Miks on Lifepo4 rakkude tasakaalustamine oluline?

Kui liitiumaku komplekt on loodud kasutades mitut elementi järjestikku, on väga oluline kujundada elektroonilised funktsioonid, et pidevalt elemendi pinget tasakaalustada.See ei puuduta ainult aku jõudlust, vaid ka optimaalset elutsüklit.

Elementide tasakaalustamise kasutamine võimaldab meil projekteerida suurema mahutavusega aku rakenduse jaoks, kuna tasakaalustamine võimaldab akul saavutada kõrgemat laadimisolekut (SOC).Paljud ettevõtted otsustavad kulude vähendamiseks oma projekteerimise alguses rakkude tasakaalustamist mitte kasutada, kuid ilma rakkude tasakaalustamise riist- ja tarkvarasse investeerimata ei võimalda disain SOC-i lähenemist 100 protsendile.

Enne aku ehitamist on oluline tagada, et kõik LiFePO4 elemendid oleksid vastavuses ja töövõimetuse, pinge ja sisetakistuse osas – ning need peavad olema ka pärast valmistamist tasakaalustatud.

Mis on rakkude tasakaalustamine?

Elementide tasakaalustamine on elementide pingete ja laetuse taseme võrdsustamine, kui need on täis laetud.Kaks identset rakku pole.Laadimisolekus, isetühjenemise kiiruses, võimsuses, impedantsis ja temperatuurinäitajates on alati väikesed erinevused.See kehtib isegi siis, kui elemendid on sama mudeli, sama tootja ja sama tootmispartiiga.Tootjad sorteerivad rakud sarnase pinge järgi, et need sobiksid võimalikult täpselt, kuid üksikute elementide impedantsis, võimsuses ja isetühjenemise kiiruses on siiski väikesed kõikumised, mis võivad aja jooksul põhjustada pinge erinevusi.

LifePO4 rakkude tasakaalustamine

LiFePO4 akudel (või mis tahes liitiumakudel) on trükkplaat, millel on tasakaalustatud vooluring, kaitseahela moodul (PCM) või aku haldusahel (BMS) plaat, mis jälgib akut ja selle elemente, lugege sellest blogist lisateavet teave nutika liitiumahela kaitse kohta .Tasakaalustusahelaga aku puhul tasakaalustab vooluahel lihtsalt aku üksikute elementide pinged riistvaraga, kui aku SOC läheneb 100% SOC-le, on liitiumraudfosfaadi tööstusstandardi järgi tasakaalustada üle 3,6-voldise elemendi pinge.PCM-is või BMS-is hoiab tasakaalu tavaliselt ka riistvara, kuid vooluringis on täiendavaid kaitse- või haldusvõimalusi, mis kaitsevad akut, mis ületab tasakaalustatud vooluringi, näiteks aku laadimis-/tühjenemisvoolu piiramine.

SLA akusid ei jälgita samal viisil kui liitiumi, seega ei ole need samamoodi tasakaalustatud.SLA aku tasakaalustatakse, laadides akut tavalisest veidi kõrgema pingega.Kuna akul puudub sisemine seire, peab termilise jooksmise vältimiseks seda jälgima väline seade, mida nimetatakse hüdromeetriks või isik.Seda ei tehta automaatselt, vaid tehakse tavaliselt rutiinse hooldusgraafiku alusel.

Tasakaalustamine LifePO4 rakud Tehnikad

Elementide tasakaalustamise põhilahendus võrdsustab elementide pinge ja laetuse oleku, kui need on täielikult laetud.Rakkude tasakaalustamine jaguneb tavaliselt kahte tüüpi:

Passiivne

● Aktiivne

● Passiivne rakkude tasakaalustamine

Passiivse rakkude tasakaalustamise meetod on mõnevõrra lihtne ja arusaadav.Tühjendage rakud dissipatiivse möödaviigu kaudu.See möödaviik võib olla integreeritud või väline integraallülitus (IC).Selline lähenemine on soodne odavate süsteemirakenduste puhul.Asjaolu, et 100% kõrgema energiaga elemendi üleliigsest energiast hajub soojusena, muudab passiivse meetodi kasutamise tühjenemise ajal vähem eelistatavaks, kuna sellel on ilmne mõju aku tööajale.

Aktiivne tasakaalustamine LifePO4 rakud

Aktiivne elementide tasakaalustamine, mis kasutab akuelementide vahel laengu ülekandmiseks mahtuvuslikku või induktiivset laengu ümberlülitamist, on oluliselt tõhusam, kuna energia kantakse välja, selle asemel, et seda vaja.Loomulikult on selle tõhususe parandamise kompromissiks vajadus täiendavate komponentide järele kõrgema hinnaga.

Miks on akude jaoks vajalik elementide õige tasakaalustamine?

sisse LiFePO4 akud , niipea kui madalaima pingega element saavutab BMS-i või PCM-i määratud tühjenduspinge, lülitab see kogu aku välja.Kui elemendid olid tühjenemise ajal tasakaalust väljas, võib see tähendada, et mõnel elemendil on kasutamata energiat ja aku pole päriselt tühi.Samuti, kui elemendid ei ole laadimise ajal tasakaalus, katkestatakse laadimine kohe, kui kõrgeima pingega element saavutab katkestuspinge ja kõik LiFePO4 elemendid ei ole täielikult laetud ja aku ei lae kas.

Mis selles nii halba on?Alustuseks on tasakaalustamata aku mahutavus väiksem ja aku tasemel kõrgem väljalülituspinge.Lisaks süvendab tasakaalustamata aku pidev laadimine ja tühjendamine seda aja jooksul.LiFePO4 elementide suhteliselt lineaarne tühjendusprofiil muudab üha olulisemaks, et kõik elemendid oleksid sobitatud ja tasakaalustatud – mida suurem on elemendi pingete erinevus, seda väiksem on saavutatav võimsus.

Teooria on see, et tasakaalustatud elemendid tühjenevad kõik sama kiirusega ja seetõttu katkevad nad iga kord sama pingega.See ei ole alati tõsi, nii et tasakaalustusahel (või PCM/BMS) tagab, et laadimisel saavad akuelemendid täielikult tasakaalustada, et säilitada aku kavandatud võimsus ja saada täielikult laetud.Nõuetekohane hooldus on liitiumaku täieliku eluea saavutamiseks võtmetähtsusega ja elementide tasakaalustamine on sellest suur osa.

Kokkuvõte

Elementide tasakaalustamine pole oluline mitte ainult aku jõudluse ja elutsükli parandamiseks, vaid lisab akule ohutust.Üks esilekerkivaid tehnoloogiaid aku ohutuse suurendamiseks ja aku eluea pikendamiseks on täiustatud elementide tasakaalustamine.Kuna uued elementide tasakaalustamise tehnoloogiad jälgivad üksikute elementide jaoks vajalikku tasakaalustamise kogust, pikeneb akude kasutusiga ja paraneb üldine aku ohutus.

Kui teil on elementide tasakaalustamise, liitiumakude või millegi muu kohta lisaküsimusi, siis võtke julgelt ühendust võta meiega ühendust .