EN
JKESS Engineering · คู่มือ BMS
ขอใบเสนอราคา →BMS แบบสมดุลแบบแอคทีฟ เทียบกับแบบพาสซีฟ: เมื่อใดที่การสมดุลแบบแอคทีฟ 2 แอมแปร์จึงคุ้มค่าจริง ๆ
มีสามสถานการณ์เฉพาะที่การสมดุลแบบแอคทีฟ 2 แอมแปร์เปลี่ยนแปลงด้านเศรษฐศาสตร์ของชุดแบตเตอรี่คุณ
ข้อ สําคัญ
- การสมดุลแบบพาสซีฟไม่ใช่วิธีที่ด้อยกว่า วิธีนี้ใช้งานได้ดีมากกับแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรด และเคมีแบตเตอรี่ลิเธียมรุ่นก่อน ๆ มาเป็นเวลาหลายสิบปี แต่ประสิทธิภาพลดลงอย่างมากเมื่อใช้กับเส้นโค้งแรงดันแบนของ LiFePO4
- ระหว่าง ระดับประจุ 20% กับ 80% แรงดันของ LiFePO4 เปลี่ยนแปลงเพียง 3.20 โวลต์ ถึง 3.30 โวลต์ (Δ = 100 มิลลิโวลต์) ในช่วงนี้ การสมดุลแบบพาสซีฟแทบจะระบุหรือแก้ไขความแตกต่างระหว่างเซลล์ไม่ได้เลย
- การปรับสมดุลแบบแอคทีฟไม่จำเป็นต้องคุ้มค่ากับการลงทุนเสมอไป สำหรับแบตเตอรี่แพ็กที่ประกอบด้วยเซลล์เกรดเอที่จับคู่กันได้ดีและอุณหภูมิสม่ำเสมอ การปรับสมดุลแบบพาสซีฟถือเป็นวิธีมาตรฐานในระบบเชิงพาณิชย์ที่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้ามากกว่า 90% ของกรณี
- การปรับสมดุลแบบแอคทีฟที่กระแส 2 แอมแปร์ให้ผลตอบแทนในสามสถานการณ์: เซลล์ความจุสูงที่มีการกระจายค่าเริ่มต้นสูง แบตเตอรี่รุ่นที่สอง (second-life) และแบตเตอรี่แพ็กที่มีความต่างของอุณหภูมิอย่างรุนแรง
- ตลาด JKESS BMU-H5-16 มอบทางออกเชิงเทคนิคที่วัดค่าได้จริงสำหรับสถานการณ์เหล่านี้ด้วย การปรับสมดุลแบบแอคทีฟที่กระแส 2 แอมแปร์ ความแม่นยำในการสุ่มตัวอย่าง ±0.005 โวลต์ และเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ NTC จำนวน 8 ตัว
จุดเริ่มต้น
เหตุใดการถกเถียงระหว่างแบบแอคทีฟกับแบบพาสซีฟจึงถูกเข้าใจผิด
ในอุตสาหกรรมระบบเก็บพลังงาน คำกล่าวว่า “การปรับสมดุลแบบแอคทีฟดีกว่าแบบพาสซีฟ” แทบกลายเป็นคำขวัญที่ไม่จำเป็นต้องอธิบายเพิ่มเติม แต่ข้อสรุปนี้มองข้ามเงื่อนไขสำคัญประการหนึ่ง นั่นคือ ประสิทธิภาพของกลยุทธ์การปรับสมดุลขึ้นอยู่กับองค์ประกอบเคมีของเซลล์และสภาวะการใช้งาน การปรับสมดุลแบบแอคทีฟจึงไม่ได้หมายความโดยอัตโนมัติว่าคุ้มค่ากับการลงทุนมากกว่า
ในแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดและแบตเตอรี่ลิเทียมไตรนามิคุ้มที่ใช้มาก่อนหน้านี้ เส้นโค้งแรงดันไฟฟ้ามีความชันที่ชันกว่า การปรับสมดุลแบบพาสซีฟจะปล่อยประจุส่วนเกินจากเซลล์ที่มีแรงดันสูงกว่าออกเป็นความร้อนผ่านตัวต้านทาน ด้วยกระแส ๕๐–๒๐๐ มิลลิแอมแปร์ใกล้จุดสิ้นสุดของการชาร์จ ซึ่งเพียงพอที่จะรักษาความสม่ำเสมอระหว่างเซลล์ อย่างไรก็ตาม แบตเตอรี่ลิเทียมเฟอโรฟอสเฟต (LiFePO₄) มีเส้นโค้งแรงดันไฟฟ้าเรียบมากเป็นพิเศษในช่วงระดับการชาร์จ (SOC) ระหว่าง ๒๐% ถึง ๘๐% — โดยแรงดันเพียง ๑๐๐ มิลลิโวลต์ ก็แยกความแตกต่างระหว่าง ๓.๒๐ โวลต์ กับ ๓.๓๐ โวลต์ได้แล้ว ภายในช่วงนี้ การปรับสมดุลแบบพาสซีฟแทบไม่สามารถตรวจจับความแตกต่างของระดับการชาร์จระหว่างเซลล์ได้เลย ยิ่งไปกว่านั้น ยังไม่สามารถแก้ไขความแตกต่างเหล่านั้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ
คำถามที่แท้จริงจึงไม่ใช่ “การปรับสมดุลแบบแอคทีฟดีกว่าหรือไม่?” แต่คือ: การปรับสมดุลแบบพาสซีฟเพียงพอสำหรับการใช้งานเฉพาะของคุณหรือไม่? และหากไม่เพียงพอ การปรับสมดุลแบบแอคทีฟที่ให้กระแส ๒ แอมแปร์จะสร้างผลตอบแทนที่วัดค่าได้หรือไม่?
การเปรียบเทียบเชิงวิศวกรรม
หลักการทำงานที่แท้จริง: การเปรียบเทียบเชิงเทคนิค
| การปรับสมดุลแบบพาสซีฟ | การปรับสมดุลแบบแอคทีฟ |
|---|---|
| หลักการทำงาน ปล่อยประจุส่วนเกินจากเซลล์ที่มีแรงดันสูงกว่าออกเป็นความร้อนผ่านตัวต้านทาน | หลักการทำงาน ถ่ายโอนประจุระหว่างเซลล์ผ่านการแปลงกระแสตรง-กระแสตรงแบบเหนี่ยวนำ |
| พลังงานไปอยู่ที่ไหน สูญเสียเป็นความร้อน; ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน: 0% | พลังงานไปอยู่ที่ไหน ถ่ายโอนไปยังเซลล์ที่มีแรงดันต่ำกว่า; ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน: 80–95% |
| กระแสสมดุลโดยทั่วไป 50–200 มิลลิแอมแปร์ | กระแสสมดุลโดยทั่วไป 1–5 แอมแปร์; JKESS BMU-H5-16 ให้กระแส 2 แอมแปร์ |
| ช่วงอุณหภูมิในการใช้งาน เฉพาะในขั้นตอนสุดท้ายของการชาร์จ บริเวณที่มีระดับความจุเหลือ (SOC) สูง | ช่วงอุณหภูมิในการใช้งาน ตลอดกระบวนการชาร์จและคายประจุ ครอบคลุมช่วงระดับความจุเหลือ (SOC) ทั้งหมด |
| ประสิทธิผลกับแบตเตอรี่ LiFePO4 เกือบไม่มีประสิทธิผลในช่วงระดับความจุเหลือ (SOC) ที่คงที่ 20%–80% | ประสิทธิผลกับแบตเตอรี่ LiFePO4 มีผลทั่วทั้งช่วง SOC ทั้งหมด |
| การสร้างความร้อน ความร้อนเกิดขึ้นเฉพาะบริเวณตัวต้านทานสำหรับการสมดุล | การสร้างความร้อน ต่ำมาก |
| ความซับซ้อนของวงจร ต่ำ: ตัวต้านทานและสวิตช์ | ความซับซ้อนของวงจร สูง: คอยล์เหนี่ยวนำ ตัวเก็บประจุ MOSFET และไอซีควบคุม |
| ต้นทุน ต่ำ | ต้นทุน สูงกว่า แม้ว่าช่องว่างด้านต้นทุนจะแคบลงเรื่อยๆ |
| ผลกระทบจากเซลล์ที่อ่อนแอที่สุด เซลล์ที่อ่อนแอที่สุดเป็นผู้กำหนดความจุที่ใช้งานได้ของแบตเตอรี่แพ็ก | ผลกระทบจากเซลล์ที่อ่อนแอที่สุด หลังการปรับสมดุล ความจุที่ใช้งานได้จะถูกกำหนดโดยระดับเฉลี่ยของเซลล์ |
