Strategie kontroli równowagi w BMS

W zarządzaniu równoważeniem system BMS elastycznie wybiera odpowiednie strategie sterowania w oparciu o rzeczywiste warunki i wymagania zestawu baterii.Strategie te mogą różnić się w zależności od rodzaju baterii, środowiska operacyjnego i celów zarządzania.

1Strategia bilansująca oparta na napięciu końcowym

• Wylicza komórki na podstawie ichnapięcie końcowe, wykorzystując go jako kryterium spójności.

  • Komórki prąduWyrzuć nadpięcie.

  • Komórki pod napięciemŁaduj, żeby podnieść napięcie.

• ZaletyProste wdrożenie.

• Ograniczenie: podatne na zmiany parametrów wewnętrznych (np. opór wewnętrzny, temperatura).

2Strategia równoważenia oparta na zdolnościach

• Wyważanie komórek poprzez optymalizacjęwskaźnik wykorzystania mocyz całej paczki.

  • Maksymalnie zwiększa całkowitą pojemność, ale nie nadaje się do dynamicznej równowagi (np. podczas szybkiego ładowania/wyładowania).

3Strategia bilansująca oparta na stanie obciążenia (SOC)

• WykorzystanieSOCjako kryterium równoważenia.

  • Podobne do strategii opartych na zdolnościach, ale koncentruje się na pomiarach SOC.

  • Zalety: Praktyczny i wydajny, ponieważ wymaga jedynie śledzenia SOC bez szczegółowych danych dotyczących zdolności.

4. Tryby równoważenia: pasywny vs. aktywny

Równoważenie pasywne (równoważenie rozpraszające energię)

• Zasada: rezystory równoległe są podłączone do ogniw. Nadmiar energii z całkowicie naładowanych ogniw jest rozpraszany jako ciepło za pośrednictwem rezystorów.

• ZaletyProste obwody, niskie koszty.

• Wady: Niska efektywność energetyczna, zwiększone obciążenie termiczne.

• WdrożenieAlgorytmy oparte na rezystorach rozładowują ogniwa wysokiego napięcia, aby dopasować je do innych.

Aktywne bilansowanie (bilansowanie transferu energii)

• Zasada: Przenosi energię między ogniwami za pomocą obwodów (np. induktorów, kondensatorów lub konwerterów DC-DC).

  • Wyroby o masie nieprzekraczającej 10 kg: Używa induktorów jako elementów magazynowania energii z sterowaniem przełącznikiem.

  • Dwu kierunkowe DC-DC: reguluje napięcie wejściowe/wyjściowe w celu precyzyjnego przenoszenia energii.

  • Opłata na podstawie: Ładuje ogniwa niskiego napięcia indywidualnie za pomocą modułów DC/DC.

• Zalety: Wysoka efektywność energetyczna, optymalne rozkładanie energii.

• WadyZłożone obwody, wyższe koszty.

5Wytyczne dotyczące wyboru strategii

• Pasywna równowaga: nadaje się do zastosowań o niskim obciążeniu kosztami, wymagających niższej efektywności energetycznej.

• Aktywne zrównoważenie: Idealne dla systemów o wysokiej wydajności wymagających efektywności energetycznej i dłuższej żywotności baterii.

•  

6Rozważania w zakresie wdrożenia

• Charakterystyka baterii: Chemia, starzenie się i zmiany zdolności.

• Środowisko operacyjne: Temperatura, szybkość ładowania/wyładowania.

• Wymagania użytkownika: priorytety dotyczące kosztów, wydajności i bezpieczeństwa.

Podsumowując, kontrola równoważenia ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia bezpieczeństwa, stabilności i długowieczności zestawu baterii.i wymagania specyficzne dla zastosowania.