Konsep daripenyeimbangan selmungkin sudah tidak asing lagi bagi kebanyakan dari kita. Hal ini terutama disebabkan oleh konsistensi sel saat ini yang kurang baik, dan penyeimbangan membantu memperbaikinya. Sama seperti kita tidak dapat menemukan dua daun yang identik di dunia, kita juga tidak dapat menemukan dua sel yang identik. Jadi, pada akhirnya, penyeimbangan bertujuan untuk mengatasi kekurangan sel, yang berfungsi sebagai langkah kompensasi.
Aspek Apa yang Menunjukkan Ketidakkonsistenan Sel?
Terdapat empat aspek utama: SOC (State of Charge), resistansi internal, arus self-discharge, dan kapasitas. Namun, penyeimbangan tidak dapat sepenuhnya mengatasi keempat perbedaan ini. Penyeimbangan hanya dapat mengompensasi perbedaan SOC, sekaligus mengatasi inkonsistensi self-discharge. Namun, untuk resistansi internal dan kapasitas, penyeimbangan tidak berdaya.
Bagaimana Ketidakkonsistenan Sel Disebabkan?
Ada dua alasan utama: pertama, inkonsistensi yang disebabkan oleh produksi dan pemrosesan sel, dan kedua, inkonsistensi yang disebabkan oleh lingkungan penggunaan sel. Inkonsistensi produksi muncul dari faktor-faktor seperti teknik pemrosesan dan material, yang merupakan penyederhanaan dari masalah yang sangat kompleks. Inkonsistensi lingkungan lebih mudah dipahami karena posisi setiap sel dalam PACK berbeda, yang menyebabkan perbedaan lingkungan seperti sedikit variasi suhu. Seiring waktu, perbedaan ini terakumulasi, menyebabkan inkonsistensi sel.
Bagaimana Cara Kerja Penyeimbangan?
Sebagaimana telah disebutkan sebelumnya, penyeimbangan digunakan untuk menghilangkan perbedaan SOC antar sel. Idealnya, penyeimbangan ini menjaga SOC setiap sel tetap sama, sehingga memungkinkan semua sel mencapai batas tegangan atas dan bawah pengisian dan pengosongan secara bersamaan, sehingga meningkatkan kapasitas baterai yang dapat digunakan. Terdapat dua skenario untuk perbedaan SOC: pertama, ketika kapasitas sel sama tetapi SOC-nya berbeda; kedua, ketika kapasitas sel dan SOC-nya berbeda.
Skenario pertama (paling kiri pada ilustrasi di bawah) menunjukkan sel dengan kapasitas yang sama tetapi SOC yang berbeda. Sel dengan SOC terkecil mencapai batas pengosongan terlebih dahulu (dengan asumsi SOC 25% sebagai batas bawah), sementara sel dengan SOC terbesar mencapai batas pengisian terlebih dahulu. Dengan penyeimbangan, semua sel mempertahankan SOC yang sama selama pengisian dan pengosongan.
Skenario kedua (kedua dari kiri pada ilustrasi di bawah) melibatkan sel dengan kapasitas dan SOC yang berbeda. Di sini, sel dengan kapasitas terkecil akan diisi dan dikosongkan terlebih dahulu. Dengan penyeimbangan, semua sel mempertahankan SOC yang sama selama pengisian dan pengosongan.
Pentingnya Menyeimbangkan
Penyeimbangan merupakan fungsi krusial bagi sel arus. Ada dua jenis penyeimbangan:penyeimbangan aktifDanpenyeimbangan pasifPenyeimbangan pasif menggunakan resistor untuk pengosongan muatan, sementara penyeimbangan aktif melibatkan aliran muatan antar sel. Ada beberapa perdebatan tentang istilah-istilah ini, tetapi kita tidak akan membahasnya. Penyeimbangan pasif lebih umum digunakan dalam praktik, sementara penyeimbangan aktif kurang umum.
Menentukan Arus Penyeimbang untuk BMS
Untuk penyeimbangan pasif, bagaimana arus penyeimbang harus ditentukan? Idealnya, arus penyeimbang harus sebesar mungkin, tetapi faktor-faktor seperti biaya, pembuangan panas, dan ruang memerlukan kompromi.
Sebelum memilih arus penyeimbang, penting untuk memahami apakah perbedaan SOC disebabkan oleh skenario pertama atau kedua. Dalam banyak kasus, perbedaannya lebih mendekati skenario pertama: sel awalnya memiliki kapasitas dan SOC yang hampir identik, tetapi seiring penggunaan, terutama karena perbedaan self-discharge, SOC setiap sel secara bertahap menjadi berbeda. Oleh karena itu, kemampuan penyeimbang setidaknya harus menghilangkan dampak perbedaan self-discharge.
Jika semua sel memiliki self-discharge yang identik, penyeimbangan tidak diperlukan. Namun, jika terdapat perbedaan arus self-discharge, perbedaan SOC akan muncul, dan penyeimbangan diperlukan untuk mengompensasinya. Selain itu, karena waktu penyeimbangan harian rata-rata terbatas sementara self-discharge berlangsung setiap hari, faktor waktu juga harus dipertimbangkan.
Waktu posting: 05-Jul-2024