| เซลล์ 314Ah · ความแตกต่าง 0.5% ประมาณ 7.85 ชั่วโมง ที่กระแส 200 มิลลิแอมแปร์; ช่วงเวลาในการทำงานที่จำกัดทำให้เวลาจริงยาวนานขึ้น | เซลล์ 314Ah · ความแตกต่าง 0.5% ประมาณ 47 นาที ที่กระแส 2 แอมแปร์; การสมดุลสามารถทำงานได้ตลอดกระบวนการชาร์จและคายประจุ |
จุดที่ต้นทุน-ผลตอบแทนเปลี่ยนแปลง
สามสถานการณ์ที่การปรับสมดุลแบบแอคทีฟระดับ 2A ให้ผลตอบแทนทางการเงินจริง
การปรับสมดุลแบบแอคทีฟไม่คุ้มค่ากับการลงทุนในทุกการใช้งาน อย่างไรก็ตาม ในสามสถานการณ์ต่อไปนี้ ความสามารถในการรักษาความจุไว้ได้ยาวนานขึ้นและอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ที่ยืดหยุ่นขึ้นซึ่งเกิดจากการปรับสมดุลแบบแอคทีฟระดับ 2A สามารถวัดเป็นผลตอบแทนทางการเงินโดยตรงได้
เซลล์ความจุสูงที่มีความแปรปรวนเริ่มต้นมาก
ปัญหา: เมื่อจัดซื้อเซลล์ความจุสูงขนาด 280–314 Ah อาจมีความแตกต่างเริ่มต้น 1–3% ทั้งในด้านความจุและแรงต้านภายใน แม้แต่ในล็อตเดียวกันด้วย ในสายเซลล์แบบ 16S เซลล์ที่อ่อนแอที่สุดจะกำหนดขีดจำกัดของความจุที่ใช้งานได้ทั้งหมดของแพ็ก และความแตกต่างเหล่านี้จะสะสมเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ ตามจำนวนรอบการชาร์จ-ปล่อย
มูลค่าของการปรับสมดุลแบบแอคทีฟระดับ 2A: สามารถลดความแปรปรวนเริ่มต้นได้อย่างรวดเร็วในช่วงการติดตั้งระบบ หลีกเลี่ยงการสูญเสียความจุที่เกิดจากข้อจำกัดของเซลล์ที่อ่อนแอที่สุด กรณีที่มีความแปรปรวนเริ่มต้น 2% การปรับสมดุลแบบพาสซีฟอาจใช้เวลาหลายสัปดาห์กว่าจะปรับสมดุลครั้งแรกให้เสร็จสมบูรณ์ ขณะที่การปรับสมดุลแบบแอคทีฟระดับ 2A สามารถทำได้สำเร็จภายในไม่กี่ชั่วโมง
ผลตอบแทนที่วัดค่าได้: ในระบบขนาด 64 กิโลวัตต์-ชั่วโมง การลดการสูญเสียความจุเริ่มต้นลง 2% จะทำให้มีพลังงานเพิ่มเติม 1.28 กิโลวัตต์ชั่วโมง ที่ใช้งานได้จริง ถ้าชาร์จ-คายประจุหนึ่งรอบต่อวันเป็นเวลา 10 ปี จะเท่ากับพลังงานสะสมเพิ่มเติมประมาณ 4,672 กิโลวัตต์-ชั่วโมง
แบตเตอรี่แบบใช้ซ้ำหรือนำกลับมาใช้ใหม่
ปัญหา: แบตเตอรี่ที่นำกลับมาใช้จากยานพาหนะหรือล็อตต่าง ๆ มีความแปรผันของความจุ ความต้านทานภายใน และอัตราการคายประจุเองมากกว่าเซลล์ใหม่มากนัก การปรับสมดุลแบบพาสซีฟจึงแทบไม่สามารถรักษาความสม่ำเสมอในแพ็กที่มีการกระจายสูงเช่นนี้ได้
มูลค่าของการปรับสมดุลแบบแอคทีฟระดับ 2A: กระแสการปรับสมดุลที่สูงขึ้นของมันสามารถชดเชยความแตกต่างระหว่างเซลล์ได้อย่างต่อเนื่อง ทำให้ความจุที่ใช้งานได้จริงของแพ็กแบตเตอรี่แบบใช้ซ้ำใกล้เคียงกับแพ็กแบตเตอรี่ใหม่
