Как активное балансирование влияет на срок службы батареи?

April 24, 2025

Как активное балансирование влияет на срок службы батареи?

Активное балансирование, как ключевая функция системы управления батареей (BMS), играет важную роль в продлении срока службы батареи.

Положительное влияние активного балансирования на срок службы батареи:

 

  • Предотвращение перезарядки и переразрядки отдельных элементов:Мониторинг напряжения и состояния зарядки (SOC) каждой ячейки в режиме реального времени и активная передача избыточной энергии из перезаряженных ячеек в заряженные ячейки или нагрузки,Активное балансирование гарантирует, что все элементы работают в пределах разумного диапазона напряженияЭто предотвращает ускоренную деградацию батареи, вызванную чрезмерной зарядкой или разрядкой, тем самым продлевая срок службы батареи.
  • Улучшение консистенции аккумуляторной батареи:Активное балансирование обеспечивает равномерное напряжение и SOC во всех ячейках, улучшая консистенцию аккумуляторной батареи.Более равномерный аккумулятор работает более стабильно и эффективно во время зарядки и разрядкиЭто сводит к минимуму побочные реакции внутри ячеек, замедляет деградацию емкости и продлевает срок службы батареи.Исследования показали, что эффективное активное балансирование может увеличить срок службы аккумулятора на 30-40%.
  • Оптимизация использования энергии аккумулятора:Активное балансирование полностью использует энергию каждой ячейки, максимизируя общую емкость аккумулятора.Это позволяет избежать потерь энергии, вызванной дисбалансом ячейки, и предотвращает недостаточное использование емкости батареи.В результате аккумулятор работает более эффективно, уменьшая частоту циклов зарядки/разрядки при одном и том же потреблении энергии.Поскольку снижение емкости батареи тесно связано с количеством циклов зарядки/разрядки, это помогает продлить срок службы батареи.
  • Задерживает начало теплового оттока:Активное балансирование помогает поддерживать постоянное распределение температуры в аккумуляторном комплекте путем выравнивания напряжения и токов ячейки, предотвращая локальное перегрев.Это уменьшает вероятность термального срыва., повышает безопасность батареи и продлевает срок службы батареи.

Потенциальное негативное воздействие активного балансирования на срок службы батареи:

 

  • Повышенная сложность системы и потенциальные точки отказов:Схема и стратегия управления активным балансированием относительно сложны, требуя дополнительных компонентов, таких как преобразователи, трансформаторы и индукторы.Эти компоненты могут ввести новые точки отказовВ случае сбоя BMS, это может нарушить нормальную работу батареи и даже сократить ее срок службы.
  • Потери энергии при передаче энергии: Хотя активное балансирование передает энергию между ячейками для достижения баланса, процесс передачи энергии может повлечь за собой некоторые потери (например, потери преобразования в электронные компоненты).Эти потери могут привести к небольшим потерям энергии и могут генерировать тепло., что может повлиять на производительность и срок службы батареи, если не управлять им должным образом.
  • Более высокие затраты и технические требования: Внедрение активного балансирования требует более дорогих аппаратных компонентов и сложных алгоритмов управления, что увеличивает стоимость BMS.Он предъявляет более высокие требования к дизайну.Если технология не применяется должным образом или система плохо спроектирована,может не достичь ожидаемого эффекта балансировки и может даже отрицательно повлиять на срок службы батареи..
В целом, активное балансирование, как правило, положительно влияет на продление срока службы батареи путем предотвращения перезарядки и переразрядки, повышения стабильности аккумуляторной батареи, оптимизации использования энергии,и задерживает тепловое оттечениеОднако сложная конструкция системы и потенциальные потери передачи энергии могут представлять определенные риски.Максимизировать положительное влияние активного балансирования на срок службы батареи при одновременном минимизации потенциальных негативных последствий, необходимо принять соответствующие стратегии активного балансирования, повысить надежность и стабильность БМС,и объединить его с другими функциями управления батареей, такими как тепловое управление и защита от перезарядки/переразрядки