Mae pecynnau batri lithiwm fel peiriannau sydd heb waith cynnal a chadw; aBMSheb swyddogaeth gydbwyso dim ond casglwr data ydyw 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 mwyn 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 cynnwys trosglwyddo ynni, tra bod cydbwyso goddefol yn cynnwys afradu ynni.
Egwyddorion Dylunio Pecyn Batri Sylfaenol
- Rhaid i'r gwefru stopio pan fydd y gell gyntaf wedi'i gwefru'n llawn.
- Rhaid i'r rhyddhau ddod i ben pan fydd y gell gyntaf wedi'i disbyddu.
- Mae celloedd gwannach yn heneiddio'n gyflymach na chelloedd cryfach.
- -y gell gyda'r gwefr wannaf fydd yn cyfyngu ar y pecyn batri yn y pen draw'capasiti defnyddiadwy s (y ddolen wannaf).
- Mae graddiant tymheredd y system o fewn 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 cylchred gwefru a rhyddhau. Yn y pen draw, bydd un gell yn agosáu at y foltedd uchaf tra bydd un arall yn agosáu at y foltedd isaf, gan rwystro galluoedd gwefru a rhyddhau'r pecyn.
Oherwydd anghydweddiad celloedd dros amser ac amodau tymheredd amrywiol o'r gosodiad, mae cydbwyso celloedd yn hanfodol.
Mae batris lithiwm-ion yn wynebu dau fath o gamgymhariad yn bennaf: camgymhariad gwefru a chamgymhariad capasiti. Mae camgymhariad gwefru yn digwydd pan fydd celloedd o'r un capasiti yn amrywio'n raddol o ran gwefr. Mae camgymhariad capasiti yn digwydd pan ddefnyddir celloedd â gwahanol gapasiti cychwynnol gyda'i gilydd. Er bod celloedd yn gyffredinol yn cyfateb yn dda os cânt eu cynhyrchu tua'r un amser gyda phrosesau gweithgynhyrchu tebyg, gall camgymhariadau godi o gelloedd â ffynonellau anhysbys neu wahaniaethau gweithgynhyrchu sylweddol.
Cydbwyso Gweithredol vs. Cydbwyso Goddefol
1. Diben
Mae pecynnau batri yn cynnwys llawer o gelloedd sydd wedi'u cysylltu mewn cyfres, ac mae'n annhebygol y byddant 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: Fel arfer yn rhyddhau celloedd foltedd uwch gan ddefnyddio gwrthyddion, gan drosi gormod o ynni yn wres. Mae'r dull hwn yn ymestyn amser gwefru 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 y rhyddhau. Yn gyffredinol, mae'n defnyddio strategaethau cydbwyso gwaelod yn ystod rhyddhau a strategaethau cydbwyso uchaf yn ystod gwefru.
- Cymhariaeth Manteision ac Anfanteision: Mae cydbwyso goddefol yn symlach ac yn rhatach ond yn llai effeithlon, gan ei fod yn gwastraffu ynni fel gwres ac mae ganddo effeithiau cydbwyso arafach. Mae cydbwyso gweithredol yn fwy effeithlon, gan drosglwyddo ynni 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 wrth integreiddio'r systemau hyn i ICs pwrpasol.
Casgliad
Datblygwyd y cysyniad o BMS dramor i ddechrau, gyda dyluniadau cynnar o IC yn canolbwyntio ar ganfod foltedd a thymheredd. Cyflwynwyd y cysyniad o gydbwyso yn ddiweddarach, gan ddefnyddio dulliau rhyddhau gwrthiannol wedi'u hintegreiddio i ICs i ddechrau. 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 a'r diagramau cydbwyso goddefol, os cymherir pecyn batri â chasgen, mae'r celloedd fel y ffyn. Mae celloedd ag egni uwch yn blanciau hir, a'r rhai ag egni is yn blanciau byr. Dim ond "byrhau" y planciau hir y mae cydbwyso goddefol yn ei wneud, gan arwain at wastraff ynni ac aneffeithlonrwydd. Mae gan y dull hwn gyfyngiadau, gan gynnwys gwasgaru gwres sylweddol ac effeithiau cydbwyso araf mewn pecynnau capasiti mawr.
Mae cydbwyso gweithredol, i'r gwrthwyneb, yn "llenwi'r planciau byr," gan drosglwyddo ynni o gelloedd ynni uwch i rai ynni is, gan arwain at effeithlonrwydd uwch a chyflawniad cydbwysedd cyflymach. Fodd bynnag, mae'n cyflwyno cymhlethdod a phroblemau cost, gyda heriau wrth ddylunio matricsau switsh a rheoli gyriannau.
O ystyried y cyfaddawdau, gall cydbwyso goddefol fod yn addas ar gyfer celloedd â chysondeb da, tra bod cydbwyso gweithredol yn well ar gyfer celloedd â gwahaniaethau mwy.
Amser postio: Awst-27-2024