ผลตอบแทนที่วัดค่าได้: โดยทั่วไปแล้ว แบตเตอรี่แบบใช้ซ้ำมีราคา 40–60% ของแบตเตอรี่ใหม่ ในการซื้อ ด้วยการปรับสมดุลแบบแอคทีฟที่เพิ่มความจุที่ใช้งานได้จริงขึ้น 10%–20%อัตราผลตอบแทนภายใน (IRR) ของโครงการจึงดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ
ชุดแบตเตอรี่ที่มีความต่างของอุณหภูมิอย่างรุนแรง
ปัญหา: ในระบบจัดเก็บพลังงานแบบติดตั้งบนแร็ก เซลล์ที่อยู่ด้านบนและด้านล่างอาจมีความต่างของอุณหภูมิถึง 5–10 องศาเซลเซียส ความต่างของอุณหภูมินี้ทำให้อัตราการคายประจุเองไม่เท่ากัน ส่งผลให้ระดับความจุที่เหลือ (SOC) เคลื่อนคลาด ซึ่งการปรับสมดุลแบบพาสซีฟไม่สามารถแก้ไขปัญหานี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพภายใต้สภาวะที่มีความต่างของอุณหภูมิ
มูลค่าของการปรับสมดุลแบบแอคทีฟระดับ 2A: การดำเนินงานอย่างต่อเนื่องตลอดช่วงการชาร์จและการคายประจุช่วยชดเชยการเคลื่อนคลาดของ SOC ที่เกิดจากอุณหภูมิ ด้วยเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ NTC จำนวน 8 ตัว BMU-H5-16 สามารถตรวจสอบการกระจายตัวของอุณหภูมิแบบเรียลไทม์ และกระตุ้นกลยุทธ์การปรับสมดุลได้
ผลตอบแทนที่วัดค่าได้: การรักษาความต่างของอุณหภูมิระหว่างเซลล์ให้ต่ำกว่า 3°C สามารถยืดอายุการใช้งานของชุดแบตเตอรี่ได้ถึง 15%–20%.
อีกด้านหนึ่งของการตัดสินใจ
เมื่อการปรับสมดุลแบบพาสซีฟยังคงเป็นทางเลือกที่เหมาะสม
สำหรับระบบเชิงพาณิชย์ที่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้า โดยใช้เซลล์เกรด A ที่ผ่านการจับคู่อย่างดี — ความแปรผันของความจุต่ำกว่า 0.5% และความแปรผันของความต้านทานภายในต่ำกว่า 5% — พร้อมการกระจายตัวของอุณหภูมิในชุดแบตเตอรี่ที่สม่ำเสมอ ความต่างน้อยกว่า 2 องศาเซลเซียส การปรับสมดุลแบบพาสซีฟจึงเป็นวิธีมาตรฐานและเพียงพอในกรณีมากกว่า 90% ของทั้งหมด
เกณฑ์หลักในการเลือกไม่ใช่ข้อได้เปรียบสัมบูรณ์ระหว่าง 'แอคทีฟกับพาสซีฟ' แต่เป็นการผสมผสานของ ความแปรปรวนเริ่มต้นของเซลล์ อุณหภูมิในการทำงานที่แตกต่างกัน และความไวของระบบต่อการรักษาความจุ เมื่อควบคุมตัวแปรทั้งสามนี้ได้ครบถ้วน ความเรียบง่ายและต้นทุนที่ต่ำกว่าของการปรับสมดุลแบบพาสซีฟจะกลายเป็นข้อได้เปรียบที่ชัดเจนยิ่งขึ้น
ฮาร์ดแวร์ที่อยู่เบื้องหลังกลยุทธ์นี้
BMU-H5-16: หน่วย BMU รองแบบแอคทีฟบาลานซิง 2 แอมแปร์ ภายในระบบ JKESS HV
| พารามิเตอร์ | ค่า | หมายเหตุ |
|---|---|---|
