Ličio akumuliatorių pakuotės yra tarsi varikliai, kuriems trūksta priežiūros; aBMSBe balansavimo funkcijos yra tik duomenų rinkėjas ir negali būti laikoma valdymo sistema. Tiek aktyvaus, tiek pasyvaus balansavimo siekiama pašalinti neatitikimus akumuliatoriaus pakuotėje, tačiau jų įgyvendinimo principai iš esmės skiriasi.
Aiškumo aiškumui šis straipsnis apibūdina balansavimą, kurį BMS inicijavo per algoritmus kaip aktyvų balansavimą, o balansavimas, kuriame naudojami rezistoriai energijai išsklaidyti, vadinama pasyviu balansavimu. Aktyvus balansavimas apima energijos perdavimą, tuo tarpu pasyvus balansavimas apima energijos išsisklaidymą.
Pagrindiniai akumuliatorių paketo projektavimo principai
- Įkrovimas turi sustoti, kai pirmoji ląstelė yra visiškai įkrauta.
- Išmetimas turi baigtis, kai išeikvojama pirmoji ląstelė.
- Silpnesnės ląstelės sensta greičiau nei stipresnės ląstelės.
- -Jis su silpniausiu įkrovimu galiausiai apribos akumuliatoriaus pakuotę“Naudojama talpa (silpniausia nuoroda).
- Sistemos temperatūros gradientas akumuliatoriaus pakuotėje daro ląsteles, veikiančias aukštesnėje vidutinėje temperatūroje, silpnesnę.
- Nesubalansuodamas, įtampos skirtumas tarp silpniausių ir stipriausių ląstelių padidėja kiekvieno krūvio ir iškrovos ciklu. Galų gale viena ląstelė priartės prie maksimalios įtampos, o kita artėja prie minimalios įtampos, trukdydama pakuotės įkrovimui ir išleidimo galimybėms.
Dėl ląstelių neatitikimo laikui bėgant ir kintančios temperatūros sąlygos nuo montavimo, ląstelių balansavimas yra būtinas.
Ličio jonų baterijos pirmiausia susiduria su dviejų tipų neatitikimu: įkrovimo neatitikimo ir talpos neatitikimo. Įkrovimo neatitikimas įvyksta, kai to paties talpos ląstelės palaipsniui skiriasi. Talpos neatitikimas įvyksta, kai kartu naudojamos ląstelės, kurių pradinė galia yra skirtingi. Nors ląstelės paprastai yra gerai suderintos, jei jos gaminamos maždaug tuo pačiu metu su panašiais gamybos procesais, neatitikimai gali kilti iš ląstelių su nežinomais šaltiniais ar reikšmingais gamybos skirtumais.
Aktyvus balansavimas ir pasyvus balansavimas
1. Tikslas
Akumuliatorių pakuotes sudaro daugybė sujungtų ląstelių, kurios greičiausiai nebus identiškos. Balansavimas užtikrina, kad ląstelių įtampos nuokrypiai būtų laikomi numatomuose diapazonuose, palaiko bendrą naudojimą ir valdymą, taip užkirsdami kelią pažeidimams ir prailginant akumuliatoriaus veikimą.
2. Dizaino palyginimas
- Pasyvus balansavimas: paprastai išleidžia aukštesnės įtampos ląsteles, naudodamos rezistorius, paversdama energijos perteklių į šilumą. Šis metodas prailgina įkrovimo laiką kitoms ląstelėms, tačiau turi mažesnį efektyvumą.
- Aktyvus balansavimas: sudėtinga technika, perskirstanti įkrovą ląstelėse įkrovos ir iškrovos ciklų metu, sutrumpindama įkrovimo laiką ir prailgindama iškrovos trukmę. Paprastai jame naudojamos dugno balansavimo strategijos išleidimo metu ir viršutinės balansavimo strategijos įkrovimo metu.
- Argumentų ir trūkumų palyginimas: Pasyvus balansavimas yra paprastesnis ir pigesnis, tačiau ne toks efektyvus, nes jis švaisto energiją kaip šiluma ir turi lėtesnį balansavimo efektą. Aktyvus balansavimas yra efektyvesnis, perduodant energiją tarp ląstelių, o tai pagerina bendrą naudojimo efektyvumą ir greičiau pasiekia pusiausvyrą. Tačiau tai apima sudėtingas struktūras ir didesnes išlaidas, o iššūkius integruojant šias sistemas į skirtą IC.
Išvada
Iš pradžių BMS koncepcija buvo plėtojama užsienyje, o ankstyvieji IC projektai buvo sutelkti į įtampą ir temperatūros aptikimą. Vėliau buvo įvesta balansavimo koncepcija, iš pradžių naudojant į IC integruotus rezisyvavimo iškrovos metodus. Šis požiūris dabar yra plačiai paplitęs, kai tokios kompanijos kaip TI, Maxim ir linijiniai gamina tokius lustus, kai kurios integruojančios jungiklio tvarkyklės į lustus.
Remiantis pasyviais balansavimo principais ir schemomis, jei akumuliatoriaus pakuotė lyginama su statine, ląstelės yra tarsi stendai. Ląstelės, turinčios didesnę energiją, yra ilgos lentos, o mažesnės energijos turinčios pelėsiai yra trumpos lentos. Pasyvus balansavimas tik „sutrumpina“ ilgas lentas, todėl iššvaistė energiją ir neveiksmingumą. Šis metodas turi apribojimų, įskaitant reikšmingą šilumos išsklaidymą ir lėtą balansavimo efektą didelės talpos pakuotėse.
Aktyvus balansavimas, priešingai, „užpildo trumpas lentas“, perduoda energiją iš didesnės energijos ląstelių į mažesnės energijos, todėl padidėja efektyvumas ir greitesnis pusiausvyra. Tačiau tai sukelia sudėtingumo ir sąnaudų problemas, o iššūkiai projektuojant jungiklių matricas ir kontroliuojant diskus.
Atsižvelgiant į kompromisus, pasyvus balansavimas gali būti tinkamas ląstelėms, turinčioms gerą konsistenciją, tuo tarpu aktyvus balansavimas yra geresnis ląstelėms, turinčioms didesnius neatitikimus.
Pašto laikas: 2012 m. Rugpjūčio 2–27 d
