Hugmyndin umfrumujafnvægier líklega flest okkar kunnugleg. Þetta er aðallega vegna þess að núverandi samkvæmni frumna er ekki nógu góð og jafnvægi hjálpar til við að bæta þetta. Rétt eins og þú getur ekki fundið tvö eins blöð í heiminum, getur þú heldur ekki fundið tvær eins frumur. Svo að lokum er jafnvægi að taka á göllum frumna og þjóna sem uppbótarráðstöfun.
Hvaða þættir sýna frumuósamræmi?
Það eru fjórir meginþættir: SOC (State of Charge), innra viðnám, sjálfsafhleðslustraumur og getu. Samt sem áður getur jafnvægi ekki alveg leyst þessi fjögur misræmi. Jafnvægi getur aðeins bætt upp fyrir mismun á SOC, tilviljun að taka á ósamræmi við sjálfslosun. En fyrir innri mótstöðu og getu er jafnvægið máttlaust.
Hvernig stafar frumuósamræmi?
Það eru tvær meginástæður: önnur er ósamræmið af völdum frumuframleiðslu og vinnslu, og hin er ósamræmið af völdum frumunotkunarumhverfisins. Ósamræmi í framleiðslu stafar af þáttum eins og vinnslutækni og efnum, sem er einföldun á mjög flóknu máli. Ósamræmi í umhverfinu er auðveldara að skilja, þar sem staða hverrar frumu í PACK er mismunandi, sem leiðir til umhverfismismuna eins og lítilsháttar breytinga á hitastigi. Með tímanum safnast þessi munur upp, sem veldur ósamræmi frumna.
Hvernig virkar jafnvægi?
Eins og fyrr segir er jafnvægi notað til að útrýma SOC mismun milli frumna. Helst heldur það SOC hverrar frumu eins og gerir öllum frumum kleift að ná efri og neðri spennumörkum hleðslu og afhleðslu samtímis, og eykur þannig nothæfa getu rafhlöðupakkans. Það eru tvær aðstæður fyrir SOC muninn: önnur er þegar frumugeta er sú sama en SOC eru mismunandi; hitt er þegar frumugeta og SOC eru bæði mismunandi.
Fyrsta atburðarásin (lengst til vinstri á myndinni hér að neðan) sýnir frumur með sömu getu en mismunandi SOCs. Hólfið með minnstu SOC nær losunarmörkum fyrst (miðað við 25% SOC sem neðri mörk), en klefan með stærsta SOC nær hleðslumörkum fyrst. Með jafnvægi halda allar frumur sama SOC meðan á hleðslu og afhleðslu stendur.
Önnur atburðarásin (annar frá vinstri á myndinni hér að neðan) felur í sér frumur með mismunandi getu og SOCs. Hér hleður og tæmir fruman með minnstu afkastagetu fyrst. Með jafnvægi halda allar frumur sama SOC meðan á hleðslu og afhleðslu stendur.
Mikilvægi jafnvægis
Jafnvægi er mikilvægt hlutverk fyrir núverandi frumur. Það eru tvær tegundir af jafnvægi:virkt jafnvægiogóvirkt jafnvægi. Hlutlaus jafnvægi notar viðnám fyrir útskrift, en virk jafnvægi felur í sér flæði hleðslu á milli frumna. Nokkur umræða er um þessi hugtök en við förum ekki út í það. Óbeinar jafnvægi er algengara í reynd en virkt jafnvægi er sjaldgæfara.
Ákvörðun um jafnvægisstraum fyrir BMS
Fyrir óvirka jafnvægisstillingu, hvernig ætti að ákvarða jafnvægisstrauminn? Helst ætti það að vera eins stórt og mögulegt er, en þættir eins og kostnaður, hitaleiðni og pláss krefjast málamiðlunar.
Áður en jafnvægisstraumurinn er valinn er mikilvægt að skilja hvort SOC munurinn er vegna atburðarásar eitt eða atburðarás tvö. Í mörgum tilfellum er það nær atburðarás eitt: frumur byrja með næstum eins getu og SOC, en eftir því sem þær eru notaðar, sérstaklega vegna mismunandi sjálfsútskriftar, verður SOC hverrar frumu smám saman öðruvísi. Þess vegna ætti jafnvægisgetan að minnsta kosti að koma í veg fyrir áhrif sjálflosunarmunar.
Ef allar frumur hefðu sömu sjálfsúthleðslu væri jafnvægi ekki nauðsynlegt. En ef það er munur á sjálfsafhleðslustraumi mun SOC munur myndast og jafnvægi þarf til að vega upp á móti þessu. Þar að auki, þar sem meðaldaglegur jafnvægistími er takmarkaður á meðan sjálfslosun heldur áfram daglega, verður einnig að huga að tímastuðlinum.
Pósttími: júlí-05-2024