| วิธีการปรับสมดุล | การปรับสมดุลแบบแอคทีฟ (การแปลงกระแสตรง-กระแสตรงแบบอินดักทีฟ) | พลังงานถูกส่งผ่านระหว่างเซลล์ แทนที่จะสูญเสียเป็นความร้อน |
| กระแสสมดุลสูงสุด | 2 A | ต่อช่องทาง |
| จำนวนการสุ่มตัวอย่างเซลล์สูงสุด | 16 | แบตเตอรี่ลิเทียมเหล็กฟอสเฟตแบบ 16 เซลล์ต่อสายพาน (16S LiFePO4) |
| ช่วงและค่าความแม่นยำของการวัดแรงดัน | 1–4.5 โวลต์ / ±0.005 โวลต์ | ความแม่นยำ ±5 มิลลิโวลต์ |
| ขาเข้าสำหรับการวัดอุณหภูมิ | 8 ช่องทางสำหรับเซนเซอร์ NTC | — |
| ช่วงและค่าความแม่นยำของการวัดอุณหภูมิ | −30 ถึง 105 องศาเซลเซียส / ±2 องศาเซลเซียส | — |
| ช่องด้านสูง / ความสามารถในการทำงานต่อเนื่อง / กระแสเอาต์พุตสูงสุด | 2 ช่อง / 1 แอมแปร์ / 3 แอมแปร์ ภายใน 300 มิลลิวินาที | — |
| วิธีการระบายความร้อน | ระบบระบายความร้อนด้วยอากาศอัจฉริยะ / ระบบระบายความร้อนด้วยพัดลมที่ควบคุมได้ | ติดตั้งอยู่บนแผงหน้า |
| อินเทอร์เฟซการสื่อสาร | CAN / RS485 / การเชื่อมต่อแบบต่อเนื่อง (daisy chain) | ไปยังกล่องควบคุมหลักแรงดันสูง (HV master control box) |
| เคมีเซลล์ | ลิเธียมไอออนฟอสเฟต | รองรับเซลล์แบบปริซึม (prismatic cells) ความจุ 280–314 แอมแปร์-ชั่วโมง |
| ช่วงแรงดันของกล่องแบตเตอรี่ | 100–800 โวลต์ ดีซี (ขึ้นอยู่กับจำนวนเซลล์ที่ต่ออนุกรม) | ขยายได้โดยการเชื่อมต่อกล่องหลายตัวแบบอนุกรม |
เลื่อนไปทางข้าง horizontally เพื่อดูคอลัมน์ข้อมูลจำเพาะทั้งหมด
แหล่งที่มาของข้อมูลจำเพาะ: หน้าเว็บผลิตภัณฑ์และแผ่นพับข้อมูลของ JKESS HV Slave Battery Box
รู้ขีดจำกัดของระบบ
ความเข้าใจผิดที่พบบ่อย 3 ประการเกี่ยวกับการปรับสมดุลแบบแอคทีฟ
“การปรับสมดุลแบบแอคทีฟสามารถซ่อมแซมเซลล์ที่เสียหายได้”
การปรับสมดุลแบบแอคทีฟสามารถถ่ายโอนประจุได้เท่านั้น แต่ไม่สามารถฟื้นฟูความจุเชิงเคมีของเซลล์ได้ หากความจุของเซลล์ลดลงอย่างรุนแรงแล้ว การปรับสมดุลแบบแอคทีฟจะช่วยชะลอผลกระทบได้เพียงชั่วคราว แต่ไม่สามารถย้อนกลับกระบวนการเสื่อมสภาพได้
“กระแสการปรับสมดุลที่สูงกว่าจะดีกว่าเสมอ”
กระแสการปรับสมดุลที่ 2 แอมแปร์เหมาะสมสำหรับเซลล์ในกลุ่มความจุ 300 แอมแปร์-ชั่วโมง แต่หากใช้กระแสสูงเกินไปจะทำให้โครงสร้างวงจรซับซ้อนขึ้นและต้นทุนสูงขึ้น ควรเลือกกระแสการปรับสมดุลให้สอดคล้องกับความจุของเซลล์และสภาวะการใช้งานของระบบ
“การปรับสมดุลแบบแอคทีฟหมายความว่าไม่จำเป็นต้องคัดกรองเซลล์”
การปรับสมดุลแบบแอคทีฟสามารถชดเชยความแตกต่างระหว่างเซลล์ได้ แต่ไม่สามารถกำจัดความไม่สอดคล้องกันอย่างรุนแรงในขั้นต้นได้ ผู้ซื้อควรร้องขอข้อมูลความสอดคล้องกันของความจุและค่าความต้านทานภายในระดับแบตเตอรี่แพ็กจากผู้จัดจำหน่ายเซลล์อย่างต่อเนื่อง
