Mae pecynnau batri lithiwm yn debyg i beiriannau sydd â diffyg cynnal a chadw; aBMSheb swyddogaeth gydbwyso yn gasglwr data yn unig ac ni ellir ei ystyried yn system reoli. Nod cydbwyso gweithredol a goddefol yw dileu anghysondebau o fewn pecyn batri, ond mae eu hegwyddorion gweithredu yn sylfaenol wahanol.
Er eglurder, mae'r erthygl hon yn diffinio cydbwyso a gychwynnir gan y BMS trwy algorithmau fel cydbwyso gweithredol, tra bod cydbwyso sy'n defnyddio gwrthyddion i wasgaru ynni yn cael ei alw'n gydbwyso goddefol. Mae cydbwyso gweithredol yn golygu trosglwyddo ynni, tra bod cydbwyso goddefol yn cynnwys afradu ynni.
Egwyddorion Dylunio Pecyn Batri Sylfaenol
- Rhaid rhoi'r gorau i godi tâl pan fydd y gell gyntaf wedi'i gwefru'n llawn.
- Rhaid i'r gollyngiad ddod i ben pan fydd y gell gyntaf wedi'i disbyddu.
- Mae celloedd gwannach yn heneiddio'n gyflymach na chelloedd cryfach.
- -Bydd gell gyda'r tâl gwannaf yn cyfyngu ar y pecyn batri yn y pen draw's gallu defnyddiadwy (y cyswllt gwannaf).
- Mae graddiant tymheredd y system yn y pecyn batri yn gwneud celloedd sy'n gweithredu ar dymheredd cyfartalog uwch yn wannach.
- Heb gydbwyso, mae'r gwahaniaeth foltedd rhwng y celloedd gwannaf a chryfaf yn cynyddu gyda phob cylch codi tâl a rhyddhau. Yn y pen draw, bydd un gell yn nesáu at y foltedd uchaf tra bydd un arall yn nesáu at y foltedd isaf, gan rwystro galluoedd gwefr a rhyddhau'r pecyn.
Oherwydd diffyg cyfatebiaeth celloedd dros amser ac amodau tymheredd amrywiol o osod, mae cydbwyso celloedd yn hanfodol.
Mae batris lithiwm-ion yn bennaf yn wynebu dau fath o ddiffyg cyfatebiaeth: diffyg cyfatebiaeth codi tâl a diffyg cyfatebiaeth capasiti. Mae diffyg cyfatebiaeth codi tâl yn digwydd pan fo celloedd o'r un gallu yn amrywio'n raddol o ran gwefr. Mae diffyg cyfatebiaeth cynhwysedd yn digwydd pan fydd celloedd â chynhwysedd cychwynnol gwahanol yn cael eu defnyddio gyda'i gilydd. Er bod celloedd yn cyfateb yn dda ar y cyfan os cânt eu cynhyrchu tua'r un pryd â phrosesau gweithgynhyrchu tebyg, gall camgymhariadau godi o gelloedd â ffynonellau anhysbys neu wahaniaethau gweithgynhyrchu sylweddol.
Cydbwyso Gweithredol vs Cydbwyso Goddefol
1. Pwrpas
Mae pecynnau batri yn cynnwys llawer o gelloedd sy'n gysylltiedig â chyfres, sy'n annhebygol o fod yn union yr un fath. Mae cydbwyso yn sicrhau bod gwyriadau foltedd celloedd yn cael eu cadw o fewn yr ystodau disgwyliedig, gan gynnal defnyddioldeb a rheolaeth gyffredinol, a thrwy hynny atal difrod ac ymestyn oes y batri.
2. Cymhariaeth Dylunio
- Cydbwyso Goddefol: Yn nodweddiadol mae'n gollwng celloedd foltedd uwch gan ddefnyddio gwrthyddion, gan drosi egni gormodol yn wres. Mae'r dull hwn yn ymestyn amser codi tâl ar gyfer celloedd eraill ond mae ganddo effeithlonrwydd is.
- Cydbwyso Gweithredol: Techneg gymhleth sy'n ailddosbarthu gwefr o fewn celloedd yn ystod cylchoedd gwefru a rhyddhau, gan leihau amser gwefru ac ymestyn hyd rhyddhau. Yn gyffredinol, mae'n defnyddio strategaethau cydbwyso gwaelod yn ystod rhyddhau a strategaethau cydbwyso uchaf yn ystod codi tâl.
- Manteision ac Anfanteision Cymhariaeth: Mae cydbwyso goddefol yn symlach ac yn rhatach ond yn llai effeithlon, gan ei fod yn gwastraffu ynni fel gwres ac yn cael effeithiau cydbwyso arafach. Mae cydbwyso gweithredol yn fwy effeithlon, gan drosglwyddo egni rhwng celloedd, sy'n gwella effeithlonrwydd defnydd cyffredinol ac yn cyflawni cydbwysedd yn gyflymach. Fodd bynnag, mae'n cynnwys strwythurau cymhleth a chostau uwch, gyda heriau o ran integreiddio'r systemau hyn i ICs pwrpasol.
Casgliad
I ddechrau, datblygwyd y cysyniad o BMS dramor, gyda chynlluniau IC cynnar yn canolbwyntio ar ganfod foltedd a thymheredd. Cyflwynwyd y cysyniad o gydbwyso yn ddiweddarach, gan ddefnyddio dulliau rhyddhau gwrthiannol i ddechrau wedi'u hintegreiddio i ICs. Mae'r dull hwn bellach yn gyffredin, gyda chwmnïau fel TI, MAXIM, a LINEAR yn cynhyrchu sglodion o'r fath, rhai yn integreiddio gyrwyr switsh i'r sglodion.
O'r egwyddorion cydbwyso goddefol a'r diagramau, os cymharir pecyn batri â casgen, mae'r celloedd fel y trosolion. Mae celloedd ag egni uwch yn estyllod hir, ac mae'r rhai sydd ag egni is yn estyllod byr. Mae cydbwyso goddefol yn "byrhau" y planciau hir yn unig, gan arwain at wastraffu ynni ac aneffeithlonrwydd. Mae gan y dull hwn gyfyngiadau, gan gynnwys afradu gwres sylweddol ac effeithiau cydbwyso araf mewn pecynnau gallu mawr.
Mae cydbwyso gweithredol, mewn cyferbyniad, yn "llenwi'r planciau byr," gan drosglwyddo egni o gelloedd ynni uwch i rai ynni is, gan arwain at effeithlonrwydd uwch a chyrhaeddiad cydbwysedd cyflymach. Fodd bynnag, mae'n cyflwyno materion cymhlethdod a chost, gyda heriau wrth ddylunio matricsau switsh a rheoli gyriannau.
O ystyried y cyfaddawdu, gall cydbwyso goddefol fod yn addas ar gyfer celloedd â chysondeb da, tra bod cydbwyso gweithredol yn well ar gyfer celloedd â mwy o anghysondebau.
Amser postio: Awst-27-2024
