Kodėl svarbu subalansuoti Lifepo4 ląsteles?

Kada ličio baterijų paketas yra sukurta naudojant keletą elementų nuosekliai, labai svarbu sukurti elektronines funkcijas, kad būtų nuolat balansuojama elementų įtampa.Tai reikalinga ne tik akumuliatoriaus veikimui, bet ir optimaliam gyvavimo ciklams.

Naudojant elementų balansavimą, galime sukurti didesnės talpos akumuliatorių pritaikymui, nes balansavimas leidžia akumuliatoriui pasiekti aukštesnę įkrovimo būseną (SOC).Daugelis įmonių nusprendžia nenaudoti ląstelių balansavimo savo projektavimo pradžioje, kad sumažintų išlaidas, tačiau be investicijų į ląstelių balansavimo aparatinę ir programinę įrangą, dizainas neleidžia SOC pasiekti 100 procentų.

Prieš statant akumuliatorių, svarbu užtikrinti, kad visi LiFePO4 elementai būtų suderinti ir jų neveiklumas, įtampa ir vidinė varža – taip pat jie turi būti subalansuoti po pagaminimo.

Kas yra ląstelių balansavimas?

Ląstelių balansavimas – tai įtampų ir įkrovos būsenos išlyginimas tarp elementų, kai jie yra visiškai įkrauti.Nėra dviejų vienodų ląstelių.Visada šiek tiek skiriasi įkrovos būsena, savaiminio išsikrovimo greitis, talpa, varža ir temperatūros charakteristikos.Tai tiesa, net jei elementai yra to paties modelio, to paties gamintojo ir tos pačios gamybos partijos.Gamintojai rūšiuos elementus pagal panašią įtampą, kad jos kuo tiksliau atitiktų, tačiau vis dar yra nedideli atskirų elementų varžos, talpos ir savaiminio išsikrovimo greičio skirtumai, dėl kurių ilgainiui gali skirtis įtampa.

LifePO4 ląstelių balansavimas

LiFePO4 baterijos (arba bet kurios ličio baterijos) turi plokštę su subalansuota grandine, apsauginiu grandinės moduliu (PCM) arba akumuliatoriaus valdymo grandinė (BMS) lenta, kuri stebi bateriją ir jos elementus, skaitykite šiame tinklaraštyje daugiau informacija apie išmaniąją ličio grandinės apsaugą .Akumuliatoriuje su balansavimo grandine grandinė paprasčiausiai subalansuoja atskirų akumuliatoriaus elementų įtampą su technine įranga, kai akumuliatorius artėja prie 100 % SOC, pramonės standartas ličio geležies fosfatui turi balansuoti virš 3,6 volto elemento įtampą.PCM arba BMS pusiausvyrą taip pat paprastai palaiko aparatinė įranga, tačiau grandinėje yra papildomų apsaugos ar valdymo galimybių, kurios apsaugo bateriją, viršijančią tai, ką daro subalansuota grandinė, pvz., riboja akumuliatoriaus įkrovimo / iškrovimo srovę.

SLA baterijos nėra stebimos taip, kaip ličio, todėl jos nėra subalansuotos taip pat.SLA baterija subalansuojama įkraunant akumuliatorių šiek tiek didesne nei įprasta įtampa.Kadangi akumuliatorius neturi jokio vidinio stebėjimo, jį reikės stebėti išoriniu įrenginiu, vadinamu hidrometru, arba asmeniu, kad būtų išvengta šilumos nutekėjimo.Tai neatliekama automatiškai, bet paprastai atliekama pagal įprastinės priežiūros grafiką.