จาก BMU ไปจนถึงระบบสมบูรณ์
วิธีกำหนดค่าระบบเก็บพลังงานแรงดันสูง JKESS พร้อมการปรับสมดุลแบบแอคทีฟ 2A
ระบบเก็บพลังงานแรงดันสูงแบบโมดูลาร์ JKESS ใช้ BMU-H5-16 เป็นหน่วยควบคุมย่อยหลัก พร้อมจับคู่กับ HV-BC250 (200A) หรือ HV-BC150-100A (100A) กล่องควบคุมหลัก ซึ่งรองรับ กล่องย่อย 4–16 ตัว (HV-B6U หรือชุด 4U) โดยมีความจุระบบอยู่ที่ 64–256 กิโลวัตต์-ชั่วโมง , และช่วงแรงดันไฟฟ้า 80–1000 โวลต์
| ระบบ ความจุ |
ทาส กล่อง |
ชุด จำนวน |
ค่าที่ระบุไว้ โลต |
การควบคุมหลัก ตัวเลือกกล่อง |
|---|---|---|---|---|
| 64 กิโลวัตต์-ชั่วโมง | 4 | 64S | ประมาณ 204.8 โวลต์ | HV-BC150-100A |
| 96 กิโลวัตต์-ชั่วโมง | 6 | 96s | ประมาณ 307.2 โวลต์ | HV-BC150-100A |
| 128 กิโลวัตต์-ชั่วโมง | 8 | 128S | ประมาณ 409.6 โวลต์ | HV-BC150-100A |
| 192 กิโลวัตต์-ชั่วโมง | 12 | 192S | ประมาณ 614.4 โวลต์ | HV-BC250 |
| 256 กิโลวัตต์-ชั่วโมง | 16 | 256S | ประมาณ 819.2 โวลต์ | HV-BC250 |
เลื่อนหน้าจอไปทางซ้ายหรือขวาเพื่อดูคอลัมน์การจัดวางทั้งห้าคอลัมน์
คำถามจากผู้ซื้อ พร้อมคำตอบ
คำถามที่พบบ่อย
การบาลานซิงแบบแอคทีฟดีกว่าแบบพาสซีฟเสมอหรือไม่
ไม่ใช่ การบาลานซิงแบบแอคทีฟมีประสิทธิภาพมากกว่าในกรณีของเส้นโค้งแรงดันแบนของ LiFePO4 และในสถานการณ์ที่มีความแปรปรวนระหว่างเซลล์สูง แต่การบาลานซิงแบบพาสซีฟยังคงเป็นวิธีมาตรฐานและเพียงพอสำหรับระบบเชิงพาณิชย์ที่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้ามากกว่า 90% ซึ่งใช้เซลล์เกรดเอที่จับคู่กันอย่างดีและมีการกระจายอุณหภูมิอย่างสม่ำเสมอ การเลือกวิธีที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับระดับการกระจายตัวเริ่มต้นของเซลล์ ความต่างของอุณหภูมิขณะใช้งาน และความไวต่อการรักษาความจุ
เหตุใดการบาลานซิงแบบพาสซีฟจึงล้มเหลวในเซลล์ LiFePO4
ไลเฟอโป4 มีเส้นโค้งแรงดันที่เรียบมากในช่วงความจุที่เหลือ (SOC) ระหว่าง 20% ถึง 80% — แปรผันเพียงประมาณ 100 มิลลิโวลต์ (3.20 โวลต์ ถึง 3.30 โวลต์) การสมดุลแบบพาสซีฟพึ่งพาความต่างของแรงดันเพื่อระบุว่าเซลล์ใดจำเป็นต้องปล่อยประจุ แต่ในบริเวณที่แรงดันเรียบดังกล่าว ความต่างของแรงดันมีค่าน้อยเกินไปที่จะสะท้อนความต่างของ SOC ได้อย่างแม่นยำ นอกจากนี้ การสมดุลแบบพาสซีฟยังทำงานเฉพาะในขั้นตอนสุดท้ายของการชาร์จเท่านั้น จึงยิ่งจำกัดประสิทธิภาพลงอีก
