กรณี

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ด้วยการเพิ่มความตระหนักรู้ด้านสิ่งแวดล้อมและการสนับสนุนนโยบาย ตลาดรถยนต์พลังงานใหม่มีการพัฒนาอย่างรวดเร็วในบรรดารถยนต์พลังงานใหม่จำนวนมาก ยานพาหนะไฟฟ้าได้กลายเป็นกระแสหลักของการพัฒนา เนื่องจากมีการปล่อยมลพิษเป็นศูนย์และมีเสียงรบกวนต่ำ เนื่องจากเป็นหนึ่งในองค์ประกอบหลักของรถยนต์ไฟฟ้า ประสิทธิภาพของชุดแบตเตอรี่จึงส่งผลโดยตรงต่อตัวบ่งชี้ที่สำคัญ เช่น ระยะการเดินทางและความปลอดภัยของรถยนต์ไฟฟ้าดังนั้นเทคโนโลยีการปรับสมดุลชุดแบตเตอรี่จึงกลายเป็นประเด็นร้อนอย่างหนึ่งในการวิจัยรถยนต์ไฟฟ้า วัตถุประสงค์หลักของเทคโนโลยีการปรับสมดุลชุดแบตเตอรี่คือเพื่อปรับสมดุลการชาร์จ แรงดันไฟฟ้า และพารามิเตอร์อื่นๆ ระหว่างเซลล์แต่ละเซลล์ในชุดแบตเตอรี่ เพื่อหลีกเลี่ยงการลดอายุการใช้งานของชุดแบตเตอรี่ทั้งหมด หรือแม้แต่ทำให้ชุดแบตเตอรี่มีมากเกินไปหรือ พลังงานในเซลล์เดียวน้อยเกินไปเหตุการณ์ด้านความปลอดภัย เทคโนโลยีการปรับสมดุลชุดแบตเตอรี่แบบดั้งเดิมส่วนใหญ่ประกอบด้วยสองวิธี: การปรับสมดุลแบบพาสซีฟและการปรับสมดุลแบบแอคทีฟ การปรับสมดุลแบบพาสซีฟทำให้สามารถทรงตัวได้โดยใช้วงจรปรับสมดุลเพื่อคายประจุหรือชาร์จแบตเตอรี่ แต่ประสิทธิภาพในการทรงตัวต่ำ และไม่สามารถหลีกเลี่ยงปัญหาต่างๆ เช่น การชาร์จไฟเกินและการคายประจุเกินได้การปรับสมดุลแบบแอคทีฟช่วยให้เกิดความสมดุลผ่านการควบคุมแบตเตอรี่แบบกำหนดเป้าหมาย แต่การใช้งานนั้นยากและกลยุทธ์การควบคุมมีความซับซ้อน เพื่อที่จะแก้ไขปัญหาข้างต้น Enerkey ได้เสนอโซลูชันการปรับสมดุลชุดแบตเตอรี่โดยใช้กลยุทธ์การปรับสมดุลแรงดันไฟฟ้าแบบไดนามิกโซลูชันนี้วิเคราะห์สาเหตุของความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าภายในชุดแบตเตอรี่และออกแบบอัลกอริธึมการควบคุมที่สามารถปรับกลยุทธ์การปรับสมดุลของชุดแบตเตอรี่ระหว่างการทำงานได้ อัลกอริธึมนี้สามารถรับรู้ถึงความสมดุลของชุดแบตเตอรี่ตามกลยุทธ์การปรับสมดุลแรงดันไฟฟ้าแบบไดนามิกโดยอิงจากการตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าและพลังงานของแต่ละเซลล์ภายในชุดแบตเตอรี่แบบเรียลไทม์ ขณะเดียวกันก็หลีกเลี่ยงปัญหาต่างๆ เช่น การโอเวอร์โหลดและการดิสชาร์จเกินในที่สุด ประสิทธิผลของโครงการได้รับการตรวจสอบโดยการทดลอง สถานะการวิจัยเทคโนโลยีการปรับสมดุลแบตเตอรี่การวิจัยเกี่ยวกับเทคโนโลยีการปรับสมดุลชุดแบตเตอรี่เริ่มขึ้นในทศวรรษ 1980ด้วยการเพิ่มขึ้นของรถยนต์พลังงานใหม่ ทำให้ได้รับความสนใจมากขึ้นเรื่อยๆ เทคโนโลยีการปรับสมดุลแบตเตอรี่มีจุดมุ่งหมายเพื่อรักษาสมดุลการชาร์จระหว่างเซลล์แต่ละเซลล์ในชุดแบตเตอรี่ และหลีกเลี่ยงไม่ให้ความจุแบตเตอรี่ลดลงและอายุการใช้งานสั้นลงเนื่องจากการชาร์จไม่สม่ำเสมอในปัจจุบัน การวิจัยเกี่ยวกับเทคโนโลยีการปรับสมดุลของชุดแบตเตอรี่ได้รับผลลัพธ์มากมาย โดยส่วนใหญ่รวมถึงประเด็นต่อไปนี้   1. เทคโนโลยีการปรับสมดุลแบบดั้งเดิม