Pengimbangan ialah rakan aktif kepada pemadanan sel: ia mengecilkan jurang keadaan cas yang dihasilkan oleh ketidakpadanan bersiri (Kertas 29) supaya sel menghampiri cas penuh bersama dan pengecas boleh menamatkan tanpa mengorbankan yang ketinggalan atau menindas yang mendahului. Pengimbangan NiMH berbeza daripada pengimbangan litium dengan cara yang penting – arus cas berlebihan digunakan oleh penggabungan semula dalaman dan bukannya disimpan, memberikan kimia kecenderungan penyamaan sendiri yang terhad, yang boleh dimanfaatkan pereka tetapi tidak boleh terlalu dipercayai. Kertas kerja ini membandingkan pengimbangan pasif dan aktif dan pendekatan ketiga yang khusus untuk NiMH – pembentukan profil cas – dan menerangkan cara menentukan saiz dan masa pengimbangan supaya ia berfungsi dengan, dan bukan melawan, kimia penggabungan semula.
Dalam pek litium pengimbangan adalah wajib kerana sebarang cas berlebihan tidak selamat; dalam NiMH, elektrod negatif bersaiz lebih besar dan gelung penggabungan semula bertolak ansur dengan cas berlebihan terhad, dan sel pendahulu, apabila penuh, secara berkesan «menyerap» arus berterusan sebagai haba sementara yang ketinggalan mengejar – mekanisme pengimbangan sendiri pasif yang kasar. Inilah sebabnya pek NiMH ringkas boleh mengecas bersiri tanpa pengimbang langsung: cas berlebihan terkawal pendahulu adalah tepat cara yang ketinggalan diisi.
Kosnya ialah haus cas berlebihan dalam Kertas 21 hingga 23, tertumpu pada sel pendahulu; pengimbangan kejuruteraan bertujuan mengisi yang ketinggalan sambil meminimumkan cas berlebihan terpaksa pendahulu, menukar perkakasan tambahan kepada hayat pek lebih panjang dan penamatan lebih bersih.
Pengimbangan pasif menukar perintang merentasi sel tertinggi untuk mencabut sebahagian arus (atau menyahcasnya semasa rehat), mengekalkan pendahulu dekat penuh sementara arus terus kepada yang ketinggalan; ia ringkas dan murah tetapi menghamburkan tenaga sebagai haba – menyusahkan dalam pek yang sudah mengurus haba cas – dan lambat, kerana arus cabutan praktikal adalah kecil berbanding arus cas, jadi ia paling berkesan pada arus rendah jalur hujung atau semasa rehat dan bukan melawan cas pukal 1C.
Bagi NiMH, pengimbangan pasif paling berkesan sebagai penyama hujung cas dan rehat: apabila arus menurun dekat penuh, arus cabutan sederhana menjadi setara dengan arus cas dan benar-benar boleh menahan pendahulu sementara yang ketinggalan selesai, sejajar secara semula jadi dengan profil berbilang peringkat.
Pengimbang aktif memindahkan tenaga dari sel lebih tinggi ke sel lebih rendah (topologi kapasitor, induktor atau transformer) dengan kurang haba terbuang, menyamakan lebih pantas dan pada arus berkesan lebih tinggi; ia sesuai untuk pek traksi dan mobiliti besar bernilai tinggi, di mana hayat pek dan kecekapan tenaga mewajarkan kos. Semasa cas mereka terus mengambil lebihan dari pendahulu dan menghantarnya ke yang ketinggalan, mengekalkan rentetan ketat supaya semua sel memuncak bersama dan -delta-V pek kembali jelas (Kertas 29).
Kawalannya mesti diselaraskan dengan OCV rata NiMH (Kertas 16): kerana voltan hampir tidak mendedahkan SOC di tengah cas, keputusan pengimbangan aktif paling baik berdasarkan tingkah laku hujung cas, kiraan coulomb atau pemasaan puncak relatif dan bukan perbezaan voltan tengah cas, yang kebanyakannya mencerminkan ketidakpadanan rintangan dan suhu.
Pendekatan ketiga khusus NiMH menyamakan melalui profil cas itu sendiri: cas berdenyut dengan rehat membenarkan sel pendahulu mengendur dan menyahcas sendiri sebahagiannya melalui penggabungan semula sementara yang ketinggalan terus menyerap pada denyut berikutnya (Kertas 13); denyut negatif Reflex menyahcas seketika seluruh rentetan, dengan pendahulu melepaskan lebih banyak secara relatif (Kertas 14); dan menamatkan cas pukal awal kemudian menyelesaikan pada arus rendah memberi penyamaan sendiri berasaskan penggabungan semula masa untuk menarik sel bersama pada tekanan minimum. Kaedah ini mengurangkan jurang tanpa perkakasan kuasa setiap sel.
Pembentukan cas tidak dapat membetulkan ketidakpadanan besar dan paling baik digabungkan dengan pemadanan masuk yang ketat; namun ia pada asasnya percuma dan sebab profil berbilang peringkat/denyut yang direka baik kedua-duanya mengurus gas dan sebahagiannya mengimbang.
Arus pengimbangan yang diperlukan berpunca daripada jurang dijangka setiap kitar: anggarkan hamparan ampere-jam yang terkumpul antara peluang penyamaan dan tentukan saiz arus cabutan/pemindahan dan tetingkap penyamaan untuk menghapuskannya, menumpukan tindakan di hujung cas dan semasa rehat, di mana NiMH menyamakan paling cekap. Kawalan harus menggunakan logik sel-terpanas dan pertama-penuh dari Kertas 28 hingga 29, elak mengimbang sel rosak dan log jurang baki sebagai metrik kesihatan.
Rajah pertama membandingkan cara pendekatan pasif, aktif dan pembentukan menarik SOC yang bercapah bersama; yang kedua menyusun strategi gabungan pemadanan ketat, cas terbentuk dan penyamaan aktif jalur hujung.
Tentukan kelas pemadanan, topologi dan arus pengimbangan, asas SOC untuk keputusan (tingkah laku hujung cas dan bukan OCV rata tengah cas), dan interaksi dengan penamatan dan kawalan haba; sahkan pada rentetan yang sengaja dimumur dan tidak padan untuk menunjukkan pendahulu kekal dalam had cas berlebihan dan suhu sementara yang ketinggalan mencapai penuh. Weijiang membekalkan set padanan dan data tingkah laku sel yang diperlukan untuk menentukan saiz pengimbangan, menyokong kedua-dua pek pengguna penyamaan sendiri ringkas dan pek mobiliti terimbang aktif. Siri seterusnya meninggalkan sel dan pek untuk meninjau bagaimana pengecasan berbeza merentas dunia aplikasi utama.
Weijiang Power mereka bentuk dan mengeluarkan sel nikel-logam hidrida, pek padanan dan konfigurasi sedia-cas untuk pelanggan pengguna, industri, perubatan dan mobiliti, dan menyokong rakan kongsi dengan panduan tentang protokol pengecasan, fail prestasi IEC 61951-2, bukti keselamatan IEC 62133-1 dan pengesahan bersama pengecas. Kongsikan format sel, kadar cas, julat terma dan sasaran kitaran, dan jurutera kami akan menentukan kombinasi sel-dan-cas yang melindungi kedua-dua masa operasi dan jangka hayat. Lihat rangkaian di halaman produk.