การสมดุลแบบแอคทีฟที่กระแส 2 แอมแปร์ใช้เวลานานเท่าใดในการแก้ไขความไม่สมดุลของเซลล์
สำหรับเซลล์ไลเฟอโป4 ขนาด 314 แอมแปร์-ชั่วโมง ที่มีความแปรผันของความจุ 0.5% พลังงานที่ต้องสมดุลมีค่าโดยประมาณ 1.57 แอมแปร์-ชั่วโมง ด้วยกระแสการสมดุลแบบแอคทีฟที่ 2 แอมแปร์ จะใช้เวลาประมาณ 47 นาที แต่หากใช้การสมดุลแบบพาสซีฟที่กระแส 200 มิลลิแอมแปร์ การถ่ายโอนพลังงานในปริมาณเดียวกันจะใช้เวลาประมาณ 7.85 ชั่วโมง — และเนื่องจากการสมดุลแบบพาสซีฟทำงานได้เฉพาะในขั้นตอนสุดท้ายของการชาร์จเท่านั้น เวลาจริงจึงยาวนานกว่านั้นอีก
สถานการณ์สามแบบใดบ้างที่การสมดุลแบบแอคทีฟที่กระแส 2 แอมแปร์ให้ผลตอบแทนคุ้มค่า
สถานการณ์ทั้งสามแบบคือ (1) เซลล์ความจุสูงที่มีการกระจายตัวเริ่มต้นมาก (ความแปรผันของความจุ 1%–3%) (2) แบตเตอรี่ที่นำกลับมาใช้ใหม่หรือปรับเปลี่ยนวัตถุประสงค์การใช้งาน ซึ่งมีความแปรผันระหว่างเซลล์สูง และ (3) แพ็กแบตเตอรี่ที่มีเกรเดียนต์อุณหภูมิรุนแรง (ความต่างของอุณหภูมิระหว่างเซลล์ด้านบนกับด้านล่าง 5–10°C) ในสถานการณ์เหล่านี้ การปรับสมดุลแบบแอคทีฟที่กระแส 2A สามารถกู้คืนความจุที่ใช้งานได้จริงได้ 1–2% และยืดอายุการใช้งานของแพ็กได้ 15%–20%
BMU-H5-16 ของ JKESS รองรับการปรับสมดุลแบบแอคทีฟหรือไม่
ใช่ โมดูล BMU-H5-16 เป็น BMU แบบแอคทีฟของ JKESS ที่ทำหน้าที่เป็น slave ซึ่งให้กระแสการปรับสมดุลสูงสุด 2A ต่อช่องทาง โดยใช้เทคนิคการแปลงไฟฟ้าแบบ inductive DC-DC มันรองรับเซลล์ LiFePO4 ได้สูงสุด 16 เซลล์ (16S) พร้อมความแม่นยำในการวัดแรงดันแต่ละเซลล์ที่ ±0.005V และมีเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิแบบ NTC จำนวน 8 ตัว มีการติดตั้งไว้ล่วงหน้าในชุดกล่องแบตเตอรี่แบบ HV slave ทั้งหมดของ JKESS
สามารถติดตั้งระบบการปรับสมดุลแบบแอคทีฟเพิ่มเติมลงในระบบที่ใช้การปรับสมดุลแบบพาสซีฟอยู่แล้วได้หรือไม่
การติดตั้งเพิ่มเติมหลังการผลิตเป็นไปได้ทางเทคนิค แต่มักไม่เหมาะสม เนื่องจากการปรับสมดุลแบบแอคทีฟต้องใช้ระบบสายไฟที่ต่างออกไป ฮาร์ดแวร์ระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) ที่ต่างออกไป และโปรโตคอลการสื่อสารที่ต่างออกไป วิธีที่คุ้มค่ากว่าคือการเลือกระบบที่มีการปรับสมดุลแบบแอคทีฟตั้งแต่ต้น — โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากการใช้งานของคุณอยู่ในหนึ่งในสามสถานการณ์ที่มีความแปรปรวนสูง
การปรับสมดุลแบบแอคทีฟส่งผลต่อการรับประกันชุดแบตเตอรี่อย่างไร
