ACTIVE BALANCING OF LITHIUM BATTERIES VIA REDISTRIBUTION OF EXCESS ENERGY ACROSS ALL CELLS

ACTIVE BALANCING OF LITHIUM BATTERIES VIA REDISTRIBUTION OF EXCESS ENERGY ACROSS ALL CELLS

The article considers the issue of increasing the efficiency of lithium battery operation by implementing new methods of active cell balancing. Such batteries are the basis of modern energy storage systems, often used in combination with renewable energy sources (RES) to ensure balanced and reliable...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2025
Автори: Yandulskiy , О., Tymokhin , О., Tymokhina , А., Hulyi , V.
Формат: Стаття
Мова:Ukrainian
Опубліковано: Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine 2025
Теми:
lithium battery
active balancing
BMS
energy storage systems
renewable energy sources
batteries.
Онлайн доступ:https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/548
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Vidnovluvana energetika

Репозитарії

Vidnovluvana energetika
id veorgua-article-548
record_format ojs
institution Vidnovluvana energetika
baseUrl_str
datestamp_date 2025-09-30T09:24:17Z
collection OJS
language Ukrainian
topic lithium battery
active balancing
BMS
energy storage systems
renewable energy sources
batteries.
spellingShingle lithium battery
active balancing
BMS
energy storage systems
renewable energy sources
batteries.
Yandulskiy , О.
Tymokhin , О.
Tymokhina , А.
Hulyi , V.
ACTIVE BALANCING OF LITHIUM BATTERIES VIA REDISTRIBUTION OF EXCESS ENERGY ACROSS ALL CELLS
topic_facet lithium battery
active balancing
BMS
energy storage systems
renewable energy sources
batteries.
літієва батарея
активне балансування
BMS
системи накопичення енергії
відновлювані джерела енергії
акумулятори.
format Article
author Yandulskiy , О.
Tymokhin , О.
Tymokhina , А.
Hulyi , V.
author_facet Yandulskiy , О.
Tymokhin , О.
Tymokhina , А.
Hulyi , V.
author_sort Yandulskiy , О.
title ACTIVE BALANCING OF LITHIUM BATTERIES VIA REDISTRIBUTION OF EXCESS ENERGY ACROSS ALL CELLS
title_short ACTIVE BALANCING OF LITHIUM BATTERIES VIA REDISTRIBUTION OF EXCESS ENERGY ACROSS ALL CELLS
title_full ACTIVE BALANCING OF LITHIUM BATTERIES VIA REDISTRIBUTION OF EXCESS ENERGY ACROSS ALL CELLS
title_fullStr ACTIVE BALANCING OF LITHIUM BATTERIES VIA REDISTRIBUTION OF EXCESS ENERGY ACROSS ALL CELLS
title_full_unstemmed ACTIVE BALANCING OF LITHIUM BATTERIES VIA REDISTRIBUTION OF EXCESS ENERGY ACROSS ALL CELLS
title_sort active balancing of lithium batteries via redistribution of excess energy across all cells
title_alt АКТИВНЕ БАЛАНСУВАННЯ ЛІТІЄВИХ БАТАРЕЙ НА ОСНОВІ ПЕРЕНАПРАВЛЕННЯ НАДЛИШКОВОЇ ЕНЕРГІЇ НА ВСІ ЕЛЕМЕНТИ БАТАРЕЇ
description The article considers the issue of increasing the efficiency of lithium battery operation by implementing new methods of active cell balancing. Such batteries are the basis of modern energy storage systems, often used in combination with renewable energy sources (RES) to ensure balanced and reliable operation of power systems.  Modern battery cells usually consist of a large number of series or series-parallel connected cells, each of which has individual characteristics and different aging rates. This leads to uneven charge distribution, reduced efficiency and reduced battery life.  The paper proposes an improved approach to active balancing, which ensures effective redistribution of excess energy from recharged cells to other cells. Unlike common solutions, the proposed method provides global balance without the use of expensive or specialized components.  The architecture of a balancing device implemented on the basis of standard electronic elements is described, which reduces the cost and simplifies implementation. The advantage of this approach is the absence of the need for complex current management for each cell, which is especially important for industrial energy storage systems.  Simulations have shown that excess energy is distributed evenly, and its return to the source cell is minimized with increasing number of cells in the battery.  The proposed solution demonstrates high efficiency, scalability and suitability for use in backup power systems, renewable energy storage, electric transport and other areas where battery reliability and durability are important. 
publisher Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine
publishDate 2025
url https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/548
work_keys_str_mv AT yandulskiyo activebalancingoflithiumbatteriesviaredistributionofexcessenergyacrossallcells
AT tymokhino activebalancingoflithiumbatteriesviaredistributionofexcessenergyacrossallcells
AT tymokhinaa activebalancingoflithiumbatteriesviaredistributionofexcessenergyacrossallcells
AT hulyiv activebalancingoflithiumbatteriesviaredistributionofexcessenergyacrossallcells
AT yandulskiyo aktivnebalansuvannâlítíêvihbatarejnaosnovíperenapravlennânadliškovoíenergíínavsíelementibatareí