เทคโนโลยีการปรับสมดุลชุดแบตเตอรี่แบบดั้งเดิมส่วนใหญ่ใช้ส่วนประกอบต่างๆ เช่น ตัวต้านทาน รีเลย์ และไทริสเตอร์ในการปรับสมดุลหลักการคือการคายประจุเซลล์เดี่ยวที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงในชุดแบตเตอรี่ผ่านตัวต้านทาน รีเลย์ และส่วนประกอบอื่นๆ เพื่อให้ได้แรงดันไฟฟ้าเดียวกันกับชุดแบตเตอรี่วัตถุประสงค์ในการปรับสมดุลเซลล์เดียวต่ำ เทคโนโลยีการปรับสมดุลแบบเดิมมีข้อดีคือความเรียบง่าย ความน่าเชื่อถือ และต้นทุนต่ำ แต่ก็มีข้อบกพร่อง เช่น ประสิทธิภาพการปรับสมดุลต่ำและการสิ้นเปลืองพลังงานจำนวนมาก   2. เทคโนโลยีการปรับสมดุลอัจฉริยะ เทคโนโลยีการปรับสมดุลอัจฉริยะเป็นจุดเน้นของการวิจัยเกี่ยวกับเทคโนโลยีการปรับสมดุลแบตเตอรี่ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาใช้เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และอัลกอริธึมขั้นสูงเพื่อควบคุมและจัดการแต่ละเซลล์ในชุดแบตเตอรี่อย่างแม่นยำเทคโนโลยีการปรับสมดุลอัจฉริยะส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นสองวิธี: การปรับสมดุลแบบพาสซีฟและการปรับสมดุลแบบแอคทีฟ การปรับสมดุลแบบพาสซีฟส่วนใหญ่บรรลุวัตถุประสงค์ของการปรับสมดุลชุดแบตเตอรี่โดยการปรับพารามิเตอร์ระหว่างกระบวนการชาร์จและการคายประจุของชุดแบตเตอรี่ การปรับสมดุลแบบแอคทีฟจะเพิ่มส่วนประกอบต่างๆ เช่น วงจรควบคุมและเซ็นเซอร์ลงในชุดแบตเตอรี่เพื่อตรวจสอบและควบคุมสถานะของแต่ละเซลล์ในแบบเรียลไทม์ จึงบรรลุวัตถุประสงค์ในการสร้างสมดุลของชุดแบตเตอรี่เทคโนโลยีการปรับสมดุลอัจฉริยะมีข้อดีคือประสิทธิภาพการปรับสมดุลสูง การใช้พลังงานสูง และความปลอดภัยที่ดี   3. เทคโนโลยีการจัดการพลังงาน เทคโนโลยีการจัดการพลังงานหมายถึงการจัดการและการกำหนดเวลาที่เหมาะสมที่สุดสำหรับชุดแบตเตอรี่โดยอิงจากเทคโนโลยีการปรับสมดุลชุดแบตเตอรี่ และการพิจารณาปัจจัยอย่างครอบคลุม เช่น คุณลักษณะประสิทธิภาพของชุดแบตเตอรี่ สภาพการทำงานของยานพาหนะ และความต้องการพลังงาน เทคโนโลยีการจัดการพลังงานประกอบด้วยการทำนายพลังงาน การประมาณความจุของแบตเตอรี่ การวินิจฉัยสถานะสุขภาพของแบตเตอรี่ ฯลฯ ด้วยการจัดการและการควบคุมชุดแบตเตอรี่ที่แม่นยำ อายุการใช้งานของชุดแบตเตอรี่สามารถขยายออกไป การใช้พลังงาน และความปลอดภัยที่ดีขึ้น การออกแบบและเพิ่มประสิทธิภาพระบบสมดุลชุดแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าใหม่การออกแบบและการเพิ่มประสิทธิภาพของระบบสมดุลชุดแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าใหม่มีจุดมุ่งหมายเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและการใช้พลังงานของการปรับสมดุลชุดแบตเตอรี่ในขณะเดียวกันก็รับประกันความปลอดภัยของรถยนต์ไฟฟ้าการออกแบบและการเพิ่มประสิทธิภาพของระบบปรับสมดุลชุดแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าใหม่มีประเด็นต่อไปนี้เป็นหลัก   1. การออกแบบวงจรสมดุล