Apa saja Metode Balancing pada Battery Pack

Pengertian Battery Balancing

Balancing adalah sebuah metode untuk menyeimbangkan jumlah energi pada setiap battery-cell dalam sebuah battery-pack. Pada proses charging atau discharging battery mengalami penambahan atau pengurangan jumlah energi. Karena battery pack terdiri dari banyak battery-cell, maka nilai energi dari setiap cell-nya bisa berbeda-beda saat proses charging maupun discharging. Perhatikan ilustrasi berikut,

Dampak Battery yang tidak Balance

Perbedaan nilai tegangan pada setiap cell-nya bervariasi. Ada yang selisihnya kecil, ada juga yang selisihnya besar. Lalu apa pengaruhnya jika battery-pack mengalami kondisi imbalance? 

• Mengurangi kapasitas pakai battery|
  
  jika ada salah satu cell yang over-voltage, maka battery pack secara keseluruhan akan dianggap sudah full. Padahal cell lainnya belum terisi sampai penuh. Tentu saja ini menipu kapasitas battery pack, karena harusnya battery tersebut masih bisa diisi atau di-charge.

  

  
  
• Kinerja battery menurun
  
  Saat ada salah satu cell yang under-voltage, maka battery pack secara keseluruhan akan dianggap sudah habis. Jika memakai Battery Management System, sistem tersebut akan memproteksi battery dengan tidak mengizinkan battery untuk mengalami discharge lagi. Tentu ini akan merugikan karenan cell lainnya masih memiliki cukup energi untuk digunakan. 

  

  
  
• Kerusakan battery (keseluruhan atau per-cell)
  
  Battery cell yang sering mengalami kondisi over-voltage ataupun under-voltage akan mengurangi life cycle dari battery tersebut. Selain itu battery yang sering mengalami over-voltage akan rentang terhadap masalah termal.

Macam-macam Metode Battery Balancing

Secara garis besar terdapat 2 metode cell-balancing pada battery

Passive Balancing

Metode ini membuat cell dengan tegangan tertinggi untuk menyesuaikan tegangannya terhadap cell dengan cell terendah. Caranya adalah dengan men-discharge cell tertinggi tersebut dengan sebuah komponen passive seperti resistor. Passive balancing akan lebih efektif dilakukan pada saat battery dalam kondisi charging.

 

Kelebihan dari passive balancing adalah harganya yang murah karena hanya menggunakan komponen passive, dan metodenya sederhana. Sedangkan kelemahan dari sistem passive balancing ini adalah membuang energi battery begitu saja, dan membutuhkan waktu yang cukup lama untuk battery sampai pada kondisi balance karena arus pembuangan energinya kecil. Selain itu proses charging menjadi lebih lama, dan proses discharging menjadi lebih cepat.

Active Balancing

Sama dengan metode passive balancing, dimana cell dengan tegangan tertinggi akan menyesuaikan tegangannya terhadap cell dengan tegangan terrendah. Akan tetapi, alih-alih membuang energi cell tertinggi secara sia-sia, metode active balancing membuat cell dengan tegangan tertinggi mendistribusikan energinya kepada cell lainnya.

Kelebihan dari active balancing adalah proses menuju balance lebih cepat dibanding passive balancing, karena arus balancingnya lebih besar, dan lebih efektif terhadap waktu charging dan discharging. Sedangkan kelemahan dari sistem active balancing adalah komponen yang dibutuhkan lebih kompleks dan lebih mahal dibanding passive balancing.