Konseppenyeimbangan selHal ini mungkin sudah familiar bagi sebagian besar dari kita. Ini terutama karena konsistensi sel saat ini belum cukup baik, dan penyeimbangan membantu memperbaikinya. 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, berfungsi sebagai tindakan kompensasi.
Aspek apa saja yang menunjukkan inkonsistensi sel?
Terdapat empat aspek utama: SOC (State of Charge), resistansi internal, arus pelepasan sendiri, dan kapasitas. Namun, penyeimbangan tidak dapat sepenuhnya menyelesaikan keempat perbedaan ini. Penyeimbangan hanya dapat mengkompensasi perbedaan SOC, dan secara tidak langsung mengatasi ketidaksesuaian pelepasan sendiri. Tetapi untuk resistansi internal dan kapasitas, penyeimbangan tidak berdaya.
Bagaimana Ketidakkonsistenan Sel Terjadi?
Ada dua alasan utama: pertama, ketidakkonsistenan yang disebabkan oleh produksi dan pemrosesan sel, dan kedua, ketidakkonsistenan yang disebabkan oleh lingkungan penggunaan sel. Ketidakkonsistenan produksi muncul dari faktor-faktor seperti teknik pemrosesan dan material, yang merupakan penyederhanaan dari masalah yang sangat kompleks. Ketidakkonsistenan 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 ketidakkonsistenan sel.
Bagaimana Cara Kerja Penyeimbangan?
Seperti yang disebutkan sebelumnya, penyeimbangan digunakan untuk menghilangkan perbedaan SOC antar sel. Idealnya, hal ini menjaga agar SOC setiap sel tetap sama, memungkinkan semua sel mencapai batas tegangan atas dan bawah pengisian dan pengosongan secara bersamaan, sehingga meningkatkan kapasitas yang dapat digunakan dari paket baterai. Ada dua skenario untuk perbedaan SOC: pertama, ketika kapasitas sel sama tetapi SOC berbeda; kedua, ketika kapasitas sel dan SOC sama-sama 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 25% SOC sebagai batas bawah), sedangkan 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 diisi dan dikosongkan terlebih dahulu. Dengan penyeimbangan, semua sel mempertahankan SOC yang sama selama pengisian dan pengosongan.
Pentingnya Keseimbangan
Penyeimbangan merupakan fungsi penting bagi sel-sel saat ini. Ada dua jenis penyeimbangan:penyeimbangan aktifDanpenyeimbangan pasifPenyeimbangan pasif menggunakan resistor untuk pelepasan muatan, sedangkan 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, sedangkan penyeimbangan aktif kurang umum.
Menentukan Arus Penyeimbang untuk BMS
Untuk penyeimbangan pasif, bagaimana seharusnya arus penyeimbangan ditentukan? Idealnya, arus tersebut harus sebesar mungkin, tetapi faktor-faktor seperti biaya, pembuangan panas, dan ruang memerlukan kompromi.
Sebelum memilih arus penyeimbangan, penting untuk memahami apakah perbedaan SOC disebabkan oleh skenario satu atau skenario dua. Dalam banyak kasus, lebih mendekati skenario satu: sel dimulai dengan kapasitas dan SOC yang hampir identik, tetapi seiring penggunaannya, terutama karena perbedaan pelepasan daya sendiri, SOC setiap sel secara bertahap menjadi berbeda. Oleh karena itu, kemampuan penyeimbangan setidaknya harus menghilangkan dampak perbedaan pelepasan daya sendiri.
Jika semua sel memiliki pelepasan daya sendiri yang identik, penyeimbangan tidak akan diperlukan. Tetapi jika ada perbedaan arus pelepasan daya sendiri, perbedaan SOC akan muncul, dan penyeimbangan diperlukan untuk mengkompensasi hal ini. Selain itu, karena waktu penyeimbangan harian rata-rata terbatas sementara pelepasan daya sendiri terus terjadi setiap hari, faktor waktu juga harus dipertimbangkan.
Waktu posting: 05 Juli 2024
