Я считаю, что все знакомы с концепцией клеточного баланса, главным образом потому, что нынешняя консистенция клеток недостаточно хороша и ее необходимо улучшать посредством баланса. Так же, как и в мире, мы не можем найти двух одинаковых листьев, как и не можем найти две одинаковые клетки. Баланс в конечном итоге направлен на устранение недостатков аккумуляторных элементов и является средством компенсации. Ниже приводится краткое введение в пассивную и активную балансировку литиевых батарей:
01 Пассивное равновесие
Пассивная балансировка обычно разряжает батареи с более высоким напряжением посредством разряда сопротивления, выделяя электричество в виде тепла, чтобы увеличить время зарядки для других батарей. Таким образом, мощность всей системы ограничивается батареей с наименьшей емкостью. В процессе зарядки литиевые батареи обычно имеют значение защитного напряжения верхнего предела зарядки. Когда определенная группа батарей достигает этого значения напряжения, плата защиты литиевой батареи отключит цепь зарядки и прекратит зарядку. Таким образом, преимуществами пассивного равновесия являются низкая стоимость и простота схемотехники; Недостаток заключается в том, что баланс основан на самой низкой остаточной емкости аккумулятора, что не может увеличить емкость аккумуляторов с низкой остаточной емкостью, и 100% сбалансированной мощности тратится в виде тепла. Платы защиты литиевых батарей обычно имеют функцию защиты от перезаряда, чтобы предотвратить перезарядку батареи.
Как показано на рисунке 2, в процессе зарядки вторая батарея сначала заряжается до значения защитного напряжения, срабатывая механизм защиты платы защиты литиевой батареи и прекращая зарядку аккумуляторной системы, что напрямую приводит к невозможности полного заряда. зарядите первую и третью батареи. Полный заряд всей системы ограничен вторым аккумулятором, что является потерей системы. Чтобы увеличить мощность аккумуляторной системы, плата защиты литиевой батареи балансирует батарею во время зарядки. Как показано на рисунке 3, после сбалансированного запуска плата защиты литиевой батареи разряжает вторую батарею, задерживая время достижения ею значения защитного напряжения. Это также продлит время зарядки первой и третьей батарей, тем самым увеличивая общую мощность аккумуляторной системы. Однако 100% разряженной мощности аккумулятора №2 преобразуется в тепловыделение, что приводит к значительным потерям (выделение тепла аккумулятором №2 является потерей системы, а также потерей мощности).
Как показано на рисунке 4, помимо серьезного воздействия перезарядки на батарею, чрезмерная разрядка также может привести к ее серьезному повреждению. Аналогично, плата защиты литиевой батареи имеет функцию защиты от переразряда. При разрядке, когда напряжение второй батареи достигает значения защиты от разряда, срабатывает защитный механизм защитной платы литиевой батареи, останавливая разрядку системы, что непосредственно приводит к тому, что оставшаяся емкость батареи первой и третьей батарей становится невозможной. полностью использован. После сбалансированного запуска система переразряда будет улучшена.
02 Активное равновесие
Активная балансировка достигается за счет передачи электроэнергии, которая отличается высокой эффективностью и приводит к минимальным потерям. У разных производителей разные методы, а балансный ток варьируется от 1 до 10А.
Пассивная балансировка подходит для литиевых аккумуляторных батарей с небольшой емкостью и малым количеством цепочек, тогда как активная балансировка подходит для литиевых аккумуляторных батарей силового типа с большим количеством цепочек и большой емкостью. Для BMS, помимо функции балансировки, еще более важна базовая стратегия балансировки.
Как показано на рисунке 5, каждые 6 рядов батарей образуют группу, и общая мощность 6 рядов батарей передается батарее меньшей емкости. Индуктивная активная балансировка основана на физическом преобразовании, объединяющем силовые переключатели и микроиндукторы. Он использует метод двунаправленной балансировки для балансировки батарей посредством переноса заряда между соседними или соседними батареями и может достигать балансировки независимо от того, находится ли батарея в разряженном, заряженном или статическом состоянии. Эффективность балансировки достигает 92%.
Принцип работы разрядки и зарядки показан на рисунках 6 и 7, где батарея 2 передает энергию батареям 1 и 3. Эффективная передача заряда гарантирует, что напряжение трех батарей остается сбалансированным во время зарядки, позволяя всем батареям полностью заряжаться. Плата защиты литиевой батареи также может сбалансировать батарею во время разрядки. Первая и третья батареи передают свою мощность второй батарее, и напряжение трех батарей постоянно разряжается в сбалансированном состоянии, так что вся мощность батареи может быть использована.