Hugmyndin umfrumujafnvægier líklega flestum kunnugt. Þetta er aðallega vegna þess að núverandi samræmi frumnanna er ekki nógu gott og jafnvægi hjálpar til við að bæta þetta. Rétt eins og þú getur ekki fundið tvö eins laufblöð í heiminum, geturðu heldur ekki fundið tvær eins frumur. Svo að lokum er jafnvægi að takast á við galla frumna, sem bætiefni.
Hvaða þættir sýna ósamræmi í frumum?
Það eru fjórir meginþættir: SOC (hleðsluástand), innri viðnám, sjálfútskriftarstraumur og afkastageta. Hins vegar getur jafnvægisstilling ekki leyst þessi fjögur misræmi að fullu. Jöfnun getur aðeins bætt upp fyrir mismun í SOC, og tilviljunarkennt tekið á ósamræmi í sjálfútskrift. En fyrir innri viðnám og afkastagetu er jafnvægisstilling máttlaus.
Hvernig orsakast ósamræmi í frumum?
Tvær meginástæður eru fyrir hendi: önnur er ósamræmi sem orsakast af framleiðslu og vinnslu frumna og hin er ósamræmi sem orsakast af notkunarumhverfi frumnanna. Ósamræmi í framleiðslu stafar af þáttum eins og vinnslutækni og efnum, sem er einföldun á mjög flóknu máli. Umhverfisósamræmi er auðveldara að skilja þar sem staðsetning hverrar frumu í pakkanum er mismunandi, sem leiðir til umhverfismunar eins og lítilsháttar breytinga á hitastigi. Með tímanum safnast þessi munur upp og veldur ósamræmi í frumum.
Hvernig virkar jafnvægisstjórnun?
Eins og áður hefur komið fram er jafnvægisstilling notuð til að útrýma mismun á spennustigi (SOC) milli frumna. Helst er SOC hverrar frumu haldið sama, sem gerir öllum frumum kleift að ná efri og neðri spennumörkum hleðslu og afhleðslu samtímis, og þannig auka nothæfa afkastagetu rafhlöðunnar. Tvær aðstæður eru fyrir mismun á SOC: annars vegar þegar afkastageta frumna er sú sama en SOC-einingarnar eru mismunandi; hins vegar þegar afkastageta frumna og SOC-einingarnar eru báðar mismunandi.
Fyrsta atburðarásin (lengst til vinstri á myndinni hér að neðan) sýnir frumur með sömu afkastagetu en mismunandi hleðslu- og losunarmörk. Fruman með minnsta hleðslu- og losunarmörkin nær fyrst útskriftarmörkunum (miðað við 25% hleðslu- og losunarmörk), en fruman með stærsta hleðslu- og losunarmörkin nær fyrst hleðslumörkunum. Með jafnvægisstillingu viðhalda allar frumur sama hleðslu- og útskriftarmörkum.
Annað atburðarásin (önnur frá vinstri á myndinni hér að neðan) felur í sér frumur með mismunandi afkastagetu og SOC (stöðugildi hleðslu). Hér hleðst og tæmist fruman með minnstu afkastagetu fyrst. Með jafnvægisstillingu viðhalda allar frumur sama SOC við hleðslu og tæmingu.
Mikilvægi jafnvægis
Jafnvægi er mikilvægt hlutverk fyrir núverandi frumur. Það eru tvær gerðir af jafnvægi:virkt jafnvægiogóvirk jafnvægisstillingÓvirk jafnvægisstilling notar viðnám til útskriftar, en virk jafnvægisstilling felur í sér flæði hleðslu milli frumna. Það eru nokkrar umræður um þessi hugtök, en við munum ekki fara út í það. Óvirk jafnvægisstilling er algengari í reynd, en virk jafnvægisstilling er sjaldgæfari.
Ákvörðun á jafnvægisstraumi fyrir BMS
Hvernig ætti að ákvarða jafnvægisstrauminn fyrir óvirka jöfnun? Helst ætti hann að vera eins stór og mögulegt er, en þættir eins og kostnaður, varmaleiðni og pláss krefjast málamiðlunar.
Áður en jafnvægisstraumurinn er valinn er mikilvægt að skilja hvort mismunurinn á SOC stafar af atburðarás eitt eða tvö. Í mörgum tilfellum er þetta nær atburðarás eitt: frumur byrja með næstum eins afkastagetu og SOC, en eftir því sem þær eru notaðar, sérstaklega vegna mismunandi sjálfsafhleðslu, verður SOC hverrar frumu smám saman mismunandi. Þess vegna ætti jafnvægisgetan að minnsta kosti að útrýma áhrifum mismunar í sjálfsafhleðslu.
Ef allar frumur hefðu eins sjálfúthleðslu væri ekki nauðsynlegt að jafna. En ef munur er á sjálfúthleðslustraumi myndast munur á hleðslustöðu (SOC) og þarf að jafna til að bæta upp fyrir þetta. Þar að auki, þar sem meðaltal daglegs jafnvægistíma er takmarkað á meðan sjálfúthleðslu heldur áfram daglega, verður einnig að taka tímaþáttinn til greina.
Birtingartími: 5. júlí 2024
