Pan fydd angen perfformiad uchel a pharhaol ar ddyfeisiauPecyn batri LifePo4, mae angen iddyn nhw gydbwyso pob cell. 
Pam mae angen cydbwyso batri ar becyn batri LifePo4? Mae batris LifePo4 yn destun llawer o nodweddion megis gor-foltedd, tan-foltedd, cerrynt gor-wefru a rhyddhau, rhediad thermol ac anghydbwysedd foltedd batri. Un o'r ffactorau pwysicaf yw anghydbwysedd celloedd, sy'n newid foltedd pob cell yn y pecyn dros amser, a thrwy hynny'n lleihau capasiti'r batri yn gyflym. Pan fydd y pecyn batri LifePo4 wedi'i gynllunio i ddefnyddio celloedd lluosog mewn cyfres, mae'n bwysig dylunio'r nodweddion trydanol i gydbwyso folteddau'r gell yn gyson. Nid yn unig ar gyfer perfformiad y pecyn batri y mae hyn, ond hefyd i wneud y gorau o'r cylch bywyd. Yr angen am athrawiaeth yw bod cydbwyso batri yn digwydd cyn ac ar ôl i'r batri gael ei adeiladu a rhaid ei wneud drwy gydol cylch bywyd y batri er mwyn cynnal perfformiad gorau posibl y batri! Mae defnyddio cydbwyso batris yn caniatáu inni ddylunio batris â chapasiti uwch ar gyfer cymwysiadau oherwydd bod cydbwyso yn caniatáu i'r batri gyflawni cyflwr gwefr uwch (SOC). Gallwch ddychmygu cysylltu llawer o unedau Cell LifePo4 mewn cyfres fel petaech yn tynnu sled gyda llawer o gŵn sled. Dim ond os yw'r holl gi sled yn rhedeg ar yr un cyflymder y gellir tynnu'r sled gyda'r effeithlonrwydd mwyaf. Gyda phedwar ci sled, os yw un ci sled yn rhedeg yn araf, yna rhaid i'r tri chi sled arall hefyd leihau eu cyflymder, gan leihau effeithlonrwydd, ac os yw un ci sled yn rhedeg yn gyflymach, bydd yn tynnu llwyth y tri chi sled arall ac yn brifo ei hun. Felly, pan gysylltir nifer o gelloedd LifePo4 mewn cyfres, dylai gwerthoedd foltedd yr holl gelloedd fod yn gyfartal er mwyn cael pecyn batri LifePo4 mwy effeithlon. 
Mae'r batri LifePo4 enwol wedi'i raddio ar tua 3.2V yn unig, ond ynsystemau storio ynni cartref, cyflenwadau pŵer cludadwy, cymwysiadau diwydiannol, telathrebu, cerbydau trydan a microgrid, mae angen foltedd llawer uwch na'r foltedd enwol arnom. Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae batris LifePo4 y gellir eu hailwefru wedi chwarae rhan hanfodol mewn batris pŵer a systemau storio ynni oherwydd eu pwysau ysgafn, dwysedd ynni uchel, oes hir, capasiti uchel, gwefru cyflym, lefelau hunan-ollwng isel a chyfeillgarwch amgylcheddol. Mae cydbwyso celloedd yn sicrhau bod foltedd a chapasiti pob cell LifePo4 ar yr un lefel, fel arall, bydd ystod ac oes y pecyn batri LiFePo4 yn cael eu lleihau'n fawr, a bydd perfformiad y batri yn cael ei ddiraddio! Felly, cydbwysedd celloedd LifePo4 yw un o'r ffactorau pwysicaf wrth bennu ansawdd y batri. Yn ystod y llawdriniaeth, bydd bwlch foltedd bach yn digwydd, ond gallwn ei gadw o fewn ystod dderbyniol trwy gydbwyso celloedd. Yn ystod cydbwyso, mae'r celloedd â chapasiti uwch yn mynd trwy gylchred gwefru/rhyddhau llawn. Heb gydbwyso celloedd, y gell â'r capasiti arafaf yw'r pwynt gwan. Cydbwyso celloedd yw un o swyddogaethau craidd y BMS, ynghyd â monitro tymheredd, gwefru a swyddogaethau eraill sy'n helpu i wneud y gorau o oes y pecyn. Rhesymau eraill dros gydbwyso batri: defnydd ynni anghyflawn pcak batri LifePo4 Mae amsugno mwy o gerrynt nag y mae'r batri wedi'i gynllunio ar ei