AT tymokhino aktivnebalansuvannâlítíêvihbatarejnaosnovíperenapravlennânadliškovoíenergíínavsíelementibatareí
AT tymokhinaa aktivnebalansuvannâlítíêvihbatarejnaosnovíperenapravlennânadliškovoíenergíínavsíelementibatareí
AT hulyiv aktivnebalansuvannâlítíêvihbatarejnaosnovíperenapravlennânadliškovoíenergíínavsíelementibatareí
first_indexed 2025-10-01T01:30:52Z
last_indexed 2025-10-01T01:30:52Z
_version_ 1850411746392539136
spelling veorgua-article-5482025-09-30T09:24:17Z ACTIVE BALANCING OF LITHIUM BATTERIES VIA REDISTRIBUTION OF EXCESS ENERGY ACROSS ALL CELLS АКТИВНЕ БАЛАНСУВАННЯ ЛІТІЄВИХ БАТАРЕЙ НА ОСНОВІ ПЕРЕНАПРАВЛЕННЯ НАДЛИШКОВОЇ ЕНЕРГІЇ НА ВСІ ЕЛЕМЕНТИ БАТАРЕЇ Yandulskiy , О. Tymokhin , О. Tymokhina , А. Hulyi , V. lithium battery, active balancing, BMS, energy storage systems, renewable energy sources, batteries. літієва батарея, активне балансування, BMS, системи накопичення енергії, відновлювані джерела енергії, акумулятори. The article considers the issue of increasing the efficiency of lithium battery operation by implementing new methods of active cell balancing. Such batteries are the basis of modern energy storage systems, often used in combination with renewable energy sources (RES) to ensure balanced and reliable operation of power systems.  Modern battery cells usually consist of a large number of series or series-parallel connected cells, each of which has individual characteristics and different aging rates. This leads to uneven charge distribution, reduced efficiency and reduced battery life.  The paper proposes an improved approach to active balancing, which ensures effective redistribution of excess energy from recharged cells to other cells. Unlike common solutions, the proposed method provides global balance without the use of expensive or specialized components.  The architecture of a balancing device implemented on the basis of standard electronic elements is described, which reduces the cost and simplifies implementation. The advantage of this approach is the absence of the need for complex current management for each cell, which is especially important for industrial energy storage systems.  Simulations have shown that excess energy is distributed evenly, and its return to the source cell is minimized with increasing number of cells in the battery.  The proposed solution demonstrates high efficiency, scalability and suitability for use in backup power systems, renewable energy storage, electric transport and other areas where battery reliability and durability are important.  У статті розглянуто питання підвищення ефективності експлуатації літієвих акумуляторних батарей шляхом впровадження нових методів активного балансування комірок. Такі батареї є основою сучасних систем акумулювання енергії, які часто використовуються у поєднанні з відновлюваними джерелами енергії (ВДЕ) для забезпечення збалансованої та надійної роботи енергосистем.  Сучасні акумуляторні батареї зазвичай складаються з великої кількості послідовно або послідовно-паралельно з'єднаних елементів, кожен з яких має індивідуальні характеристики та різні темпи старіння. Це призводить до нерівномірного розподілу заряду, зниження ефективності та скорочення ресурсу батареї.  У роботі запропоновано вдосконалений підхід до активного балансування, що забезпечує ефективний перерозподіл надлишкової енергії від перезаряджених елементів до інших комірок. На відміну від поширених рішень, запропонований метод забезпечує глобальний баланс без використання дорогих або спеціалізованих компонентів.  Описано архітектуру балансувального пристрою, реалізованого на базі стандартних електронних елементів, що знижує вартість і спрощує реалізацію. Перевагою цього підходу є відсутність необхідності у складному керуванні струмом для кожного елемента, що дуже важливо для промислових систем накопичення енергії.  Моделювання показало, що надлишкова енергія розподіляється рівномірно, а її зворотне повернення у вихідну комірку мінімізується зі зростанням кількості елементів у батареї.   Запропоноване рішення демонструє високу ефективність, масштабованість і придатність до застосування в системах резервного живлення, накопичувачах ВДЕ, електротранспорті та інших сферах, де важливі надійність і довговічність акумуляторів.   Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine 2025-09-28 Article Article application/pdf https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/548 10.36296/1819-8058.2025.3(82).48-54 Возобновляемая энергетика; № 3(82) (2025): Scientific and applied Journal renewable energy ; 48-54 Відновлювана енергетика; № 3(82) (2025): Науково-прикладний журнал Відновлювана енергетика; 48-54 Vidnovluvana energetika ; No. 3(82) (2025): Scientific and applied Journal renewable energy ; 48-54 2664-8172 1819-8058 10.36296/1819-8058.2025.3(82) uk https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/548/457 Copyright (c) 2025 Vidnovluvana energetika

Схожі ресурси