Hé! A lítium -ion akkumulátorok szállítójaként első kézből láttam, hogy mennyire fontos egy kútfunkciós akkumulátorkezelő rendszer (BMS), hogy a cellákat egy lítium -ion akkumulátorban kiegyensúlyozzák. Ebben a blogban lebontom, hogy egy BMS hogyan csinálja ezt a varázslatos trükköt.
Először is, értjük meg, miért olyan nagy ügy a sejtek kiegyensúlyozása. Egy lítium -ion akkumulátorban több cellát vagy párhuzamosan csatlakoztatnak. Minden cellának megvan a maga egyedi jellemzői. Az idő múlásával, a gyártás, a hőmérsékleti variációk és a használati minták különbségei miatt ezek a sejtek eltérően viselkedhetnek. Egyes cellák gyorsabban tölthetnek vagy üríthetnek, mint mások. Ha nem egyensúlyozzuk ezeket a sejteket, akkor egy csomó problémához vezethet. Például az akkumulátor -csomag teljes kapacitása csökkenthető. Egyetlen gyenge cella korlátozhatja az egész csomag teljesítményét, olyan, mint egy lassú futó, aki a csapat többi tagját egy relé versenyen tartja.
Most, a BMS -re. A BMS olyan, mint az akkumulátor agya. Fő feladata a cellák megfigyelése és vezérlése annak biztosítása érdekében, hogy mindegyik biztonságos és hatékony tartományban működjön. A sejtek kiegyensúlyozásakor két fő módszer létezik: passzív kiegyensúlyozás és aktív kiegyensúlyozás.
Passzív kiegyensúlyozás
A passzív kiegyensúlyozás az egyértelműbb és általánosan használt módszer, különösen a kisebb akkumulátorcsomagokban. Így működik. A BMS folyamatosan figyeli az egyes cellák feszültségét a csomagban. Amikor kimutatja, hogy egy adott cellának nagyobb a feszültsége, mint a többiek, akkor a töltés egy részét eltereli az ettől a cellából. Ez ellenállás felhasználásával történik. Az extra díjat az ellenállás révén hővel eloszlatják.
Tegyük fel, hogy van egy akkumulátorcsomagunk, amelynek négy cellája van csatlakoztatva. A töltés során az egyik cella gyorsabban érheti el a nagyobb feszültséget, mint a másik három. A BMS ezt érzékeli, és összekapcsol egy ellenállást arra a nagy feszültségcellára. Az áram ezután átfolyik az ellenálláson, csökkentve az adott cellában a töltést, amíg a feszültsége megegyezik a többiekkel.
A passzív kiegyensúlyozás előnye, hogy egyszerű és viszonylag olcsó megvalósítani. Nem igényel sok összetett áramkört. Ugyanakkor megvannak a hátrányai is. Mivel az extra díjat hőként eloszlatják, ez nem túl energia - hatékony. Ez problémát jelenthet, különösen a nagy akkumulátorcsomagokban, ahol jelentős mennyiségű energiát lehet pazarolni. A passzív kiegyensúlyozás is viszonylag lassú. Hosszú időbe telik a sejtek kiegyensúlyozása, különösen, ha a feszültség nagy különbség van közöttük.
Aktív kiegyensúlyozás
Az aktív kiegyensúlyozás viszont fejlettebb és energia -hatékonyabb módszer. Ahelyett, hogy eloszlatná az extra töltést, mint hő, az aktív kiegyenlítő rendszer a töltést a magas feszültségű cellákról az alacsony feszültségű cellákra továbbítja. Ennek többféle módja van.
Az egyik általános megközelítés a kondenzátor alapú aktív kiegyensúlyozó rendszer használata. Ebben a beállításban a kondenzátor csatlakozik a nagy feszültségcellához. A kondenzátor tárolja a kiegészítő díjat a magas feszültségcellából. Ezután a kondenzátort leválasztják a magas feszültségcellától és egy alacsony feszültségű cellához csatlakoztatják. A tárolt töltést ezután az alacsony feszültségcellába továbbítják. Ezt a folyamatot többször meg lehet ismételni, amíg az összes sejt azonos feszültséggel nem rendelkezik.
Egy másik módszer a DC - DC konverter használata. A DC - DC konverter csökkentheti a magas feszültségű sejtek feszültségét, és fokozhatja az alacsony feszültségű sejtek feszültségét. Ez a töltést a sejtek között hatékonyabban tudja átvinni, mint a kondenzátor alapú rendszer.
Az aktív kiegyensúlyozásnak számos előnye van. Sokkal több energia - hatékony, mint a passzív kiegyensúlyozás, mivel a töltést inkább átadják, mint pazarolják. Ez is gyorsabb. Gyorsabban kiegyensúlyozhatja a sejteket, még akkor is, ha a feszültség nagy különbség van közöttük. Azonban bonyolultabb és drágább a megvalósítás. Szüksége van kifinomultabb áramkörökre és alkatrészekre, amelyek növelhetik az akkumulátor -csomag költségeit.