gyfer neu fyrhau'r batri yn fwyaf tebygol o achosi methiant batri cynamserol. Pan fydd pecyn batri LifePo4 yn rhyddhau, bydd celloedd gwannach yn rhyddhau'n gyflymach na chelloedd iach, a byddant yn cyrraedd y foltedd isaf yn gyflymach na chelloedd eraill. Pan fydd cell yn cyrraedd y foltedd isaf, mae'r pecyn batri cyfan hefyd yn cael ei ddatgysylltu o'r llwyth. Mae hyn yn arwain at gapasiti ynni pecyn batri nas defnyddir. Diraddio celloedd Pan gaiff cell LifePo4 ei gorwefru hyd yn oed ychydig dros ei gwerth awgrymedig, mae effeithiolrwydd a phroses oes y gell yn cael eu lleihau. Er enghraifft, bydd cynnydd bach yn y foltedd gwefru o 3.2V i 3.25V yn chwalu'r batri yn gyflymach o 30%. Felly os nad yw cydbwyso'r gell yn gywir, bydd gorwefru bach hefyd yn lleihau oes y batri. Gwefru Pecyn Celloedd yn Anghyflawn Mae batris LifePo4 yn cael eu codi ar gerrynt parhaus rhwng 0.5 a 1.0 hefyd. Mae foltedd y batri LifePo4 yn codi wrth i'r gwefru fynd ymlaen i gyrraedd ei uchafbwynt pan gaiff ei godi'n llawn ac yna'n gostwng. Meddyliwch am dair cell gydag 85 Ah, 86 Ah, ac 87 Ah yn y drefn honno a 100 y cant SoC, ac yna caiff yr holl gelloedd eu rhyddhau a bydd eu SoC yn gostwng. Gallwch ddarganfod yn gyflym mai cell 1 yw'r gyntaf i redeg allan o bŵer gan mai hi sydd â'r gallu isaf. Pan roddir pŵer ar y pecynnau celloedd yn ogystal â'r un pŵer yn llifo trwy'r celloedd, unwaith eto, mae cell 1 yn aros yn ôl yn ystod y gwefru a gellir ei hystyried wedi'i gwefru'n llawn gan fod y ddwy gell arall wedi'u gwefru'n llawn. Mae hyn yn golygu bod gan gell 1 Effeithiolrwydd Coulometrig (CE) is oherwydd hunan-wresogi'r gell sy'n arwain at anghydraddoldeb celloedd. Rhedeg Thermol Y pwynt mwyaf ofnadwy a all ddigwydd yw rhediad thermol. Fel rydyn ni'n deall.celloedd lithiwmyn sensitif iawn i or-wefru yn ogystal â gor-ollwng. Mewn pecyn o 4 cell, os yw un gell yn 3.5 V tra bod y lleill yn 3.2 V, bydd y gwefr yn sicr o godi tâl ar yr holl gelloedd gyda'i gilydd oherwydd eu bod mewn cyfres a bydd yn codi tâl ar y gell 3.5 V i foltedd uwch na'r hyn a argymhellir gan fod angen codi tâl ar y batris eraill o hyd. Mae hyn yn arwain at rediad thermol pan fydd cyfradd cynhyrchu gwres mewnol yn fwy na'r gyfradd y gellir rhyddhau'r gwres. Mae hyn yn achosi i'r pecyn batri LifePo4 ddod yn ddi-reolaeth thermol. Beth sy'n sbarduno anghydbwysedd celloedd mewn pecynnau batri? Nawr rydym yn deall pam mae cadw'r holl gelloedd wedi'u cydbwyso mewn pecyn batri yn hanfodol. Ond er mwyn mynd i'r afael â'r broblem yn briodol, dylem wybod pam mae'r celloedd yn mynd yn anghytbwys yn uniongyrchol. Fel y dywedwyd yn gynharach, pan grëir pecyn batri trwy osod y celloedd mewn cyfres, gwneir yn siŵr bod yr holl gelloedd yn aros yn yr un lefelau foltedd. Felly bydd gan becyn batri newydd gelloedd wedi'u cydbwyso bob amser. Ond wrth i'r pecyn gael ei ddefnyddio, mae'r celloedd yn mynd allan o gydbwysedd oherwydd y ffactorau canlynol. Anghysondeb SOC Mae mesur SOC cell yn gymhleth; felly mae'n gymhleth iawn mesur SOC celloedd penodol mewn batri. Dylai dull cysoni celloedd gorau posibl baru celloedd yr un SOC yn hytrach na'r un graddau foltedd (OCV). Ond gan ei bod bron yn amhosibl bod celloedd yn cael eu paru ar delerau foltedd yn