O conceito deequilíbrio celularprovavelmente é familiar para a maioria de nós. Isto ocorre principalmente porque a consistência atual das células não é boa o suficiente e o balanceamento ajuda a melhorar isso. Assim como você não consegue encontrar duas folhas idênticas no mundo, também não consegue encontrar duas células idênticas. Então, em última análise, balancear é suprir as deficiências das células, servindo como medida compensatória.
Quais aspectos mostram inconsistência celular?
Existem quatro aspectos principais: SOC (estado de carga), resistência interna, corrente de autodescarga e capacidade. No entanto, o equilíbrio não pode resolver completamente estas quatro discrepâncias. O balanceamento só pode compensar as diferenças de SOC, abordando incidentalmente as inconsistências de autodescarga. Mas para a resistência e capacidade internas, o equilíbrio é impotente.
Como é causada a inconsistência celular?
Existem duas razões principais: uma é a inconsistência causada pela produção e processamento de células e a outra é a inconsistência causada pelo ambiente de uso da célula. As inconsistências de produção surgem de fatores como técnicas de processamento e materiais, o que representa uma simplificação de uma questão muito complexa. A inconsistência ambiental é mais fácil de entender, pois a posição de cada célula no PACK é diferente, levando a diferenças ambientais, como pequenas variações de temperatura. Com o tempo, essas diferenças se acumulam, causando inconsistência celular.
Como funciona o balanceamento?
Conforme mencionado anteriormente, o balanceamento é usado para eliminar diferenças de SOC entre as células. Idealmente, ele mantém o mesmo SOC de cada célula, permitindo que todas as células atinjam os limites de tensão superior e inferior de carga e descarga simultaneamente, aumentando assim a capacidade utilizável da bateria. Existem dois cenários para diferenças de SOC: um é quando as capacidades das células são iguais, mas os SOCs são diferentes; a outra é quando as capacidades das células e os SOCs são diferentes.
O primeiro cenário (mais à esquerda na ilustração abaixo) mostra células com a mesma capacidade, mas SOCs diferentes. A célula com o menor SOC atinge primeiro o limite de descarga (assumindo 25% de SOC como limite inferior), enquanto a célula com o maior SOC atinge primeiro o limite de carga. Com o balanceamento, todas as células mantêm o mesmo SOC durante a carga e a descarga.
O segundo cenário (segundo à esquerda na ilustração abaixo) envolve células com diferentes capacidades e SOCs. Aqui, a célula com menor capacidade carrega e descarrega primeiro. Com o balanceamento, todas as células mantêm o mesmo SOC durante a carga e a descarga.
A importância do equilíbrio
O equilíbrio é uma função crucial para as células atuais. Existem dois tipos de balanceamento:balanceamento ativoebalanceamento passivo. O balanceamento passivo utiliza resistores para descarga, enquanto o balanceamento ativo envolve o fluxo de carga entre as células. Há algum debate sobre esses termos, mas não entraremos nisso. O balanceamento passivo é mais comumente usado na prática, enquanto o balanceamento ativo é menos comum.
Decidindo a Corrente de Balanceamento para BMS
Para balanceamento passivo, como deve ser determinada a corrente de balanceamento? Idealmente, deveria ser o maior possível, mas fatores como custo, dissipação de calor e espaço exigem um compromisso.
Antes de escolher a corrente de balanceamento, é importante entender se a diferença SOC se deve ao cenário um ou ao cenário dois. Em muitos casos, está mais próximo do cenário um: as células começam com capacidade e SOC quase idênticos, mas à medida que são utilizadas, especialmente devido às diferenças na autodescarga, o SOC de cada célula torna-se gradualmente diferente. Portanto, a capacidade de balanceamento deve pelo menos eliminar o impacto das diferenças de autodescarga.
Se todas as células tivessem autodescarga idêntica, o equilíbrio não seria necessário. Mas se houver uma diferença na corrente de autodescarga, surgirão diferenças de SOC e será necessário balanceamento para compensar isso. Além disso, como o tempo médio diário de balanceamento é limitado enquanto a autodescarga continua diariamente, o fator tempo também deve ser considerado.
Horário da postagem: 05/07/2024