วงจรปรับสมดุลชุดแบตเตอรี่เป็นองค์ประกอบหลักของระบบปรับสมดุลชุดแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าหัวใจสำคัญของการออกแบบอยู่ที่การรักษาสมดุลระหว่างประสิทธิภาพ การใช้พลังงาน และความปลอดภัยการออกแบบวงจรปรับสมดุลชุดแบตเตอรี่จำเป็นต้องพิจารณาคุณลักษณะและสภาพการทำงานของชุดแบตเตอรี่อย่างครอบคลุม และใช้โซลูชันการปรับสมดุลและกลยุทธ์การปรับสมดุลที่เหมาะสมจำเป็นต้องพิจารณาประเด็นต่อไปนี้ในระหว่างกระบวนการออกแบบ: การเลือกกลยุทธ์การปรับสมดุล: ทั้งเทคโนโลยีการปรับสมดุลแบบดั้งเดิมและเทคโนโลยีการปรับสมดุลอัจฉริยะมีข้อดีและข้อเสียต่างกัน และควรเลือกกลยุทธ์การปรับสมดุลที่เหมาะสมตามสถานการณ์เฉพาะ โครงสร้างของวงจรปรับสมดุล: การออกแบบโครงสร้างของวงจรปรับสมดุลต้องเป็นไปตามข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพในการทรงตัวสูง การใช้พลังงานสูง ความปลอดภัย และความน่าเชื่อถือของชุดแบตเตอรี่โครงสร้างวงจรสมดุลที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ การปรับสมดุลการแบ่งแรงดันไฟฟ้าของตัวต้านทาน การปรับสมดุลสวิตช์ การปรับสมดุลไฟฟ้ากระแสสลับ ฯลฯ การควบคุมวงจรปรับสมดุล: การควบคุมวงจรปรับสมดุลต้องมีการตรวจสอบพารามิเตอร์แบบเรียลไทม์ เช่น แรงดันไฟฟ้าและอุณหภูมิของแต่ละเซลล์ในชุดแบตเตอรี่ และการควบคุมและการปรับตามกลยุทธ์การปรับสมดุลที่ตั้งไว้ 2. การออกแบบระบบการจัดการพลังงาน ระบบการจัดการพลังงานเป็นอีกหนึ่งองค์ประกอบที่สำคัญของระบบสมดุลชุดแบตเตอรี่ของยานพาหนะไฟฟ้าได้รับการออกแบบมาเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานของชุดแบตเตอรี่ ยืดอายุของชุดแบตเตอรี่ และมั่นใจในความปลอดภัยของยานพาหนะไฟฟ้าการออกแบบระบบการจัดการพลังงานจำเป็นต้องพิจารณาประเด็นต่างๆ อย่างครอบคลุม ดังนี้ การเลือกกลยุทธ์การจัดการพลังงาน: กลยุทธ์การจัดการพลังงานประกอบด้วยกลยุทธ์การชาร์จ กลยุทธ์การคายประจุ และกลยุทธ์การควบคุมโหลดกลยุทธ์การจัดการพลังงานที่แตกต่างกันมีผลกระทบต่ออายุการใช้งานและการใช้พลังงานของชุดแบตเตอรี่แตกต่างกัน การควบคุมระบบการจัดการพลังงาน: การควบคุมระบบการจัดการพลังงานจำเป็นต้องมีการตรวจสอบสถานะและการเปลี่ยนแปลงพลังงานของแต่ละเซลล์ในชุดแบตเตอรี่แบบเรียลไทม์ และการควบคุมและการปรับเปลี่ยนตามกลยุทธ์การจัดการพลังงานที่ตั้งไว้ การเพิ่มประสิทธิภาพระบบการจัดการพลังงาน: ด้วยการจัดการและการกำหนดเวลาชุดแบตเตอรี่อย่างรอบคอบ จึงสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานและอายุการใช้งานของชุดแบตเตอรี่ได้ ตลอดจนปรับปรุงประสิทธิภาพและความปลอดภัยของยานพาหนะไฟฟ้าได้ 3. การออกแบบระบบป้องกันความปลอดภัยของแบตเตอรี่ ระบบป้องกันความปลอดภัยของชุดแบตเตอรี่เป็นอีกองค์ประกอบสำคัญของระบบปรับสมดุลชุดแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า ซึ่งออกแบบมาเพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยของรถยนต์ไฟฟ้าระบบป้องกันความปลอดภัยของแบตเตอรี่ส่วนใหญ่ประกอบด้วยการป้องกันการชาร์จไฟเกิน, การป้องกันการคายประจุเกิน, การป้องกันการลัดวงจร, การป้องกันอุณหภูมิเกิน