Литијумске батерије су попут мотора који недостаје одржавање; аБМСБез функције балансирања је само сакупљач података и не може се сматрати системом управљања. И активно и пасивно балансирање циља да се елиминишу недоследности у батерију, али њихови принципи имплементације су у основи различити.
За јасноћу, овај чланак дефинише балансирање БМС-а путем алгоритама као активним балансирањем, истовремено уравнотежујући да користи отпорнике на распршивање енергије назван је пасивно балансирање. Активно уравнотежење укључује пренос енергије, док пасивно балансирање укључује расипање енергије.
Основни принципи дизајна батерија
- Пуњење се мора зауставити када је прва ћелија у потпуности напуњена.
- Испуштање мора завршити када је прва ћелија исцрпљена.
- Слабија ћелије старости брже од јачих ћелија.
- -ћелија са најслабијим набојем ће у коначници ограничити батерију'С употребљиви капацитет (најслабија веза).
- Гредијант температуре система унутар батерије чини ћелије које раде на већим просечним температурама слабијим.
- Без уравнотежења, разлика напона између најслабијих и најјачих ћелија повећава се са сваким циклусом наплате и пражњења. На крају ће се једна ћелија приближити максималном напону, а други приближава минимални напон, омета могућности паковања и могућности пражњења паковања.
Због неусклађености ћелија током времена и различите температурне услове из инсталације, балансирање ћелија је од суштинске важности.
Литијум-јонске батерије пре свега се суочавају са две врсте неусклађености: пуњење неусклађености и неусклађености капацитета. Неусклађеност у пуњењу догађа се када ћелије истог капацитета постепено се постепено разликују. Неусклађеност капацитета се догађа када се ћелије са различитим почетним капацитети користе заједно. Иако се ћелије углавном добро подударају ако се производе истовремено са сличним производним процесима, неупотребне производње могу настати из ћелија са непознатим изворима или значајним производним разликама.
Активно балансирање у односу на пасивно балансирање
1. Сврха
Пакети батерија састоје се од многих ћелија повезаних са серијом, које мало је вероватно да ће бити идентичне. Балансирање осигурава да се одступања напона ћелијске напоне чувају у очекиваним опсезима, одржавајући укупну употребљивост и контролу, чиме се спречи оштећења и продужење трајања батерије.
2 Поређење дизајна
- Пасивно балансирање: обично испушта више ћелије напона користећи отпорнике, претварање вишка енергије у топлоту. Ова метода продужава време пуњења за остале ћелије, али има нижу ефикасност.
- Активно уравнотежење: сложена техника која редистрибуира наплату у ћелијама током циклуса и циклуса пражњења, смањујући време пуњења и продужење трајања пражњења. Генерално запошљава стратегије балансирања дна током пражњења и врхунских стратегија за балансирање током пуњења.
- Профил и усредо упоређивање: Пасивно балансирање је једноставније и јефтиније, али мање ефикасно, јер троши енергију као топлоту и има спорије балансирајуће ефекте. Активно уравнотежење је ефикасније, пренос енергије између ћелија, што побољшава укупну ефикасност употребе и брзо постиже равнотежу. Међутим, то укључује сложене структуре и веће трошкове, са изазовима у интегрисању ових система на наменене ИЦС.
Закључак
Концепт БМС-а је у почетку развијен у иностранству, а рани ИЦ дизајне фокусирају се на откривање напона и температуре. Концепт балансирања је касније представљен, у почетку користећи отпорне методе пражњења интегрисане у ИЦС. Овај приступ је сада широко распрострањен, са компанијама попут ТИ, Маким-а и линеарне производње таквих чипова, неки интегришући управљачке програме за пребацују у чипове.
Од пасивних принципа и дијаграма батерија, ако се батерија батерија упореди са барелом, ћелије су попут залогаја. Ћелије са вишом енергијом су дуге даске, а они са нижом енергијом су кратке даске. Пасивно балансирање само "скраћује" дуге даске, што је резултирало изгубљеном енергијом и неефикасношћу. Ова метода има ограничења, укључујући значајну расипање топлоте и успорене ефекте балансирања у великим капацитетима.
Активно балансирање, насупрот томе, "испуњава кратке даске", преношење енергије из вишеенергетских ћелија на ниже енергије, што резултира већом ефикасношћу и бржим постигнућем равнотеже. Међутим, то уводи сложеност и трошкове трошкова, са изазовима у дизајнирању матрица преклопника и контролним погонима.
С обзиром на компромисе, пасивно балансирање може бити погодно за ћелије са добре доследности, док је активно уравнотежење пожељно за ћелије са већим одступањима.
Вријеме поште: август-27-2024
