การ สมดุล ที่ มี ประสิทธิภาพ ต่าง กัน อย่าง ไร กับ การ สมดุล ที่ ไม่ มี ประสิทธิภาพ?

April 24, 2025

การ สมดุล ที่ มี ประสิทธิภาพ ต่าง กัน อย่าง ไร กับ การ สมดุล ที่ ไม่ มี ประสิทธิภาพ?

การปรับสมดุลเชิงกิจกรรมและการปรับสมดุลเชิงอัตโนมัติ เป็นวิธีการปรับสมดุลเซลล์สองแบบที่ทั่วไปในระบบบริหารแบตเตอรี่ (BMS) ซึ่งแตกต่างกันหลัก ๆ ในด้านต่อไปนี้:

1.หลักการการสมดุล

 

  • การปรับสมดุลโดยเฉพาะ:หลักการคือการปล่อยเซลล์ที่มีความจุสูงขึ้น ผ่านตัวต่อรองคู่ ๆ หรือองค์ประกอบคล้าย ๆ กัน โดยการ dissipate พลังงานที่เกินในรูปของความร้อนนี้นํา SOC (รัฐของการชาร์จ) ของเซลล์ทั้งหมดใกล้เคียงกันอย่างไรก็ตาม มันเสียพลังงานระหว่างกระบวนการสมดุล และอาจนําไปสู่การสูญเสียพลังงาน

  • การปรับสมดุลแบบมีกิจกรรม:หลักการนี้เกี่ยวข้องกับการถ่ายทอดพลังงานจากเซลล์ที่มี SOC สูงขึ้นไปยังเซลล์ที่มี SOC ต่ํากว่า หรือไปยังอุปกรณ์เก็บของการใช้พลังงานให้มากที่สุดตัวอย่างเช่น ในระบบแบตเตอรี่ลิทธิียมไอออน การสมดุลที่ทํางานสามารถใช้เครื่องแปลง DC-DC เพื่อโอนพลังงานส่วนเกินจากเซลล์ SOC สูงไปยังเซลล์ SOC ต่ํา

2.ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน

  • การปรับสมดุลโดยเฉพาะ:พลังงานถูกสูญเสียในรูปของความร้อนระหว่างกระบวนการสมดุล ส่งผลให้มีประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่ค่อนข้างต่ํามันเหมาะสมสําหรับกรณีที่ความต้องการในการสมดุลไม่สูงและเวลาในการสมดุลไม่สําคัญ.

  • การปรับสมดุลแบบมีกิจกรรม:พลังงานถูกถ่ายทอดและกระจายใหม่ แทนที่จะสูญเสียโดยตรง ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงาน ลดการสูญเสียพลังงาน และเพิ่มประสิทธิภาพของระบบแบตเตอรี่ทําให้มันเหมาะสําหรับฉากพลังงานสูงและการชาร์จ/ปล่อยเร็ว.

3.ความซับซ้อนของวงจร

  • การปรับสมดุลโดยเฉพาะ:การออกแบบวงจรค่อนข้างเรียบง่ายและราคาถูก โดยทั่วไปมันต้องการเพียงต่อรองและสวิทช์เพื่อบรรลุความสมดุลมีความสามารถในการปรับสมดุลที่จํากัด และอาจไม่บรรลุความแม่นยําในการปรับสมดุลสูง.

  • การปรับสมดุล:วงจรมีความซับซ้อนมากขึ้นและต้องการองค์ประกอบเพิ่มเติม เช่น เครื่องแปลง, เครื่องแปลง, และเครื่องผลักดัน. กลยุทธ์การควบคุมยังมีความซับซ้อนมากขึ้น, ด้วยต้นทุนฮาร์ดแวร์ที่สูงกว่า.มันมีความสามารถในการปรับสมดุลที่แข็งแกร่งและความแม่นยําในการปรับสมดุลสูง แต่ต้องการความเชี่ยวชาญทางเทคนิคที่สูงกว่าเพื่อนําไปใช้.

4.ความเร็วในการสมดุล

 

  • การปรับสมดุลโดยเฉพาะ:ความเร็วในการปรับสมดุลค่อนข้างช้า โดยปกติใช้เวลานานกว่าที่จะบรรลุภาวะสมดุล ซึ่งอาจส่งผลต่อประสิทธิภาพของระบบ

  • การปรับสมดุล:ความเร็วในการปรับสมดุลเร็วขึ้น สามารถปรับ SOC ของเซลล์ได้อย่างรวดเร็ว เพื่อบรรลุภาวะสมดุล

5.คุณลักษณะการระบายความร้อน

 

  • การปรับสมดุลโดยเฉพาะ:ระหว่างกระบวนการปรับสมดุล แรสซิสเตอร์ใช้พลังงานและผลิตความร้อน ซึ่งอาจเพิ่มอุณหภูมิของแบตเตอรี่ และส่งผลต่อผลการทํางานและอายุการใช้งานของแบตเตอรี่อาจต้องใช้มาตรการระบายความร้อนเพิ่มเติม.

  • การปรับสมดุล:พลังงานถูกถ่ายทอดและกระจายใหม่ แทนที่จะถูกแปลงเป็นความร้อนโดยตรง ความร้อนที่ผลิตค่อนข้างน้อยลดผลกระทบต่ออุณหภูมิของแบตเตอรี่ และอาจช่วยเพิ่มอายุการใช้งานของแบตเตอรี่.

6.ผลกระทบต่ออายุของแบตเตอรี่

 

  • การปรับสมดุลโดยเฉพาะ:กระบวนการการปล่อยเซลล์ที่มี SOC สูงขึ้นอาจเร่งการแก่ตัวของแบตเตอรี่ โดยเฉพาะถ้าความถี่ในการสมดุลสูง ซึ่งอาจส่งผลต่ออายุการใช้งานของแบตเตอรี่ได้อย่างไม่ดี

  • การปรับสมดุล:โดยการถ่ายทอดและกระจายพลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ มันลดความน่าจะเป็นของการชาร์จเกินและการชาร์จเกินของเซลล์แต่ละเซลล์ ช่วยต่ออายุของแบตเตอรี่

7.การใช้งานทั่วไป

 

  • การปรับสมดุลโดยเฉพาะ:มักถูกใช้ในระบบแบตเตอรี่ขนาดเล็กที่มีความต้องการในการปรับสมดุลต่ํา เช่น อิเล็กทรอนิกส์ผู้บริโภคและแบตเตอรี่พลังงานต่ํา

  • การปรับสมดุล:มักใช้ในระบบแบตเตอรี่พลังงานสูง เช่น รถไฟฟ้าและระบบเก็บพลังงาน

โดยสรุป การปรับสมดุลแบบทํางานและการปรับสมดุลแบบไม่ทํางาน มีข้อดีและข้อเสียของแต่ละแบบ การเลือกระหว่างทั้งสองแบบขึ้นอยู่กับกรณีการใช้งานและความต้องการเฉพาะเจาะจงการผสมผสานการสมดุลแบบมีผลและแบบไม่มีผล สามารถนํามาใช้ได้ เพื่อนําจุดแข็งที่เติมเต็มกัน, สร้างผลสัมฤทธิ์การสมดุลที่ดีกว่า