Balansavimas LifePO4 ląstelės Technikai

Pagrindinis elementų balansavimo sprendimas suvienodina įtampą ir įkrovos būseną tarp elementų, kai jie yra visiškai įkrauti.Ląstelių balansavimas paprastai skirstomas į du tipus:

Pasyvus

● Aktyvus

● Pasyvus ląstelių balansavimas

Pasyvus ląstelių balansavimo metodas yra gana paprastas ir nesudėtingas.Išmeskite ląsteles išsklaidytu aplinkkeliu.Šis apėjimas gali būti integruotas arba išorinis integrinis grandynas (IC).Toks metodas yra palankus pigių sistemų programose.Tai, kad 100% energijos pertekliaus iš didesnės energijos elemento yra išsklaidoma kaip šiluma, todėl pasyvus metodas yra mažiau tinkamas naudoti iškrovimo metu, nes tai akivaizdžiai veikia akumuliatoriaus veikimo laiką.

Aktyvus balansavimas LifePO4 ląstelės

Aktyvus elementų balansavimas, kuris naudoja talpinį arba indukcinį įkrovimo perjungimą, kad būtų perkeltas įkrovimas tarp akumuliatoriaus elementų, yra žymiai efektyvesnis, nes energija perduodama ten, kur jos reikia, o ne išleidžiama.Žinoma, šio geresnio efektyvumo kompromisas yra papildomų komponentų poreikis už didesnę kainą.

Kodėl baterijų paketams reikalingas tinkamas elementų balansavimas

Į LiFePO4 baterijos , kai tik žemiausią įtampą turintis elementas pasiekia BMS arba PCM nurodytą iškrovos įtampą, jis išjungs visą akumuliatorių.Jei iškrovimo metu elementai buvo nesubalansuoti, tai gali reikšti, kad kai kurie elementai turi nepanaudotos energijos ir kad baterija tikrai nėra „tuščia“.Taip pat, jei įkrovimo metu elementai nėra subalansuoti, įkrovimas bus nutrauktas, kai tik aukščiausios įtampos elementas pasieks ribinę įtampą, ir ne visi LiFePO4 elementai bus visiškai įkrauti, o akumuliatorius nebus įkrautas. arba.

Kas čia tokio blogo?Norėdami pradėti, nesubalansuotas akumuliatorius turės mažesnę talpą ir didesnę išjungimo įtampą akumuliatoriaus lygiu.Be to, nuolat įkraunant ir iškraunant nesubalansuotą akumuliatorių, laikui bėgant tai dar labiau pablogės.Dėl santykinai tiesinio LiFePO4 elementų iškrovos profilio tampa vis svarbiau, kad visos ląstelės būtų suderintos ir subalansuotos – kuo didesnis skirtumas tarp elementų įtampų, tuo mažesnė pasiekiama talpa.

Teorija teigia, kad subalansuotos ląstelės išsikrauna tuo pačiu greičiu, todėl kiekvieną kartą išsijungia esant ta pačiai įtampai.Tai ne visada tiesa, todėl balansavimo grandinė (arba PCM / BMS) užtikrina, kad įkrovimo metu akumuliatoriaus elementai gali būti visiškai subalansuoti, kad būtų išlaikyta baterijos projektinė talpa ir būtų visiškai įkrautas.Tinkama priežiūra yra labai svarbi norint išnaudoti visą ličio baterijos tarnavimo laiką, o elementų balansavimas yra didelė to dalis.

Santrauka

Elementų balansavimas yra svarbus ne tik siekiant pagerinti akumuliatoriaus veikimą ir gyvavimo ciklą, bet ir papildo akumuliatoriaus saugumą.Viena iš naujų baterijos saugos didinimo ir baterijos veikimo trukmės pailginimo technologijų yra pažangus elementų balansavimas.Kadangi naujos elementų balansavimo technologijos seka atskirų elementų reikalingą balansavimo kiekį, pailgėja baterijų paketų naudojimo trukmė ir padidėja bendra baterijos sauga.

Jei turite daugiau klausimų apie elementų balansavimą, ličio baterijas ar dar ką nors, nedvejodami kreipkitės Susisiekite su mumis .