Kavramıhücre dengelememuhtemelen çoğumuza tanıdık geliyor. Bunun temel nedeni hücrelerin mevcut tutarlılığının yeterince iyi olmaması ve dengelemenin bunu iyileştirmeye yardımcı olmasıdır. Dünyada birbirinin aynısı iki yaprak bulamayacağınız gibi, aynı iki hücreyi de bulamazsınız. Yani sonuçta dengeleme, telafi edici bir önlem olarak hücrelerin eksikliklerini gidermektir.
Hangi Yönler Hücre Tutarsızlığını Gösteriyor?
Dört ana husus vardır: SOC (Şarj Durumu), iç direnç, kendi kendine deşarj akımı ve kapasite. Ancak dengeleme bu dört farklılığı tamamen çözemez. Dengeleme, tesadüfen kendi kendine deşarj tutarsızlıklarını ele alarak yalnızca SOC farklılıklarını telafi edebilir. Ancak iç direnç ve kapasite açısından dengeleme güçsüzdür.
Hücre Tutarsızlığı Nasıl Oluşur?
Bunun iki ana nedeni vardır: Biri hücre üretimi ve işlenmesinden kaynaklanan tutarsızlık, diğeri ise hücre kullanım ortamından kaynaklanan tutarsızlıktır. Üretim tutarsızlıkları, çok karmaşık bir konunun basitleştirilmiş hali olan işleme teknikleri ve malzemeler gibi faktörlerden kaynaklanmaktadır. PACK'teki her hücrenin konumu farklı olduğundan çevresel tutarsızlığın anlaşılması daha kolaydır ve bu durum sıcaklıktaki hafif değişiklikler gibi çevresel farklılıklara yol açar. Zamanla bu farklılıklar birikerek hücre tutarsızlığına neden olur.
Dengeleme Nasıl Çalışır?
Daha önce de belirtildiği gibi dengeleme, hücreler arasındaki SOC farklılıklarını ortadan kaldırmak için kullanılır. İdeal olarak, her hücrenin SOC'sini aynı tutar, tüm hücrelerin eş zamanlı olarak şarj ve deşarjın üst ve alt voltaj limitlerine ulaşmasını sağlar, böylece pil takımının kullanılabilir kapasitesini artırır. SOC farklılıkları için iki senaryo vardır: birincisi hücre kapasitelerinin aynı olduğu ancak SOC'lerin farklı olduğu durumdur; diğeri ise hücre kapasitelerinin ve SOC'lerin her ikisinin de farklı olmasıdır.
İlk senaryo (aşağıdaki çizimde en soldaki), aynı kapasiteye sahip ancak farklı SOC'lere sahip hücreleri gösterir. En küçük SOC'ye sahip hücre deşarj sınırına ilk olarak ulaşır (alt sınır olarak %25 SOC varsayılır), en büyük SOC'ye sahip hücre ise şarj sınırına ilk olarak ulaşır. Dengeleme ile tüm hücreler şarj ve deşarj sırasında aynı SOC'yi korur.
İkinci senaryo (aşağıdaki çizimde soldan ikinci), farklı kapasitelere ve SOC'lere sahip hücreleri içerir. Burada kapasitesi en küçük olan hücre ilk önce şarj olur ve boşalır. Dengeleme ile tüm hücreler şarj ve deşarj sırasında aynı SOC'yi korur.
Dengelemenin Önemi
Dengeleme mevcut hücreler için çok önemli bir işlevdir. İki tür dengeleme vardır:aktif dengelemeVepasif dengeleme. Pasif dengeleme deşarj için dirençleri kullanırken aktif dengeleme hücreler arasındaki yük akışını içerir. Bu terimlerle ilgili bazı tartışmalar var ama biz bunlara girmeyeceğiz. Pratikte pasif dengeleme daha yaygın olarak kullanılırken, aktif dengeleme daha az yaygındır.
BMS için Dengeleme Akımına Karar Verme
Pasif dengeleme için dengeleme akımı nasıl belirlenmelidir? İdeal olarak mümkün olduğu kadar büyük olmalıdır, ancak maliyet, ısı dağılımı ve alan gibi faktörlerden ödün verilmesi gerekir.
Dengeleme akımını seçmeden önce SOC farkının birinci senaryodan mı yoksa ikinci senaryodan mı kaynaklandığını anlamak önemlidir. Çoğu durumda birinci senaryoya daha yakındır: Hücreler neredeyse aynı kapasite ve SOC ile başlar, ancak kullanıldıkça, özellikle de kendi kendine deşarj farklılıkları nedeniyle, her hücrenin SOC'si giderek farklı hale gelir. Bu nedenle dengeleme yeteneği en azından kendi kendine deşarj farklılıklarının etkisini ortadan kaldırmalıdır.
Eğer tüm hücrelerin kendi kendine deşarjı aynı olsaydı dengelemeye gerek kalmazdı. Ancak kendi kendine deşarj akımında bir fark varsa, SOC farklılıkları ortaya çıkacaktır ve bunu telafi etmek için dengeleme yapılması gerekmektedir. Ayrıca kendi kendine deşarj günlük olarak devam ederken ortalama günlük dengeleme süresi sınırlı olduğundan zaman faktörünün de dikkate alınması gerekir.
Gönderim zamanı: Temmuz-05-2024
