Hücre dengeleme sistemi neden gereklidir?Bir batarya paketi düşünelim.Bu batarya paketi içinde bir ve ya birden daha fazla hücre eşleşmez ise batarya paketi dengelenmez.Toplam kapasiteyi hücrelerden en düşük seviyede olan belirler.Bu da batarya paketimizin kapasitesinin ve veriminin düşmesine sebep olur.Bu nedenle hücre dengeleme sistemi gereklidir.
Hücre dengeleme sisteminde iki tür yaklaşım vardır:
Şarj sonu dengeleme sistemi:
Genel olarak şarj sırasında ve şarj sonrasında yapılan hücre dengeleme sistemi özellikle elektrikli araçlar için faydalı olacaktır.Elektrikli araçlarda genelde bataryalar her kullanımdan önce tam doludur.Fakat her zaman tam dolu olduğundan emin olmayabilir.Bu durumda hücre dengeleme sistemi istenmeyen bir şekilde çalışabilir.Böylece bataryalar istenmeyen bir anda bitebilir.Bu nedenle şarj sonu dengelemede çok önemlidir.
Şimdi gelelim bu dengeleme işleminin nasıl yapılacağına;
1)AKTİF DENGELEME SİSTEMLERİ:
Aktif dengeleme yöntemleri akım ve gerilim dönüşümleriyle bir hücreden diğerine enerji aktarılmasıyla olur.Aktif dengeleme yük transferi ve enerji dönüşümü olarak iki şekilde yapılır.Ben bu yazımda sadece yük transferini anlatacağım.
Yük transferi (Harketli kapasitör):
Elimizde 5 hücreye sahip bir batarya paketimiz olsun.Bir kontrol kısmı var ve bu kontrol kısmı hücrelerin doluluk oranlarını hafızasına kaydediyor.Doluluk oranı en az ve en çok olan hücreleri saptıyor.Daha sonra doluluk oranı en yüksek olan hücredeki yükü bir kapasitöre aktarıyor.Kapasitörde geçici olarak depolanan yük bu sistem sayesinde doluluk oranı en az olan hücreye boşaltılıyor.Bu sayede hücreler dengelenmiş oluyor.
Bu yöntemde elektronik kontrol devresi sadece anahtarları açmak ve kapamak için gerekli olan bir anahtarlama dizisine ihtiyaç duyar.
 |
| Hareketli kapasitör akış diyagramı |
Diğer bir yük transfer yöntemi ise saat anahtarlı kapasitör yöntemidir.
Bu yöntem seri bağlı hücreler arasında yük transferini sağlamak için kullanılır.
Şekilde görüldüğü gibi bir grup kapasitör hücrelerin doluluk oranlarına bakılmaksızın belli bir zaman ayarına göre hücreler arasında yük transferi yapar.Kapalı kontrol devresine ihtiyaç duyulmaz ve şarj sırasında çalışabilir.Fakat bu sistemi oluşturmak için n tane bataryanın olduğu yerde n-1 tane kapasitör kullanılması gerekir.Buda sistemin yavaş çalısmasına sebep olur.
Hareketli kapasitör avantaj/dezavantaj:
AVANTAJ:
- Yüksek verimlilik vardır
- Dengeleme zamanının azaltır.
- Hem şarj hemde deşarj sırasında dengeleme yapılabilir.
DEZAVANTAJ:
- Şarj süresini azaltmak için mükemmel bir kontrol devresine ihtiyaç vardır.
- Daha kısa sürede dengeleme yapılabilir.
- Maliyeti çok fazladır.
 |
| Pasif dengeleme sistemi akış diyagramı |
