
Ég tel að allir hafi verið kynntir fyrir hugmyndinni um frumujafnvægi, aðallega vegna þess að núverandi samkvæmni frumna er ekki nógu góð og það þarf að bæta það með jafnvægi. Rétt eins og í heiminum getum við ekki fundið tvö eins blöð og við getum ekki fundið tvær eins frumur. Jafnvægi miðar að lokum að því að taka á göllum rafhlöðufrumna og er leið til bóta. Hér að neðan er stutt kynning á óvirkri og virkri jafnvægisstillingu litíumrafhlaðna:
01 Óvirkt jafnvægi
Hlutlaus jafnvægi tæmir venjulega rafhlöður með hærri spennu í gegnum viðnámslosun, losar rafmagn í formi hita til að fá lengri hleðslutíma fyrir aðrar rafhlöður. Þannig takmarkast kraftur alls kerfisins af rafhlöðunni með minnstu afkastagetu. Á hleðsluferlinu hafa litíum rafhlöður almennt hleðslugildi fyrir efri mörk verndarspennu. Þegar ákveðinn strengur af rafhlöðum nær þessu spennugildi mun litíum rafhlöðuvarnarplatan slíta hleðslurásina og hætta að hlaða. Þess vegna eru kostir óvirks jafnvægis með litlum tilkostnaði og einföld hringrásarhönnun; Ókosturinn er sá að jafnvægið byggist á lægstu rafgeymi sem eftir er, sem getur ekki aukið afkastagetu rafgeyma með litla afgangsgetu, og 100% af jafnvægisafli fer til spillis í formi hita. Lithium rafhlöðuvarnarplötur hafa almennt yfirhleðsluvörn til að koma í veg fyrir ofhleðslu rafhlöðunnar.


Eins og sýnt er á mynd 2, meðan á hleðsluferlinu stendur, er önnur rafhlaðan fyrst hlaðin að verndarspennugildinu, sem kveikir á verndarbúnaði litíum rafhlöðuvarnartöflunnar og stöðvar hleðslu rafhlöðukerfisins, sem leiðir beint til vanhæfni til að fullu hlaða fyrstu og þriðju rafhlöðuna. Full hleðsla alls kerfisins er takmörkuð af annarri rafhlöðunni, sem er kerfistapið. Til að auka afl rafhlöðukerfisins mun litíum rafhlöðuvarnarplatan halda jafnvægi á rafhlöðunni meðan á hleðslu stendur. Eins og sýnt er á mynd 3, eftir jafnvægi ræsingu, mun litíum rafhlöðuvarnarplatan tæma aðra rafhlöðuna og seinka þeim tíma sem hún nær til að ná verndarspennugildinu. Þetta mun einnig lengja hleðslutíma fyrstu og þriðju rafhlöðunnar og auka þannig heildarafl rafhlöðukerfisins. Hins vegar er 100% af tæmdu afli rafhlöðunnar nr. 2 breytt í hitalosun, sem leiðir til verulegrar sóunar (hitadreifing rafhlöðunnar nr. 2 er tap á kerfinu og einnig sóun á orku).

Eins og sýnt er á mynd 4, auk alvarlegra áhrifa ofhleðslu á rafhlöðuna, getur ofhleðsla einnig valdið alvarlegum skemmdum á rafhlöðunni. Á sama hátt hefur litíum rafhlöðuvarnarplatan yfirhleðsluvarnaraðgerð. Við afhleðslu, þegar spenna annarrar rafhlöðunnar nær úthleðsluvarnargildinu, er verndarbúnaður litíum rafhlöðuvarnartöflunnar ræstur, stöðvar afhleðslu kerfisins, sem veldur því að rafhlöðugeta fyrstu og þriðju rafhlöðunnar sem eftir er getur ekki verið fullnýtt. Eftir jafnvægi í gangsetningu verður kerfið yfir losun bætt.
02 Virkt jafnvægi
Virk jöfnun næst með flutningi á raforku sem er mjög hagkvæmt og veldur lágmarkstapi. Mismunandi framleiðendur hafa mismunandi aðferðir og jafnvægisstraumurinn er breytilegur frá 1 til 10A.
Óvirk jafnvægi er hentugur fyrir litíum rafhlöðupakka forrit með litla afkastagetu og litla strengjafjölda, en virk jafnvægi er hentugur fyrir aflgerð litíum rafhlöðupakka forrit með mikla strengjafjölda og mikla afkastagetu. Fyrir BMS, auk jafnvægisaðgerðarinnar, er undirliggjandi jafnvægisstefna enn mikilvægari.

Eins og sést á mynd 5 mynda hver 6 strengur af rafhlöðum hóp og heildarafl þeirra 6 strengja rafhlöðu er flutt yfir á rafhlöðuna með minni getu. Inductive virk jafnvægi byggist á líkamlegri umbreytingu, samþættingu aflrofa og örspóla. Það notar tvíátta jafnvægisaðferð til að koma jafnvægi á rafhlöður með hleðsluflutningi milli aðliggjandi eða nálægra rafhlaðna og getur náð jafnvægi óháð því hvort rafhlaðan er í afhleðslu, hleðslu eða kyrrstöðu. Jafnvægisvirknin er allt að 92%.

Afhleðslu- og hleðslureglan er sýnd á myndum 6 og 7, þar sem rafhlaða 2 flytur afl til rafgeyma 1 og 3. Skilvirk hleðsluflutningur tryggir að spenna rafhlöðanna þriggja haldist í jafnvægi meðan á hleðslu stendur, sem gerir kleift að fullhlaða allar rafhlöður. Litíum rafhlöðuvarnarplatan getur einnig jafnvægi á rafhlöðunni meðan á losun stendur. Fyrsta og þriðja rafhlaðan flytja afl sitt yfir á seinni rafhlöðuna og spenna rafgeymanna þriggja er stöðugt tæmd í jafnvægi þannig að hægt sé að nota allt rafhlöðuna.





