El concepte deequilibri de cèl·lulesProbablement és familiar per a la majoria de nosaltres. Això es deu principalment a que la consistència actual de les cèl·lules no és prou bona i l’equilibri ajuda a millorar -ho. Igual que no es poden trobar dues fulles idèntiques al món, tampoc no trobeu dues cèl·lules idèntiques. Així, en última instància, l’equilibri és abordar les mancances de les cèl·lules, que serveixen com a mesura compensatòria.
Quins aspectes mostren la incoherència cel·lular?
Hi ha quatre aspectes principals: SOC (estat de càrrega), resistència interna, corrent d’auto-descàrrega i capacitat. Tot i això, l'equilibri no pot solucionar completament aquestes quatre discrepàncies. L’equilibri només pot compensar les diferències de SOC, tractant-se de manera incidental les incoherències. Però per a la resistència i la capacitat internes, l'equilibri és impotent.
Com es produeix la incoherència cel·lular?
Hi ha dues raons principals: una és la incoherència causada per la producció i el processament cel·lular, i l’altra és la incoherència causada per l’entorn d’ús cel·lular. Les inconsistències de producció sorgeixen de factors com tècniques de processament i materials, cosa que és una simplificació d’un problema molt complex. La incoherència ambiental és més fàcil d’entendre, ja que la posició de cada cel·la al paquet és diferent, provocant diferències ambientals com ara petites variacions de temperatura. Amb el pas del temps, aquestes diferències s’acumulen, provocant incoherència cel·lular.
Com funciona l'equilibri?
Com s'ha esmentat anteriorment, l'equilibri s'utilitza per eliminar les diferències de SOC entre les cèl·lules. L’ideal seria que mantingui el SOC de cada cèl·lula igual, permetent que totes les cèl·lules arribin als límits de càrrega i descàrrega de tensió superior i inferior simultàniament, augmentant així la capacitat útil de la bateria. Hi ha dos escenaris per a les diferències de SOC: un és quan les capacitats cel·lulars són iguals, però els SOC són diferents; L’altra és quan les capacitats cel·lulars i els SOC són diferents.
El primer escenari (més esquerre a la il·lustració següent) mostra cèl·lules amb la mateixa capacitat, però diferents SOC. La cèl·lula amb el SOC més petit arriba primer al límit de descàrrega (suposant un 25% de SOC com a límit inferior), mentre que la cèl·lula amb el SOC més gran arriba primer al límit de càrrega. Amb l'equilibri, totes les cèl·lules mantenen el mateix SOC durant la càrrega i la descàrrega.
El segon escenari (segon de l’esquerra a la il·lustració següent) implica cèl·lules amb diferents capacitats i SOC. Aquí, la cel·la amb les càrregues de capacitat més petita i es descarrega primer. Amb l'equilibri, totes les cèl·lules mantenen el mateix SOC durant la càrrega i la descàrrega.
La importància de l’equilibri
L’equilibri és una funció crucial per a les cèl·lules actuals. Hi ha dos tipus d’equilibri:equilibri actiuiequilibri passiu. L’equilibri passiu utilitza resistències per a la descàrrega, mentre que l’equilibri actiu implica el flux de càrrega entre les cèl·lules. Hi ha algun debat sobre aquests termes, però no entrarem en això. L’equilibri passiu s’utilitza amb més freqüència a la pràctica, mentre que l’equilibri actiu és menys comú.
Decidir el corrent d’equilibri de BMS
Per a l'equilibri passiu, com s'ha de determinar el corrent d'equilibri? L’ideal seria que sigui el més gran possible, però factors com el cost, la dissipació de calor i l’espai requereixen un compromís.
Abans d’escollir el corrent d’equilibri, és important comprendre si la diferència de SOC es deu a l’escenari o a l’escenari dos. En molts casos, està més a prop de l'escenari: les cèl·lules comencen amb una capacitat gairebé idèntica i SOC, però a mesura que s'utilitzen, sobretot a causa de les diferències en l'autodiscàrrega, el SOC de cada cel·la es fa diferent. Per tant, la capacitat d’equilibri hauria d’eliminar almenys l’impacte de les diferències d’auto-descàrrega.
Si totes les cèl·lules tinguessin auto-descàrrega idèntica, l'equilibri no seria necessari. Però si hi ha una diferència en el corrent d’auto-descàrrega, es produiran diferències de SOC i cal un equilibri per compensar-ho. A més, atès que el temps mitjà d’equilibri diari és limitat mentre que l’auto-descàrrega continua diàriament, també s’ha de tenir en compte el factor de temps.
Posada Posada: Jul-05-2024