การปรับสมดุลแบบแอคทีฟช่วยรักษาความสม่ำเสมอของเซลล์ ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อการคงความสามารถในการเก็บประจุ หากการรับประกันระบุขีดต่ำสุดของการคงความสามารถในการเก็บประจุ (เช่น ร้อยละ 70 หลังจาก 10 ปี) การปรับสมดุลแบบแอคทีฟจะเพิ่มโอกาสที่ชุดแบตเตอรี่จะบรรลุเกณฑ์นั้น โดยลดอัตราการเสื่อมสภาพที่เกิดจากความไม่สมดุล
ความแตกต่างของราคาโดยทั่วไประหว่างระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) ที่ใช้การปรับสมดุลแบบพาสซีฟกับแบบแอคทีฟคือเท่าใด
ฮาร์ดแวร์ระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) แบบแอคทีฟบาลานซิงมักมีราคาสูงกว่ารุ่นพาสซีฟบาลานซิงถึง 20–40% ที่ระดับชิ้นส่วน อย่างไรก็ตาม ในสามสถานการณ์ที่มีความแปรปรวนสูง ความจุที่ใช้งานได้เพิ่มขึ้นและอายุการใช้งานของแพ็กที่ยืดยาวขึ้นสามารถสร้างผลตอบแทนจากการลงทุนส่วนเพิ่มเติมนี้ได้ภายใน 2–3 ปีของการดำเนินงาน
ระบบแอคทีฟบาลานซิงทำงานได้ทั้งขณะชาร์จและปล่อยประจุหรือไม่
ใช่ ต่างจากระบบพาสซีฟบาลานซิงที่ทำงานเฉพาะในขั้นตอนสุดท้ายของการชาร์จ (เมื่อระดับ SOC สูง) ระบบแอคทีฟบาลานซิงทำงานอย่างต่อเนื่องทั้งขณะชาร์จและปล่อยประจุตลอดช่วง SOC ทั้งหมด ซึ่งมีความสำคัญเป็นพิเศษสำหรับแบตเตอรี่ LiFePO4 เนื่องจากเส้นโค้งแรงดันที่เรียบทำให้ระบบพาสซีฟบาลานซิงมีช่วงเวลาที่สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพน้อยมาก
JKESS สนับสนุนลูกค้า B2B ที่กำลังประเมินระบบแอคทีฟบาลานซิงอย่างไร
JKESS จัดหาอุปกรณ์ระบบกักเก็บพลังงานไฟฟ้าแรงสูง (HV BESS) แบบโมดูลาร์ ซึ่งประกอบด้วยหน่วยจัดการแบตเตอรี่ย่อย (BMU) รุ่น BMU-H5-16 ที่มีฟังก์ชันสมดุลแบบแอคทีฟ กล่องควบคุมหลักแรงสูงรุ่น HV-BC250 (200 A) และ HV-BC150-100A (100 A) รวมถึงชุดกล่องแบตเตอรี่ย่อยแรงสูงรุ่น HV-B6U / 4U ระบบนี้รองรับการเชื่อมต่อหน่วยย่อยได้ 4–16 หน่วย (ความจุ 64–256 กิโลวัตต์-ชั่วโมง) โดยใช้การสื่อสารผ่านพอร์ต CAN / RS485 หรือแบบเชื่อมต่อแบบต่อเนื่อง (daisy-chain) JKESS ไม่จำหน่ายเซลล์แบตเตอรี่โดยตรง ผู้ซื้อต้องจัดหาเซลล์ลิเทียมเฟอโรฟอสเฟต (LiFePO4) แยกต่างหาก ทำให้สามารถออกแบบระบบที่เหมาะสมกับข้อมูลจำเพาะของเซลล์แต่ละชนิดได้อย่างแม่นยำ
ยังไม่แน่ใจว่าการสมดุลแบบแอคทีฟเหมาะกับโครงการของคุณหรือไม่?
โปรดแจ้งข้อมูลจำเพาะของเซลล์และเงื่อนไขการใช้งานให้ทีมวิศวกรของเราทราบ เราจะช่วยวิเคราะห์ให้ว่าการสมดุลแบบแอคทีฟที่กระแส 2 A จะให้ผลตอบแทนที่วัดค่าได้จริงสำหรับการใช้งานเฉพาะของคุณหรือไม่
ขอใบเสนอราคาแบบกำหนดเอง →