A sejtek kiegyensúlyozását befolyásoló tényezők
Számos olyan tényező befolyásolhatja, hogy a BMS mennyire képes egyensúlyba hozni a cellákat egy lítium -ion akkumulátorban.
Hőmérsékletdöntő tényező. A lítium -ionsejtek érzékenyek a hőmérsékletre. Magas hőmérsékleten a sejtek belső rezisztenciája csökken, ami a sejtek gyorsabb töltését és ürülését okozhatja. Alacsony hőmérsékleten a belső ellenállás növekszik, és a sejtek nem képesek elfogadni vagy hatékonyan elfogadni a töltést. A BMS -nek figyelembe kell vennie ezeket a hőmérsékleti variációkat a cellák kiegyensúlyozásakor. Például beállíthatja a kiegyensúlyozó algoritmust az akkumulátor -csomag hőmérséklete alapján.
Cella öregedésegy másik fontos tényező. A sejtek öregedésével belső ellenállásuk és kapacitásuk megváltozik. Lehet, hogy a régebbi sejtek nem tartanak töltést és újat. A BMS -nek képesnek kell lennie arra, hogy idővel alkalmazkodjon ezekhez a változásokhoz. Lehet, hogy be kell állítania a kiegyensúlyozó küszöbértékeket, vagy alkalmaznia kell a különféle kiegyensúlyozó stratégiákat, amikor a cellák életkorában vannak.
A sejtek kiegyensúlyozásának fontossága különböző alkalmazásokban
A sejtek kiegyensúlyozása elengedhetetlen különféle alkalmazásokban, ahol lítium -ion akkumulátorokat használnak.
-BenElektromos járművek (EV), egy jól - kiegyensúlyozott akkumulátor -csomag elengedhetetlen az optimális teljesítményhez. A kiegyensúlyozatlan akkumulátorcsomag csökkentett tartományt, rövidebb akkumulátor -élettartamot és akár biztonsági problémákat is eredményezhet. Az EV -k nagy teljesítményű igényeihez olyan akkumulátort igényel, amely következetes és megbízható energiát szolgáltathat. A hatékony cellás kiegyensúlyozású BMS biztosítja, hogy a csomagban lévő összes sejt ugyanolyan hozzájáruljon a jármű teljes teljesítményéhez. További információ az EV -kben használt akkumulátorok típusáról, például aLítium -ion tapadási akkumulátor-
-Benhordozható elektronikaMint például a laptopok és az okostelefonok, a cellák kiegyenlítése elősegíti az akkumulátor élettartamának meghosszabbítását és a felhasználói élmény javítását. A kiegyensúlyozott akkumulátorcsomag hosszabb futási időt biztosíthat a töltések között. Ez azt is biztosítja, hogy a készülék egy kiegyensúlyozatlan cella miatt ne zárjon le váratlanul.
-Benmegújuló energia tároló rendszerekA napenergia és a szélenergia -tároláshoz hasonlóan a sejtek kiegyenlítése fontos a hatékony energiatárolás és a visszakeresés szempontjából. Az akkumulátor -csomagnak képesnek kell lennie arra, hogy hatékonyan tárolja és kiadja az energiát a megújuló energiaforrások szakaszos jellegének támogatása érdekében. A kiegyensúlyozott akkumulátor -csomag javíthatja a tárolórendszer általános hatékonyságát.
Ajánlataink
Lítium -ion akkumulátor -szállítójaként megértjük a sejtek kiegyensúlyozásának fontosságát. A magas színvonalú lítium -ion akkumulátorok széles skáláját kínáljuk, beleértveNCM lítium akkumulátorésLágy csomagoló akkumulátor- Az akkumulátorok fejlett BMS -technológiával vannak felszerelve az optimális cellás kiegyensúlyozás biztosítása érdekében.
Függetlenül attól, hogy az elektromos járművek, a hordozható elektronika vagy a megújuló energia tárolásának akkumulátorainak piacán van, akkor fedeztük Önt. Szakértői csoportunk segíthet kiválasztani a megfelelő akkumulátort az Ön igényeihez. Elkötelezettek vagyunk a megbízható és hatékony akkumulátoroldatok biztosításában.
Ha érdekli, hogy többet megtudjon termékeinkről, vagy bármilyen kérdése van a cellák kiegyenlítésével vagy az akkumulátorkezelő rendszerekkel kapcsolatban, ne habozzon elérni. Azért vagyunk itt, hogy segítsünk Önnek az összes akkumulátorral - kapcsolódó igényekkel. Kezdjünk egy beszélgetést, és nézzük meg, hogyan tudunk együtt dolgozni az Ön igényeinek teljesítése érdekében.
Referenciák
- Linden, D. és Reddy, TB (2002). Az akkumulátorok kézikönyve. McGraw - Hill.
- Pesaran, AA (2002). Akkumulátorkezelő rendszerek elektromos és hibrid elektromos járművekhez. Nemzeti megújuló energiájú laboratórium.