

Khái niệm củacân bằng tế bàocó lẽ quen thuộc với hầu hết chúng ta. Điều này chủ yếu là do tính nhất quán hiện tại của các tế bào không đủ tốt, và việc cân bằng giúp cải thiện điều này. Giống như bạn không thể tìm thấy hai chiếc lá giống hệt nhau trên thế giới, bạn cũng không thể tìm thấy hai tế bào giống hệt nhau. Vì vậy, về cơ bản, cân bằng là để giải quyết những thiếu sót của các tế bào, đóng vai trò là biện pháp bù trừ.
Những khía cạnh nào cho thấy sự không nhất quán của tế bào?
Có bốn khía cạnh chính: SOC (Trạng thái sạc), điện trở bên trong, dòng điện tự xả và dung lượng. Tuy nhiên, cân bằng không thể giải quyết hoàn toàn bốn sự khác biệt này. Cân bằng chỉ có thể bù đắp cho sự khác biệt SOC, tình cờ giải quyết sự không nhất quán của tự xả. Nhưng đối với điện trở bên trong và dung lượng, cân bằng không có tác dụng.
Sự không đồng nhất của tế bào xảy ra như thế nào?
Có hai lý do chính: một là sự không nhất quán do quá trình sản xuất và xử lý tế bào gây ra, và lý do còn lại là sự không nhất quán do môi trường sử dụng tế bào gây ra. Sự không nhất quán trong sản xuất phát sinh từ các yếu tố như kỹ thuật xử lý và vật liệu, đây là sự đơn giản hóa của một vấn đề rất phức tạp. Sự không nhất quán về môi trường dễ hiểu hơn vì vị trí của mỗi tế bào trong PACK là khác nhau, dẫn đến sự khác biệt về môi trường như sự thay đổi nhỏ về nhiệt độ. Theo thời gian, những sự khác biệt này tích tụ, gây ra sự không nhất quán của tế bào.
Sự cân bằng diễn ra như thế nào?
Như đã đề cập trước đó, cân bằng được sử dụng để loại bỏ sự khác biệt về SOC giữa các cell. Lý tưởng nhất là nó giữ cho SOC của mỗi cell giống nhau, cho phép tất cả các cell đạt đến giới hạn điện áp trên và dưới của quá trình sạc và xả đồng thời, do đó tăng dung lượng sử dụng được của bộ pin. Có hai trường hợp cho sự khác biệt về SOC: một là khi dung lượng cell giống nhau nhưng SOC khác nhau; trường hợp còn lại là khi dung lượng cell và SOC đều khác nhau.
Kịch bản đầu tiên (ngoài cùng bên trái trong hình minh họa bên dưới) cho thấy các cell có cùng dung lượng nhưng SOC khác nhau. Cell có SOC nhỏ nhất đạt đến giới hạn xả trước (giả sử SOC 25% là giới hạn dưới), trong khi cell có SOC lớn nhất đạt đến giới hạn sạc trước. Với cân bằng, tất cả các cell đều duy trì cùng SOC trong quá trình sạc và xả.
Kịch bản thứ hai (thứ hai từ bên trái trong hình minh họa bên dưới) liên quan đến các cell có dung lượng và SOC khác nhau. Ở đây, cell có dung lượng nhỏ nhất sẽ sạc và xả trước. Với sự cân bằng, tất cả các cell đều duy trì cùng một SOC trong quá trình sạc và xả.


Tầm quan trọng của việc cân bằng
Cân bằng là chức năng quan trọng đối với các tế bào hiện tại. Có hai loại cân bằng:cân bằng chủ độngVàcân bằng thụ động. Cân bằng thụ động sử dụng điện trở để xả, trong khi cân bằng chủ động liên quan đến dòng điện tích giữa các cell. Có một số tranh luận về các thuật ngữ này, nhưng chúng tôi sẽ không đi sâu vào vấn đề đó. Cân bằng thụ động được sử dụng phổ biến hơn trong thực tế, trong khi cân bằng chủ động ít phổ biến hơn.
Quyết định dòng điện cân bằng cho BMS
Đối với cân bằng thụ động, dòng điện cân bằng nên được xác định như thế nào? Lý tưởng nhất là nó phải lớn nhất có thể, nhưng các yếu tố như chi phí, tản nhiệt và không gian đòi hỏi phải có sự thỏa hiệp.
Trước khi chọn dòng điện cân bằng, điều quan trọng là phải hiểu liệu sự khác biệt về SOC là do kịch bản một hay kịch bản hai. Trong nhiều trường hợp, nó gần với kịch bản một hơn: các cell bắt đầu với dung lượng và SOC gần như giống hệt nhau, nhưng khi chúng được sử dụng, đặc biệt là do sự khác biệt về khả năng tự xả, SOC của mỗi cell dần trở nên khác nhau. Do đó, khả năng cân bằng ít nhất phải loại bỏ tác động của sự khác biệt về khả năng tự xả.
Nếu tất cả các cell đều có hiện tượng tự xả giống hệt nhau, thì việc cân bằng sẽ không cần thiết. Nhưng nếu có sự khác biệt về dòng điện tự xả, thì sẽ phát sinh sự khác biệt về SOC và cần phải cân bằng để bù đắp cho điều này. Ngoài ra, vì thời gian cân bằng trung bình hàng ngày bị giới hạn trong khi hiện tượng tự xả vẫn tiếp diễn hàng ngày, nên yếu tố thời gian cũng phải được xem xét.
Thời gian đăng: 05-07-2024