unig wrth wneud pecyn, gall yr amrywiad yn SOC arwain at addasiad yn OCV maes o law. Amrywiad ymwrthedd mewnol Mae'n anodd iawn dod o hyd i gelloedd â'r un gwrthiant mewnol (IR) ac wrth i'r batri heneiddio, mae IR y gell hefyd yn newid ac felly mewn pecyn batri ni fydd gan bob cell yr un IR. Fel y deallwn, mae'r IR yn ychwanegu at anhyblygedd mewnol y gell sy'n pennu'r cerrynt sy'n llifo trwy gell. Gan fod yr IR yn cael ei amrywio, mae'r cerrynt trwy'r gell a'i foltedd hefyd yn amrywio. Lefel tymheredd Mae gallu bilio a rhyddhau'r gell hefyd yn dibynnu ar y tymheredd o'i chwmpas. Mewn pecyn batri sylweddol fel mewn cerbydau trydan neu araeau solar, mae'r celloedd wedi'u dosbarthu dros ardal wastraff ac efallai y bydd gwahaniaeth tymheredd ymhlith y pecyn ei hun gan greu un gell i wefru neu ollwng yn gyflymach na'r celloedd sy'n weddill gan achosi anghydraddoldeb. O'r ffactorau uchod, mae'n amlwg na allwn atal celloedd rhag mynd yn anghytbwys drwy gydol y broses. Felly, yr unig ateb yw defnyddio system allanol sy'n ei gwneud yn ofynnol i'r celloedd fynd yn anghytbwys eto ar ôl iddynt fynd yn anghytbwys. Gelwir y system hon yn System Cydbwyso Batri. 
Sut i gyflawni cydbwysedd pecyn batri LiFePo4? System Rheoli Batri (BMS) Yn gyffredinol, ni all pecyn batri LiFePo4 gyflawni cydbwysedd batri ar ei ben ei hun, gellir ei gyflawni trwysystem rheoli batri(BMS). Bydd gwneuthurwr y batri yn integreiddio'r swyddogaeth cydbwyso batri a swyddogaethau amddiffyn eraill megis amddiffyniad gor-foltedd gwefr, dangosydd SOC, larwm/amddiffyniad gor-dymheredd, ac ati ar y bwrdd BMS hwn. Gwefrydd batri Li-ion gyda swyddogaeth gydbwyso Hefyd yn cael ei adnabod fel “gwefrydd batri cydbwysedd”, mae'r gwefrydd yn integreiddio swyddogaeth gydbwysedd i gefnogi gwahanol fatris gyda gwahanol gyfrifon llinynnau (e.e. 1~6S). Hyd yn oed os nad oes gan eich batri fwrdd BMS, gallwch wefru eich batri Li-ion gyda'r gwefrydd batri hwn i gyflawni cydbwysedd. Bwrdd Cydbwyso Pan fyddwch chi'n defnyddio gwefrydd batri cytbwys, rhaid i chi hefyd gysylltu'r gwefrydd a'ch batri â'r bwrdd cydbwyso trwy ddewis soced penodol o'r bwrdd cydbwyso. Modiwl Cylchdaith Amddiffyn (PCM) Mae'r bwrdd PCM yn fwrdd electronig sy'n gysylltiedig â'r pecyn batri LiFePo4 a'i brif swyddogaeth yw amddiffyn y batri a'r defnyddiwr rhag camweithrediad. Er mwyn sicrhau defnydd diogel, rhaid i'r batri LiFePo4 weithredu o dan baramedrau foltedd llym iawn. Yn dibynnu ar wneuthurwr y batri a'r cemeg, mae'r paramedr foltedd hwn yn amrywio rhwng 3.2 V y gell ar gyfer batris wedi'u rhyddhau a 3.65 V y gell ar gyfer batris y gellir eu hailwefru. Mae'r bwrdd PCM yn monitro'r paramedrau foltedd hyn ac yn datgysylltu'r batri o'r llwyth neu'r gwefrydd os cânt eu rhagori. Yn achos un batri LiFePo4 neu nifer o fatris LiFePo4 wedi'u cysylltu'n gyfochrog, mae hyn yn hawdd ei gyflawni oherwydd bod y bwrdd PCM yn monitro'r folteddau unigol. Fodd bynnag, pan fydd nifer o fatris wedi'u cysylltu mewn cyfres, rhaid i'r bwrdd PCM fonitro foltedd pob batri. Mathau o Gydbwyso Batri Mae amryw o algorithmau cydbwyso batri wedi'u datblygu ar gyfer pecyn batri LiFePo4. Fe'i rhennir yn ddulliau cydbwyso batri goddefol a gweithredol yn seiliedig ar foltedd batri a SOC. 
