Kavramıhücre dengelemeMuhtemelen çoğumuza tanıdık gelecektir. Bunun temel nedeni, hücrelerin mevcut tutarlılığının yeterince iyi olmaması ve dengelemenin bunu iyileştirmeye yardımcı olmasıdır. Tıpkı dünyada iki özdeş yaprak bulamayacağınız gibi, iki özdeş hücre de bulamazsınız. Dolayısıyla, dengeleme nihayetinde hücrelerin eksikliklerini gidermek ve telafi edici bir önlem olarak hizmet etmektir.
Hücre Tutarsızlığını Gösteren Yönler Nelerdir?
Dört ana unsur vardır: SOC (Şarj Durumu), iç direnç, kendi kendine deşarj akımı ve kapasite. Ancak dengeleme, bu dört tutarsızlığı tamamen çözemez. Dengeleme, yalnızca SOC farklılıklarını telafi edebilir ve bu arada kendi kendine deşarj tutarsızlıklarını da giderir. Ancak iç direnç ve kapasite söz konusu olduğunda dengelemenin bir etkisi yoktur.
Hücre Tutarsızlığı Nasıl Oluşur?
Bunun iki temel nedeni vardır: Biri hücre üretimi ve işlenmesinden kaynaklanan tutarsızlık, diğeri ise hücre kullanım ortamından kaynaklanan tutarsızlıktır. Üretim tutarsızlıkları, işleme teknikleri ve malzemeler gibi faktörlerden kaynaklanır ve bu da oldukça karmaşık bir konunun basitleştirilmiş halidir. Çevresel tutarsızlığı anlamak daha kolaydır, çünkü her hücrenin PACK içindeki konumu farklıdır ve bu da sıcaklıktaki küçük 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 tutarak tüm hücrelerin aynı anda şarj ve deşarjın üst ve alt voltaj sınırlarına ulaşmasını sağlar ve böylece pil takımının kullanılabilir kapasitesini artırır. SOC farklılıkları için iki senaryo vardır: biri, hücre kapasitelerinin aynı ancak SOC'lerin farklı olması; diğeri ise hücre kapasitelerinin ve SOC'lerin farklı olmasıdır.
İlk senaryo (aşağıdaki çizimde en soldaki), aynı kapasiteye sahip ancak farklı SOC'lere sahip hücreleri göstermektedir. En küçük SOC'ye sahip hücre deşarj sınırına ilk ulaşan hücredir (alt sınır olarak %25 SOC varsayılır), en büyük SOC'ye sahip hücre ise şarj sınırına ilk ulaşandır. Dengelemeyle, 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, en küçük kapasiteye sahip hücre önce şarj olur ve boşalır. Dengelemeyle, tüm hücreler şarj ve deşarj sırasında aynı SOC'yi korur.
Dengelemenin Önemi
Dengeleme, mevcut hücreler için hayati bir işlevdir. İki tür dengeleme vardır:aktif dengelemeVepasif dengelemePasif dengeleme, deşarj için dirençleri kullanırken, aktif dengeleme hücreler arasındaki yük akışını içerir. Bu terimler hakkında bazı tartışmalar vardır, ancak bunlara girmeyeceğiz. Pasif dengeleme pratikte daha yaygın kullanılırken, aktif dengeleme daha az yaygındır.
BMS için Dengeleme Akımının Belirlenmesi
Pasif dengeleme için dengeleme akımı nasıl belirlenmelidir? İdeal olarak mümkün olduğunca büyük olmalıdır, ancak maliyet, ısı dağılımı ve alan gibi faktörler bir uzlaşma gerektirir.
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 deşarjdaki farklılıklar nedeniyle, her hücrenin SOC'si kademeli olarak farklılaşır. Bu nedenle, dengeleme kapasitesi en azından kendi kendine deşarj farklılıklarının etkisini ortadan kaldırmalıdır.
Tüm hücrelerin kendi kendine deşarjı aynı olsaydı, dengelemeye gerek kalmazdı. Ancak kendi kendine deşarj akımında bir fark varsa, SOC farklılıkları ortaya çıkar ve bunu telafi etmek için dengeleme gerekir. Ayrıca, kendi kendine deşarj günlük olarak devam ederken ortalama günlük dengeleme süresi sınırlı olduğundan, zaman faktörü de dikkate alınmalıdır.
Gönderi zamanı: 05-Tem-2024