และฟังก์ชั่นอื่น ๆด้วยการตรวจสอบและการปกป้องชุดแบตเตอรี่แบบเรียลไทม์ จึงสามารถหลีกเลี่ยงอุบัติเหตุที่เป็นอันตรายในชุดแบตเตอรี่ได้ การวิจัยทางทฤษฎีเกี่ยวกับการออกแบบระบบสมดุลแบตเตอรี่1. การวิเคราะห์สาเหตุของความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าภายในก้อนแบตเตอรี่ ความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าภายในของก้อนแบตเตอรี่มีสาเหตุหลักมาจากความแตกต่างของความต้านทานภายใน อัตราการเกิดปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมี และปัจจัยอื่นๆ ระหว่างเซลล์แต่ละเซลล์ ในการทำงานจริง เนื่องจากอายุการใช้งานและจำนวนรอบการชาร์จและคายประจุของเซลล์ที่แตกต่างกัน ความต้านทานภายในของเซลล์จึงแตกต่างกัน ซึ่งจะทำให้แรงดันไฟฟ้าภายในของก้อนแบตเตอรี่แตกต่างกันนอกจากนี้ เนื่องจากปรากฏการณ์การคายประจุเองของแบตเตอรี่ การวางไว้เป็นเวลานานจะทำให้พลังงานของแบตเตอรี่ลดลง ส่งผลให้เกิดความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าภายในก้อนแบตเตอรี่ 2. กลยุทธ์การปรับสมดุลแรงดันไฟฟ้าแบบไดนามิก แนวทางการปรับสมดุลแรงดันไฟฟ้าแบบไดนามิกเป็นกลยุทธ์การควบคุมที่สามารถปรับกลยุทธ์การปรับสมดุลชุดแบตเตอรี่ระหว่างการทำงานได้กลยุทธ์นี้จะปรับสถานะการทำงานของวงจรปรับสมดุลแบบไดนามิกตามแรงดันไฟฟ้าและกำลังของแต่ละเซลล์ภายในชุดแบตเตอรี่ เพื่อให้เกิดความสมดุลของชุดแบตเตอรี่ และหลีกเลี่ยงปัญหา เช่น การจ่ายไฟเกินและการคายประจุมากเกินไป ในแง่ของการใช้งานเฉพาะ เราแบ่งระบบปรับสมดุลชุดแบตเตอรี่ออกเป็นสองส่วน: ตัวควบคุมการปรับสมดุลและวงจรปรับสมดุลตัวควบคุมการปรับสมดุลจะตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าและพลังงานของแต่ละเซลล์ภายในชุดแบตเตอรี่แบบเรียลไทม์ คำนวณสถานะการทำงานของวงจรปรับสมดุลตามกลยุทธ์การปรับสมดุลแรงดันไฟฟ้าแบบไดนามิก จากนั้นควบคุมสถานะการสลับของวงจรปรับสมดุลเพื่อให้เกิดความสมดุลของ ก้อนแบตเตอรี่ 3.อัลกอริทึมการควบคุม แกนหลักของกลยุทธ์การปรับสมดุลแรงดันไฟฟ้าแบบไดนามิกคืออัลกอริธึมการควบคุมเราได้ออกแบบตัวควบคุมความสมดุลของชุดแบตเตอรี่โดยใช้อัลกอริธึมการควบคุม PIDตัวควบคุมนี้สามารถปรับสมดุลแรงดันไฟฟ้าและพลังงานของแต่ละเซลล์ภายในชุดแบตเตอรี่ได้เมื่อแรงดันไฟฟ้าภายในชุดแบตเตอรี่มีน้อย เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดปัญหาเกินขนาด การคายประจุเกิน และปัญหาอื่น ๆ พารามิเตอร์อินพุตของคอนโทรลเลอร์ประกอบด้วยแรงดันไฟฟ้าและกำลังของแต่ละเซลล์ภายในก้อนแบตเตอรี่ด้วยการตรวจสอบและวิเคราะห์พารามิเตอร์เหล่านี้แบบเรียลไทม์ ทำให้สามารถคำนวณสถานะการทำงานของวงจรปรับสมดุลได้ ซึ่งจะทำให้ชุดแบตเตอรี่มีความสมดุล ในแง่ของการใช้งานเฉพาะ เราได้นำอัลกอริธึมการควบคุม PID มาใช้ และเพิ่มกลไกป้อนกลับและการควบคุมแบบคลุมเครือเพื่อให้มั่นใจในความแม่นยำในการควบคุมและผลการควบคุมกลไกป้อนกลับสามารถปรับพารามิเตอร์ของอัลกอริธึมควบคุมแบบไดนามิกตามสถานะเอาต์พุตของตัวควบคุมอีควอไลเซอร์ ดังนั้นจึงบรรลุการควบคุมอีควอไลเซอร์ที่แม่นยำยิ่งขึ้น นอกจากนี้ เราได้ออกแบบอัลกอริธึมการควบคุมที่แตกต่างกันสำหรับชุดแบตเตอรี่ประเภทต่างๆตัวอย่างเช่น อัลกอริธึมการควบคุมสำหรับชุดแบตเตอรี่ลิเธียมจำเป็นต้องพิจารณาปัจจัยต่างๆ เช่น อัตราการเกิดปฏิกิริยาทางเคมีภายในชุดแบตเตอรี่ ตลอดจนคุณลักษณะการชาร์จและการคายประจุของแบตเตอรี่ลิเธียม เพื่อกำหนดกลยุทธ์การปรับสมดุลและอัลกอริธึมการควบคุมที่สอดคล้องกัน การตรวจสอบการทดลองเพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพของระบบปรับสมดุลชุดแบตเตอรี่ที่นำเสนอ เราได้ทำการทดลองหลายชุดขั้นแรก เราได้ทดสอบชุดแบตเตอรี่ประเภทต่างๆ รวมถึงกรดตะกั่ว นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ และลิเธียม จากสถิติและการวิเคราะห์ข้อมูลการทดลอง เราพบว่ากลยุทธ์การปรับสมดุลแรงดันไฟฟ้าแบบไดนามิกที่เสนอและอัลกอริธึมการควบคุมสามารถบรรลุความสมดุลของก้อนแบตเตอรี่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และหลีกเลี่ยงปัญหาเกินกำหนด การคายประจุเกิน และปัญหาอื่นๆ ประการที่สอง เราทำการทดลองระยะยาวในการทดลอง เราวางแบตเตอรี่ในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน จำลองสถานการณ์การใช้งานที่แตกต่างกัน และจากนั้นตรวจสอบประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ จากสถิติและการวิเคราะห์ข้อมูลการทดลอง เราพบว่าระบบปรับสมดุลชุดแบตเตอรี่ที่นำเสนอมีความน่าเชื่อถือและความเสถียรสูง และสามารถตอบสนองความต้องการการใช้งานในสถานการณ์ต่างๆ สุดท้ายนี้ เรายังได้ทำการทดลองการใช้งานจริงด้วยเราใช้ระบบปรับสมดุลชุดแบตเตอรี่ที่นำเสนอกับรถยนต์ไฟฟ้าใหม่และดำเนินการทดลองขับบนถนนจากการวิเคราะห์ข้อมูลการทดลองขับ เราพบว่าประสิทธิภาพของรถยนต์ไฟฟ้าได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ รวมถึงระยะการขับเคลื่อน ประสิทธิภาพการเร่งความเร็ว และด้านอื่นๆ ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของยานพาหนะไฟฟ้า การวิจัยและการเพิ่มประสิทธิภาพของระบบสมดุลชุดแบตเตอรี่จึงได้รับความสนใจเพิ่มมากขึ้นโดยมุ่งเน้นไปที่การวิจัยเกี่ยวกับระบบสมดุลชุดแบตเตอรี่ของยานพาหนะไฟฟ้า เราได้ดำเนินการอภิปรายเชิงลึกเกี่ยวกับเทคโนโลยีการปรับสมดุลชุดแบตเตอรี่ ระบบการจัดการพลังงาน และระบบป้องกันความปลอดภัยของชุดแบตเตอรี่ ด้วยการวิเคราะห์สถานะการพัฒนาและปัญหาที่มีอยู่ของเทคโนโลยีการปรับสมดุลของชุดแบตเตอรี่ จะมีการเสนอแผนการเพิ่มประสิทธิภาพสำหรับเทคโนโลยีการปรับสมดุลอัจฉริยะ และกล่าวถึงวิธีการออกแบบโครงสร้างวงจรและการควบคุมการปรับสมดุล โดยทั่วไป ระบบปรับสมดุลชุดแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าเป็นส่วนสำคัญของการพัฒนาเทคโนโลยีรถยนต์ไฟฟ้า และการเพิ่มประสิทธิภาพและการปรับปรุงนั้นมีความสำคัญต่อประสิทธิภาพและความปลอดภัยของรถยนต์ไฟฟ้า