El concepto deequilibrio celularProbablemente nos resulte familiar a la mayoría. Esto se debe principalmente a que la consistencia actual de las células no es lo suficientemente buena, y el equilibrio ayuda a mejorarla. Así como no se pueden encontrar dos hojas idénticas en el mundo, tampoco se pueden encontrar dos células idénticas. Por lo tanto, en última instancia, el equilibrio sirve para abordar las deficiencias de las células, sirviendo como medida compensatoria.
¿Qué aspectos muestran inconsistencia celular?
Hay cuatro aspectos principales: SOC (estado de carga), resistencia interna, corriente de autodescarga y capacidad. Sin embargo, el balanceo no puede resolver completamente estas cuatro discrepancias. El balanceo solo puede compensar las diferencias de SOC, solucionando así las inconsistencias de autodescarga. Sin embargo, para la resistencia interna y la capacidad, el balanceo no tiene ningún efecto.
¿Cómo se produce la inconsistencia celular?
Hay dos razones principales: la inconsistencia causada por la producción y el procesamiento de las células, y la inconsistencia causada por el entorno de uso de las células. Las inconsistencias en la producción surgen de factores como las técnicas y los materiales de procesamiento, lo que simplifica un problema muy complejo. La inconsistencia ambiental es más fácil de comprender, ya que la posición de cada célula en el PACK es diferente, lo que genera diferencias ambientales, como ligeras variaciones de temperatura. Con el tiempo, estas diferencias se acumulan, causando inconsistencia celular.
¿Cómo funciona el equilibrio?
Como se mencionó anteriormente, el balanceo se utiliza para eliminar las diferencias de estado de carga (SOC) entre celdas. Idealmente, mantiene el SOC de cada celda igual, permitiendo que todas alcancen simultáneamente los límites de voltaje superior e inferior de carga y descarga, aumentando así la capacidad útil de la batería. Existen dos escenarios para las diferencias de SOC: uno es cuando las capacidades de las celdas son iguales, pero el SOC es diferente; el otro es cuando tanto la capacidad de las celdas como el SOC son diferentes.
El primer escenario (el más a la izquierda en la ilustración a continuación) muestra celdas con la misma capacidad, pero con diferente estado de carga (SOC). La celda con el estado de carga más bajo alcanza primero el límite de descarga (suponiendo un 25 % de SOC como límite inferior), mientras que la celda con el estado de carga más alto alcanza primero el límite de carga. Con el balanceo, todas las celdas mantienen el mismo estado de carga durante la carga y la descarga.
El segundo escenario (el segundo desde la izquierda en la ilustración a continuación) involucra celdas con diferentes capacidades y estados de carga (SOC). En este caso, la celda con menor capacidad se carga y descarga primero. Con el balanceo, todas las celdas mantienen el mismo SOC durante la carga y la descarga.
La importancia del equilibrio
El equilibrio es una función crucial para las células actuales. Existen dos tipos de equilibrio:equilibrio activoyequilibrio pasivoEl balanceo pasivo utiliza resistencias para la descarga, mientras que el balanceo activo implica el flujo de carga entre celdas. Existe cierto debate sobre estos términos, pero no lo profundizaremos. El balanceo pasivo se usa con mayor frecuencia en la práctica, mientras que el balanceo activo es menos común.
Decidir la corriente de equilibrio para BMS
Para el balanceo pasivo, ¿cómo se debe determinar la corriente de balanceo? Idealmente, debería ser lo más grande posible, pero factores como el costo, la disipación de calor y el espacio requieren un equilibrio.
Antes de elegir la corriente de equilibrio, es importante comprender si la diferencia en el estado de carga (SOC) se debe al escenario uno o al escenario dos. En muchos casos, se acerca más al escenario uno: las celdas comienzan con una capacidad y un estado de carga (SOC) prácticamente idénticos, pero con el uso, especialmente debido a las diferencias en la autodescarga, el estado de carga de cada celda varía gradualmente. Por lo tanto, la capacidad de equilibrio debería, como mínimo, eliminar el impacto de las diferencias en la autodescarga.
Si todas las celdas tuvieran la misma autodescarga, no sería necesario equilibrar la batería. Sin embargo, si hay una diferencia en la corriente de autodescarga, se producirán diferencias en el estado de carga (SOC), y es necesario equilibrarla para compensarlas. Además, dado que el tiempo promedio diario de equilibrio es limitado mientras la autodescarga continúa diariamente, también debe considerarse el factor tiempo.
Hora de publicación: 05-jul-2024
