Литиумските батерии се како мотори кои немаат одржување; аБМСБез функција за балансирање е само собирач на податоци и не може да се смета за систем на управување. И активното и пасивното балансирање имаат за цел да ги елиминираат недоследностите во рамките на батеријата, но нивните принципи за спроведување се фундаментално различни.
За јасност, овој напис го дефинира балансирањето иницирано од БМС преку алгоритмите како активно балансирање, додека балансирајќи дека се користат отпорници за да се расипе енергијата се нарекува пасивно балансирање. Активното балансирање вклучува трансфер на енергија, додека пасивното балансирање вклучува дисипација на енергија.
Основни принципи за дизајн на батерии
- Полнењето мора да престане кога првата ќелија е целосно наполнета.
- Празнењето мора да заврши кога првата ќелија е исцрпена.
- Слаби клетки стареат побрзо од посилните клетки.
- -Тој ќелија со најслабо полнење на крајот ќе го ограничи батеријатаНаКорисен капацитет (најслаба врска).
- Градиентот на температурата на системот во рамките на батеријата ги прави клетките кои работат на повисоки просечни температури послаби.
- Без балансирање, разликата во напон помеѓу најслабите и најсилните клетки се зголемува со секој циклус на полнење и празнење. На крајот, една ќелија ќе пристапи до максимален напон, додека друга се приближува кон минималниот напон, спречувајќи ги можностите за полнење и празнење на пакетот.
Поради неусогласеноста на клетките со текот на времето и различните температурни услови од инсталацијата, балансирањето на клетките е неопходно.
Литиум-јонските батерии првенствено се соочуваат со два вида неусогласеност: полнење на неусогласеност и неусогласеност на капацитетот. Несогласувањето на полнењето се јавува кога клетките со ист капацитет постепено се разликуваат одговорно. Несогласувањето на капацитетот се случува кога ќелиите со различни почетни капацитети се користат заедно. Иако клетките се генерално добро прилагодени ако се произведуваат во исто време со слични процеси на производство, неусогласеноста може да произлезе од клетки со непознати извори или значителни разлики во производството.
Активно балансирање наспроти пасивно балансирање
1. Цел
Пакетите за батерии се состојат од многу ќелии поврзани со серии, кои веројатно нема да бидат идентични. Балансирањето гарантира дека отстапувањата на напонот на клетките се чуваат во очекуваните опсези, одржувајќи ја целокупната употребливост и контролата, со што се спречува оштетување и продолжување на траењето на батеријата.
2. Дизајн споредба
- Пасивно балансирање: Обично испуштаат повисоки напонски клетки со употреба на отпорници, претворајќи ја вишокот на енергија во топлина. Овој метод го проширува времето за полнење за други клетки, но има помала ефикасност.
- Активно балансирање: Комплексна техника што го редистрибуира полнењето во клетките за време на циклусите на полнење и празнење, намалувајќи го времето на полнење и го продолжува времетраењето на празнењето. Општо, користи стратегии за балансирање на дното за време на стратегиите за празнење и врвните балансирање за време на полнењето.
- Споредба на добрите и лошите страни: Пасивното балансирање е поедноставно и поевтино, но помалку ефикасно, бидејќи троши енергија како топлина и има побавни ефекти на балансирање. Активното балансирање е поефикасно, пренесувајќи ја енергијата помеѓу клетките, што ја подобрува целокупната ефикасност на употребата и побрзо постигнува рамнотежа. Сепак, вклучува сложени структури и повисоки трошоци, со предизвици за интегрирање на овие системи во посветени ИЦ.
Заклучок
Концептот на BMS првично беше развиен во странство, при што раните дизајни на ИЦ се фокусираа на напон и откривање на температурата. Концептот на балансирање подоцна беше воведен, првично користејќи методи за отпорно празнење интегрирани во ICS. Овој пристап сега е широко распространет, со компании како ТИ, Максим и линеарно производство на такви чипови, некои возачи на интегрирање во чипови.
Од принципите и дијаграмите за пасивно балансирање, ако акумулаторот се споредува со барел, ќелиите се како ставовите. Клетките со поголема енергија се долги штици, а оние со помала енергија се кратки штици. Пасивното балансирање само ги „скратува“ долгите штици, што резултира во потрошена енергија и неефикасност. Овој метод има ограничувања, вклучително и значителна дисипација на топлина и бавни ефекти на балансирање во пакети со голем капацитет.
Активното балансирање, за разлика од тоа, „ги пополнува кратките штици“, пренесувајќи ја енергијата од клетки со поголема енергија во оние со пониска енергија, што резултира во поголема ефикасност и побрзо постигнување на рамнотежа. Сепак, воведува сложеност и проблеми со трошоците, со предизвици при дизајнирање на матрици на прекинувачи и контролни погони.
Со оглед на размената, пасивното балансирање може да биде погодно за клетки со добра конзистентност, додека активното балансирање е подобро за клетките со поголеми разлики.
Време на објавување: август-27-2024 година
