Pakiti za betri za lithiamu ni kama injini ambazo hazifanyi matengenezo;BMSBila kipengele cha kusawazisha, ni mkusanyaji data tu na haiwezi kuchukuliwa kama mfumo wa usimamizi. Usawazishaji amilifu na tulivu unalenga kuondoa kutolingana ndani ya pakiti ya betri, lakini kanuni zao za utekelezaji ni tofauti kimsingi.
Kwa uwazi, makala haya yanafafanua usawazishaji unaoanzishwa na BMS kupitia algoriti kama usawazishaji hai, huku usawazishaji unaotumia vipingamizi kusambaza nishati unaitwa usawazishaji tulivu. Usawazishaji tulivu unahusisha uhamishaji wa nishati, ilhali usawazishaji tulivu unahusisha uondoaji wa nishati.
Kanuni za Msingi za Ubunifu wa Pakiti za Betri
- Chaji lazima isimame wakati seli ya kwanza imechajiwa kikamilifu.
- Kutoa lazima kuishe wakati seli ya kwanza inapoisha.
- Seli dhaifu huzeeka haraka kuliko seli zenye nguvu.
- -Seli yenye chaji dhaifu zaidi hatimaye itapunguza pakiti ya betri'uwezo unaoweza kutumika (kiungo dhaifu zaidi).
- Kiwango cha joto cha mfumo ndani ya pakiti ya betri hufanya seli zinazofanya kazi katika halijoto ya juu ya wastani kuwa dhaifu.
- Bila kusawazisha, tofauti ya volteji kati ya seli dhaifu na zenye nguvu zaidi huongezeka kwa kila mzunguko wa chaji na utoaji. Hatimaye, seli moja itakaribia volteji ya juu zaidi huku nyingine ikikaribia volteji ya chini kabisa, na hivyo kuzuia uwezo wa chaji na utoaji wa pakiti.
Kwa sababu ya kutolingana kwa seli kwa muda na hali tofauti za halijoto kutokana na usakinishaji, kusawazisha seli ni muhimu.
Betri za lithiamu-ion kimsingi hukabiliwa na aina mbili za kutolingana: kutolingana kwa kuchaji na kutolingana kwa uwezo. Kutolingana kwa kuchaji hutokea wakati seli zenye uwezo sawa hutofautiana polepole katika chaji. Kutolingana kwa uwezo hutokea wakati seli zenye uwezo tofauti wa awali zinatumiwa pamoja. Ingawa seli kwa ujumla hulingana vizuri ikiwa zinazalishwa karibu wakati mmoja na michakato sawa ya utengenezaji, kutolingana kunaweza kutokea kutoka kwa seli zenye vyanzo visivyojulikana au tofauti kubwa za utengenezaji.
Kusawazisha Amilifu dhidi ya Kusawazisha Tulivu
1. Kusudi
Pakiti za betri zinajumuisha seli nyingi zilizounganishwa mfululizo, ambazo haziwezi kufanana. Kusawazisha huhakikisha kwamba kupotoka kwa volteji ya seli huwekwa ndani ya viwango vinavyotarajiwa, kudumisha utumiaji na udhibiti wa jumla, na hivyo kuzuia uharibifu na kuongeza muda wa matumizi ya betri.
2. Ulinganisho wa Ubunifu
- Usawazishaji Tulivu: Kwa kawaida hutoa seli zenye volteji nyingi kwa kutumia vipingamizi, na kubadilisha nishati ya ziada kuwa joto. Njia hii huongeza muda wa kuchaji kwa seli zingine lakini ina ufanisi mdogo.
- Usawazishaji Amilifu: Mbinu changamano inayosambaza upya chaji ndani ya seli wakati wa mizunguko ya chaji na utoaji, kupunguza muda wa kuchaji na kuongeza muda wa utoaji. Kwa ujumla hutumia mikakati ya kusawazisha chini wakati wa utoaji na mikakati ya kusawazisha juu wakati wa utoaji.
- Faida na Hasara Ulinganisho: Kusawazisha bila mpangilio ni rahisi na kwa bei nafuu lakini hakuna ufanisi zaidi, kwani hupoteza nishati kama joto na ina athari za kusawazisha polepole. Usawazishaji hai ni mzuri zaidi, ukihamisha nishati kati ya seli, jambo ambalo huboresha ufanisi wa matumizi kwa ujumla na kufikia usawa haraka zaidi. Hata hivyo, inahusisha miundo tata na gharama kubwa, pamoja na changamoto katika kuunganisha mifumo hii katika IC maalum.
Hitimisho
Dhana ya BMS ilianzishwa awali nje ya nchi, huku miundo ya awali ya IC ikizingatia ugunduzi wa volteji na halijoto. Dhana ya kusawazisha ilianzishwa baadaye, mwanzoni ikitumia mbinu za kutoa umeme zinazokinza zilizojumuishwa katika IC. Mbinu hii sasa imeenea, huku makampuni kama TI, MAXIM, na LINEAR yakizalisha chipu kama hizo, baadhi yakiunganisha viendeshi vya swichi kwenye chipu.
Kutoka kwa kanuni na michoro ya kusawazisha tulivu, ikiwa pakiti ya betri inalinganishwa na pipa, seli ni kama fimbo. Seli zenye nishati ya juu ni mbao ndefu, na zile zenye nishati ya chini ni mbao fupi. Kusawazisha tulivu "hufupisha" mbao ndefu tu, na kusababisha nishati iliyopotea na ukosefu wa ufanisi. Njia hii ina mapungufu, ikiwa ni pamoja na utengamano mkubwa wa joto na athari za kusawazisha polepole katika pakiti kubwa za uwezo.
Kwa upande mwingine, kusawazisha kwa vitendo "hujaza mbao fupi," kuhamisha nishati kutoka kwa seli zenye nishati ya juu hadi zile zenye nishati ya chini, na kusababisha ufanisi mkubwa na upatikanaji wa usawa wa haraka. Hata hivyo, inaleta utata na masuala ya gharama, pamoja na changamoto katika kubuni matrices za swichi na viendeshi vya kudhibiti.
Kwa kuzingatia mabadiliko, usawazishaji tulivu unaweza kufaa kwa seli zenye uthabiti mzuri, huku usawazishaji hai ukipendekezwa kwa seli zenye tofauti kubwa zaidi.
Muda wa chapisho: Agosti-27-2024
