พูดคุยเกี่ยวกับฟังก์ชันการปรับสมดุลของ BMS

แนวคิดของการปรับสมดุลเซลล์คนส่วนใหญ่คงคุ้นเคยกับเรื่องนี้อยู่แล้ว สาเหตุหลักๆ ก็คือความสม่ำเสมอของเซลล์ในปัจจุบันยังไม่ดีพอ และการปรับสมดุลก็ช่วยปรับปรุงเรื่องนี้ให้ดีขึ้น เช่นเดียวกับที่เราไม่สามารถหาใบไม้ที่เหมือนกันสองใบในโลกได้ เราก็ไม่สามารถหาเซลล์ที่เหมือนกันสองเซลล์ได้เช่นกัน ดังนั้น สุดท้ายแล้ว การปรับสมดุลก็คือการแก้ไขข้อบกพร่องของเซลล์ ซึ่งเป็นการชดเชย

 

ลักษณะใดบ้างที่แสดงถึงความไม่สม่ำเสมอของเซลล์?

มีสี่ประเด็นหลัก ได้แก่ SOC (สถานะการชาร์จ), ความต้านทานภายใน, กระแสคายประจุเอง และความจุ อย่างไรก็ตาม การปรับสมดุลไม่สามารถแก้ปัญหาความคลาดเคลื่อนทั้งสี่นี้ได้อย่างสมบูรณ์ การปรับสมดุลทำได้เพียงชดเชยความแตกต่างของ SOC ซึ่งโดยบังเอิญก็ช่วยแก้ไขความไม่สอดคล้องกันของการคายประจุเองด้วย แต่สำหรับความต้านทานภายในและความจุแล้ว การปรับสมดุลไม่มีประสิทธิภาพ

 

ความไม่สอดคล้องของเซลล์เกิดขึ้นได้อย่างไร?

มีสองสาเหตุหลัก ประการแรกคือความไม่สอดคล้องที่เกิดจากการผลิตและการประมวลผลของเซลล์ และอีกประการหนึ่งคือความไม่สอดคล้องที่เกิดจากสภาพแวดล้อมการใช้งานของเซลล์ ความไม่สอดคล้องในการผลิตเกิดจากปัจจัยต่างๆ เช่น เทคนิคและวัสดุในการประมวลผล ซึ่งเป็นการลดความซับซ้อนของปัญหาที่ซับซ้อนมาก ความไม่สอดคล้องของสภาพแวดล้อมนั้นเข้าใจได้ง่ายขึ้น เนื่องจากตำแหน่งของเซลล์แต่ละเซลล์ใน PACK แตกต่างกัน นำไปสู่ความแตกต่างในสภาพแวดล้อม เช่น การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยของอุณหภูมิ เมื่อเวลาผ่านไป ความแตกต่างเหล่านี้จะสะสมจนทำให้เกิดความไม่สอดคล้องของเซลล์

 

การสร้างสมดุลทำงานอย่างไร?

ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ การปรับสมดุลใช้เพื่อขจัดความแตกต่างของ SOC ระหว่างเซลล์ ในทางอุดมคติ การปรับสมดุลจะช่วยรักษาระดับ SOC ของแต่ละเซลล์ให้เท่ากัน ทำให้เซลล์ทั้งหมดสามารถชาร์จและคายประจุได้พร้อมกันถึงขีดจำกัดแรงดันไฟฟ้าสูงสุดและต่ำสุด จึงช่วยเพิ่มความจุที่ใช้งานได้ของชุดแบตเตอรี่ ความแตกต่างของ SOC มีสองสถานการณ์: หนึ่งคือเมื่อความจุของเซลล์เท่ากัน แต่ SOC ต่างกัน และอีกสถานการณ์หนึ่งคือเมื่อความจุของเซลล์และ SOC ต่างกัน

 

สถานการณ์แรก (ซ้ายสุดในภาพประกอบด้านล่าง) แสดงเซลล์ที่มีความจุเท่ากันแต่มีค่า SOC ต่างกัน เซลล์ที่มี SOC น้อยที่สุดจะถึงขีดจำกัดการคายประจุก่อน (โดยสมมติว่า SOC 25% เป็นขีดจำกัดล่าง) ขณะที่เซลล์ที่มี SOC มากที่สุดจะถึงขีดจำกัดการชาร์จก่อน เมื่อทำการปรับสมดุล เซลล์ทั้งหมดจะรักษาค่า SOC เดิมไว้ระหว่างการชาร์จและคายประจุ

 

สถานการณ์ที่สอง (ภาพที่สองจากซ้ายในภาพประกอบด้านล่าง) เกี่ยวข้องกับเซลล์ที่มีความจุและค่า SOC ต่างกัน โดยเซลล์ที่มีความจุน้อยที่สุดจะชาร์จและคายประจุก่อน เมื่อทำการปรับสมดุล เซลล์ทั้งหมดจะรักษาค่า SOC เดียวกันไว้ในระหว่างการชาร์จและคายประจุ