Wie wirkt sich das aktive Balancieren auf die Akkulaufzeit aus?
Das aktive Balancieren spielt als Schlüsselfunktion eines Batteriemanagementsystems (BMS) eine wichtige Rolle bei der Verlängerung der Lebensdauer der Batterie.
Positive Auswirkungen des aktiven Ausgleichs auf die Akkulaufzeit:
-
Verhinderung von Überladung und Überentladung einzelner Zellen:Durch die Echtzeitüberwachung der Spannung und des Ladezustands (SOC) jeder Zelle und die aktive Übertragung überschüssiger Energie von überladenen Zellen auf unterladene Zellen oder Belastungen,Aktive Balance stellt sicher, dass alle Zellen innerhalb eines angemessenen Spannungsbereichs arbeitenDies verhindert einen beschleunigten Abbau der Batterie durch übermäßiges Aufladen oder Entladen und verlängert so die Lebensdauer der Batterie.
-
Verbesserung der Konsistenz des Batteriepacks:Das aktive Balancieren sorgt für einheitliche Spannung und SOC in allen Zellen und verbessert die Konsistenz des Batteriepacks.Ein einheitlicheres Batteriepaket ist stabiler und effizienter beim Laden und EntladenDies minimiert Nebenwirkungen innerhalb der Zellen, verlangsamt die Kapazitätszerstörung und verlängert die Lebensdauer der Batterie.Studien haben gezeigt, dass ein effektives aktives Balancing die Lebensdauer eines Akkupakets um 30% bis 40% verlängern kann.
-
Optimierung der Energienutzung der Batterie:Das aktive Balancieren nutzt die Energie jeder Zelle voll aus und maximiert so die Gesamtkapazität des Batteriepacks.Dies vermeidet Energieverschwendung durch Zellungleichgewicht und verhindert eine unzureichende Nutzung der BatteriekapazitätDas Batteriepaket arbeitet dadurch effizienter und reduziert die Häufigkeit der Lade-/Entladezyklen bei gleichem Energieverbrauch.Da der Abbau der Batteriekapazität eng mit der Anzahl der Lade-/Entladungszyklen zusammenhängt,, hilft dies, die Akkulaufzeit zu verlängern.
-
Verzögerung des Beginns des thermischen Ausbruchs:Das aktive Balancieren hilft, eine gleichbleibende Temperaturverteilung innerhalb des Batteriepakets aufrechtzuerhalten, indem die Zellspannungen und -ströme ausgeglichen werden, wodurch eine lokale Überhitzung verhindert wird.Dies verringert die Wahrscheinlichkeit einer thermischen Flucht, erhöht die Sicherheit der Batterie und verlängert die Lebensdauer.
Mögliche negative Auswirkungen des aktiven Ausgleichs auf die Akkulaufzeit:
-
Erhöhte Systemkomplexität und mögliche Ausfallpunkte:Die Schaltkreise und die Steuerungsstrategie des aktiven Ausgleichs sind relativ komplex und erfordern zusätzliche Komponenten wie Konverter, Transformatoren und Induktoren.Diese Komponenten können neue Fehlerstellen einführen, was sich möglicherweise auf die Zuverlässigkeit des BMS und des Batteriepacks auswirkt.
-
Energieverluste während der Energieübertragung: Obwohl das aktive Ausgleichssystem Energie zwischen den Zellen überträgt, um das Ausgleichssystem zu erreichen, kann der Energieübertragungsvorgang einige Verluste verursachen (z. B. Umwandlungsverluste in elektronische Komponenten).Diese Verluste können zu geringem Energieverlust führen und Wärme erzeugen., was die Leistung und Lebensdauer der Batterie beeinträchtigen könnte, wenn sie nicht ordnungsgemäß verwaltet wird.
-
Höhere Kosten und technische Anforderungen: Die Implementierung des aktiven Balancings erfordert teurere Hardwarekomponenten und anspruchsvolle Steuerungsalgorithmen, was die Kosten des BMS erhöht.Es stellt höhere Anforderungen an das DesignWenn die Technologie nicht ordnungsgemäß angewendet wird oder das System schlecht konzipiert ist, wird dieEs kann nicht die erwarteten Ausgleichseffekte erzielen und sogar die Akkulaufzeit negativ beeinflussen..
Zusammengefasst wirkt sich das aktive Balancieren im Allgemeinen positiv auf die Verlängerung der Lebensdauer der Batterie aus, indem es Überladung und Überentladung verhindert, die Konsistenz des Batteriepakets verbessert, die Energieverwertung optimiert,und Verzögerung der thermischen AusbreitungDie Komplexität des Systemdesigns und die möglichen Energieübertragungsverluste können jedoch bestimmte Risiken mit sich bringen.Um den positiven Einfluss des aktiven Ausgleichs auf die Akkulaufzeit zu maximieren und gleichzeitig mögliche negative Auswirkungen zu minimieren, ist es unerlässlich, geeignete Strategien zur aktiven Ausgleichsregelung zu erlassen, die Zuverlässigkeit und Stabilität des BMS zu verbessern,und kombinieren sie mit anderen Batteriemanagementfunktionen wie thermischem Management und Schutz vor Überladung/Überentladung