekatze aktiboak energia transferentzia dakar, eta orekatze pasiboak, berriz, energia xahutzea.
Baterien Paketeen Oinarrizko Diseinu Printzipioak
- Kargatzea gelditu behar da lehenengo zelula guztiz kargatzen denean.
- Deskargatzea lehenengo pila agortzen denean amaitu behar da.
- Zelula ahulagoak zelula indartsuagoak baino azkarrago zahartzen dira.
- -Karga ahulena duen zelulak mugatuko du bateriaren edukia azken finean's erabilgarri dagoen ahalmena (kate-begirik ahulena).
- Bateria-paketearen barruko sistemaren tenperatura-gradienteak batez besteko tenperatura altuagoetan funtzionatzen duten zelulak ahulagoak egiten ditu.
- Orekarik gabe, zelula ahulenen eta indartsuenen arteko tentsio-aldea handitzen da karga- eta deskarga-ziklo bakoitzarekin. Azkenean, zelula batek tentsio maximoa lortuko du, eta beste batek, berriz, gutxieneko tentsioa, eta horrek paketearen karga- eta deskarga-gaitasunak oztopatzen ditu.
Zelulen arteko desadostasunak eta instalaziotik tenperatura baldintzak aldakorrak direla eta, zelulen oreka ezinbestekoa da.
Litio-ioizko bateriek bi desadostasun mota izaten dituzte batez ere: karga-desadostasuna eta edukiera-desadostasuna. Karga-desadostasuna gertatzen da edukiera bereko zelulek karga pixkanaka aldatzen dutenean. Edukiera-desadostasuna gertatzen da hasierako edukiera desberdineko zelulek elkarrekin erabiltzen direnean. Zelulak, oro har, ondo bateratuta daude antzeko fabrikazio-prozesuekin garai berean ekoizten badira, baina desadostasunak sor daitezke jatorri ezezaguna duten edo fabrikazio-desberdintasun nabarmenak dituzten zeluletatik.
Oreka aktiboa vs. oreka pasiboa
1. Helburua
Baterien paketeak seriean konektatutako hainbat zelulaz osatuta daude, eta nekez berdinak izango dira. Orekatzeak ziurtatzen du zelula-tentsioaren desbideratzeak espero diren tarteetan mantentzen direla, erabilgarritasun eta kontrol orokorra mantenduz, eta horrela kalteak saihestuz eta bateriaren iraupena luzatuz.
2. Diseinuaren alderaketa
- Orekatze Pasiboa: Normalean tentsio handiko zelulak erresistentziak erabiliz deskargatzen ditu, soberako energia bero bihurtuz. Metodo honek beste zelula batzuen kargatzeko denbora luzatzen du, baina eraginkortasun txikiagoa du.
- Orekatze Aktiboa: Karga- eta deskarga-zikloetan zehar zelulen barruan karga birbanatzen duen teknika konplexua, karga-denbora murriztuz eta deskarga-iraupena luzatuz. Oro har, beheko orekatze-estrategiak erabiltzen ditu deskargatzean eta goiko orekatze-estrategiak kargatzean.
- Alde onak eta txarrak alderatzea: Oreka pasiboa sinpleagoa eta merkeagoa da, baina ez hain eraginkorra, energia bero gisa xahutzen baitu eta orekatze-efektu motelagoak baititu. Oreka aktiboa eraginkorragoa da, energia transferitzen baitu zelulen artean, eta horrek erabilera-eraginkortasun orokorra hobetzen du eta oreka azkarrago lortzen du. Hala ere, egitura konplexuak eta kostu handiagoak dakartza, eta zailtasunak ditu sistema hauek zirkuitu integratu dedikatuetan integratzeko.
Ondorioa
BMS kontzeptua hasieran atzerrian garatu zen, IC diseinu goiztiarrak tentsio eta tenperatura detekzioan oinarritzen zirelarik. Orekatzearen kontzeptua geroago sartu zen, hasieran ICetan integratutako deskarga erresistenteen metodoak erabiliz. Ikuspegi hau oso hedatua dago orain, TI, MAXIM eta LINEAR bezalako enpresek txip horiek ekoizten dituztelarik, batzuek etengailuen kontrolatzaileak txipean integratuz.
Oreka pasiboaren printzipio eta diagrametatik abiatuta, bateria-pakete bat upel batekin alderatzen bada, zelulak ohol luzeak bezalakoak dira. Energia handiagoa duten zelulak ohol luzeak dira, eta energia txikiagoa dutenak ohol motzak. Oreka pasiboak ohol luzeak "laburtzen" baino ez ditu egiten, eta horrek energia xahutzea eta eraginkortasun eza eragiten ditu. Metodo honek mugak ditu, besteak beste, beroaren xahuketa nabarmena eta orekatze-efektu motela edukiera handiko paketeetan.
Oreka aktiboak, aldiz, "ohol motzak betetzen ditu", energia energia handiko zeluletatik energia txikiagokoetara transferituz, eta horrek eraginkortasun handiagoa eta oreka azkarrago lortzen du. Hala ere, konplexutasun eta kostu arazoak dakartza, eta erronkak sortzen ditu etengailu matrizeak diseinatzeko eta unitateak kontrolatzeko orduan.
Konpentsazio horiek kontuan hartuta, oreka pasiboa egokia izan daiteke koherentzia ona duten zelulentzat, eta oreka aktiboa, berriz, desadostasun handiagoak dituzten zelulentzat.
Argitaratze data: 2024ko abuztuaren 27a
