Konsep daripenyeimbangan selmungkin sudah tidak asing lagi bagi sebagian besar dari kita. Hal ini terutama karena konsistensi sel saat ini tidak cukup baik, dan keseimbangan membantu memperbaiki hal ini. Sama seperti Anda tidak dapat menemukan dua daun yang identik di dunia, Anda juga tidak dapat menemukan dua sel yang identik. Jadi, pada akhirnya, penyeimbangan adalah untuk mengatasi kekurangan sel, dan berfungsi sebagai tindakan kompensasi.
Aspek Apa yang Menunjukkan Inkonsistensi Sel?
Ada empat aspek utama: SOC (State of Charge), resistansi internal, arus self-discharge, dan kapasitas. Namun, keseimbangan tidak dapat sepenuhnya menyelesaikan keempat kesenjangan tersebut. Penyeimbangan hanya dapat mengkompensasi perbedaan SOC, sekaligus mengatasi inkonsistensi self-discharge. Namun dalam hal ketahanan dan kapasitas internal, penyeimbangan tidak berdaya.
Bagaimana Inkonsistensi Sel Disebabkan?
Ada dua alasan utama: satu adalah ketidakkonsistenan yang disebabkan oleh produksi dan pemrosesan sel, dan yang lainnya adalah ketidakkonsistenan yang disebabkan oleh lingkungan penggunaan sel. Inkonsistensi produksi muncul dari faktor-faktor seperti teknik pengolahan dan bahan, yang merupakan penyederhanaan dari permasalahan yang sangat kompleks. Ketidakkonsistenan lingkungan lebih mudah dipahami, karena posisi setiap sel dalam PACK berbeda, sehingga menyebabkan perbedaan lingkungan seperti sedikit variasi suhu. Seiring waktu, perbedaan-perbedaan ini terakumulasi, menyebabkan inkonsistensi sel.
Bagaimana Cara Kerja Penyeimbangan?
Seperti disebutkan sebelumnya, penyeimbangan digunakan untuk menghilangkan perbedaan SOC antar sel. Idealnya, ini menjaga SOC setiap sel tetap sama, memungkinkan semua sel mencapai batas tegangan atas dan bawah pengisian dan pengosongan secara bersamaan, sehingga meningkatkan kapasitas baterai yang dapat digunakan. Ada dua skenario untuk perbedaan SOC: pertama adalah ketika kapasitas sel sama namun SOC berbeda; yang lainnya adalah ketika kapasitas sel dan SOC keduanya berbeda.
Skenario pertama (paling kiri pada ilustrasi di bawah) memperlihatkan sel dengan kapasitas yang sama tetapi SOC berbeda. Sel dengan SOC terkecil mencapai batas pengosongan terlebih dahulu (dengan asumsi SOC 25% sebagai batas bawah), sedangkan sel dengan SOC terbesar mencapai batas pengisian daya 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 berbeda. Di sini, sel dengan kapasitas terkecil diisi dan dikosongkan terlebih dahulu. Dengan penyeimbangan, semua sel mempertahankan SOC yang sama selama pengisian dan pengosongan.
Pentingnya Keseimbangan
Penyeimbangan adalah fungsi penting untuk sel saat ini. Ada dua jenis penyeimbangan:penyeimbangan aktifDankeseimbangan pasif. Penyeimbangan pasif menggunakan resistor untuk pelepasan, sedangkan penyeimbangan aktif melibatkan aliran muatan antar sel. Ada beberapa perdebatan mengenai istilah-istilah ini, tapi kami tidak akan membahasnya. Penyeimbangan pasif lebih umum digunakan dalam praktik, sedangkan penyeimbangan aktif kurang umum.
Memutuskan Arus Penyeimbang untuk BMS
Untuk penyeimbangan pasif, bagaimana cara menentukan arus penyeimbang? Idealnya, ukurannya harus sebesar mungkin, namun faktor-faktor seperti biaya, pembuangan panas, dan ruang memerlukan kompromi.
Sebelum memilih arus penyeimbang, penting untuk memahami apakah perbedaan SOC disebabkan oleh skenario satu atau skenario dua. Dalam banyak kasus, ini lebih mirip dengan skenario pertama: sel dimulai dengan kapasitas dan SOC yang hampir sama, namun seiring penggunaannya, terutama karena perbedaan dalam self-discharge, SOC setiap sel secara bertahap menjadi berbeda. Oleh karena itu, kemampuan penyeimbangan setidaknya harus menghilangkan dampak perbedaan self-discharge.
Jika semua sel memiliki self-discharge yang sama, penyeimbangan tidak diperlukan. Tetapi jika ada perbedaan dalam arus self-discharge, perbedaan SOC akan muncul, dan diperlukan penyeimbangan untuk mengimbanginya. Selain itu, karena waktu penyeimbangan rata-rata harian terbatas sementara self-discharge terus berlanjut setiap hari, faktor waktu juga harus dipertimbangkan.
Waktu posting: 05-Juli-2024
