el concepto deequilibrio celularProbablemente nos resulte familiar a la mayoría de nosotros. 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 puedes encontrar dos hojas idénticas en el mundo, tampoco puedes encontrar dos células idénticas. Entonces, en última instancia, el equilibrio consiste en 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 equilibrio no puede resolver completamente estas cuatro discrepancias. El equilibrio sólo puede compensar las diferencias de SOC y, de paso, abordar las inconsistencias de autodescarga. Pero para la resistencia y la capacidad internas, el equilibrio es impotente.
¿Cómo se produce la inconsistencia celular?
Hay dos razones principales: una es la inconsistencia causada por la producción y el procesamiento de las células, y la otra es la inconsistencia causada por el entorno de uso de las células. Las inconsistencias en la producción surgen de factores como las técnicas de procesamiento y los materiales, lo que es una simplificación de un tema muy complejo. La inconsistencia ambiental es más fácil de entender, ya que la posición de cada celda en el PACK es diferente, lo que genera diferencias ambientales, como ligeras variaciones de temperatura. Con el tiempo, estas diferencias se acumulan, provocando inconsistencia celular.
¿Cómo funciona el equilibrio?
Como se mencionó anteriormente, el equilibrio se utiliza para eliminar las diferencias de SOC entre las células. Idealmente, mantiene el SOC de cada celda igual, permitiendo que todas las celdas alcancen los límites de voltaje superior e inferior de carga y descarga simultáneamente, aumentando así la capacidad utilizable del paquete de baterías. Hay dos escenarios para las diferencias de SOC: uno es cuando las capacidades de las celdas son las mismas pero los SOC son diferentes; la otra es cuando las capacidades de las celdas y los SOC son diferentes.
El primer escenario (más a la izquierda en la siguiente ilustración) muestra celdas con la misma capacidad pero diferentes SOC. La celda con el SOC más pequeño alcanza primero el límite de descarga (asumiendo un 25% de SOC como límite inferior), mientras que la celda con el SOC más grande alcanza primero el límite de carga. Con el equilibrio, todas las celdas mantienen el mismo SOC durante la carga y descarga.
El segundo escenario (el segundo desde la izquierda en la siguiente ilustración) involucra celdas con diferentes capacidades y SOC. Aquí, la celda con menor capacidad se carga y descarga primero. Con el equilibrio, todas las celdas mantienen el mismo SOC durante la carga y descarga.
La importancia del equilibrio
El equilibrio es una función crucial para las células actuales. Hay dos tipos de equilibrio:equilibrio activoyequilibrio pasivo. El equilibrio pasivo utiliza resistencias para la descarga, mientras que el equilibrio activo implica el flujo de carga entre las celdas. Existe cierto debate sobre estos términos, pero no entraremos en eso. En la práctica, el equilibrio pasivo se utiliza más comúnmente, mientras que el equilibrio activo es menos común.
Decidir la corriente de equilibrio para BMS
Para el equilibrio pasivo, ¿cómo se debe determinar la corriente de equilibrio? Idealmente, debería ser lo más grande posible, pero factores como el costo, la disipación de calor y el espacio requieren un compromiso.
Antes de elegir la corriente de equilibrio, es importante comprender si la diferencia de 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 SOC casi idénticos, pero a medida que se utilizan, especialmente debido a las diferencias en la autodescarga, el SOC de cada celda se vuelve gradualmente diferente. Por lo tanto, la capacidad de equilibrio debería al menos eliminar el impacto de las diferencias de autodescarga.
Si todas las células tuvieran la misma autodescarga, no sería necesario equilibrarlas. Pero si hay una diferencia en la corriente de autodescarga, surgirán diferencias de SOC y es necesario un equilibrio para compensarlas. Además, dado que el tiempo promedio diario de equilibrio es limitado mientras la autodescarga continúa diariamente, también se debe considerar el factor tiempo.
Hora de publicación: 05-jul-2024