Cydbwyso Batri Goddefol Mae'r dechneg cydbwyso batri goddefol yn gwahanu'r gwefr gormodol o fatri LiFePo4 sydd wedi'i egnïo'n llawn trwy elfennau gwrthiannol ac yn rhoi gwefr debyg i bob cell i'r gwefr batri LiFePo4 isaf. Mae'r dechneg hon yn fwy dibynadwy ac yn defnyddio llai o gydrannau, gan leihau cost gyffredinol y system. Fodd bynnag, mae'r dechnoleg yn lleihau effeithlonrwydd y system wrth i ynni gael ei wasgaru ar ffurf gwres sy'n cynhyrchu colled ynni. Felly, mae'r dechnoleg hon yn addas ar gyfer cymwysiadau pŵer isel. 
Cydbwyso batri gweithredol Mae cydbwyso gwefr gweithredol yn ateb i'r heriau sy'n gysylltiedig â batris LiFePo4. Mae'r dechneg cydbwyso celloedd gweithredol yn rhyddhau'r gwefr o'r batri LiFePo4 ynni uwch ac yn ei drosglwyddo i'r batri LiFePo4 ynni is. O'i gymharu â thechnoleg cydbwyso celloedd goddefol, mae'r dechneg hon yn arbed ynni yn y modiwl batri LiFePo4, gan gynyddu effeithlonrwydd y system, ac mae angen llai o amser i gydbwyso rhwng celloedd pecyn batri LiFePo4, gan ganiatáu ar gyfer ceryntau gwefru uwch. Hyd yn oed pan fydd pecyn batri LiFePo4 yn gorffwys, mae hyd yn oed batris LiFePo4 sy'n cydweddu'n berffaith yn colli gwefr ar wahanol gyfraddau oherwydd bod cyfradd yr hunan-ryddhau yn amrywio yn dibynnu ar y graddiant tymheredd: mae cynnydd o 10°C yn nhymheredd y batri eisoes yn dyblu cyfradd yr hunan-ryddhau. Fodd bynnag, gall cydbwyso gwefr gweithredol adfer celloedd i gydbwysedd, hyd yn oed os ydynt yn gorffwys. Fodd bynnag, mae gan y dechneg hon gylchedwaith cymhleth, sy'n cynyddu cost gyffredinol y system. Felly, mae cydbwyso celloedd gweithredol yn addas ar gyfer cymwysiadau pŵer uchel. Mae yna amrywiol dopolegau cylched cydbwyso gweithredol wedi'u dosbarthu yn ôl cydrannau storio ynni, megis cynwysyddion, anwythyddion/trawsnewidyddion, a thrawsnewidyddion electronig. At ei gilydd, mae'r system rheoli batris weithredol yn lleihau cost gyffredinol y pecyn batri LiFePo4 oherwydd nad oes angen gor-feintiad y celloedd i wneud iawn am wasgariad a heneiddio anwastad ymhlith y batris LiFePo4. Mae rheoli batris weithredol yn dod yn hanfodol pan fydd hen gelloedd yn cael eu disodli gan gelloedd newydd ac mae amrywiad sylweddol o fewn y pecyn batri LiFePo4. Gan fod systemau rheoli batris weithredol yn ei gwneud hi'n bosibl gosod celloedd ag amrywiadau paramedr mawr mewn pecynnau batri LiFePo4, mae cynnyrch cynhyrchu yn cynyddu tra bod costau gwarant a chynnal a chadw yn lleihau. Felly, mae systemau rheoli batris weithredol o fudd i berfformiad, dibynadwyedd a diogelwch y pecyn batri, gan helpu i leihau costau. Crynhoi Er mwyn lleihau effeithiau drifft foltedd celloedd, rhaid cymedroli anghydbwysedd yn iawn. Nod unrhyw ateb cydbwyso yw caniatáu i'r pecyn batri LiFePo4 weithredu ar ei lefel perfformiad bwriadedig ac ymestyn ei gapasiti sydd ar gael. Nid yn unig y mae cydbwyso batri yn bwysig ar gyfer gwella perfformiad acylch bywyd batris, mae hefyd yn ychwanegu ffactor diogelwch at becyn batri LiFePo4. Un o'r technolegau sy'n dod i'r amlwg ar gyfer gwella diogelwch batri ac ymestyn oes batri. Gan fod y dechnoleg cydbwyso batri newydd yn olrhain faint o gydbwyso sydd ei angen ar gyfer celloedd LiFePo4 unigol, mae'n ymestyn oes pecyn batri LiFePo4 ac yn gwella diogelwch cyffredinol y batri.
Amser postio: Mai-08-2024