Kāpēc Lifepo4 šūnu līdzsvarošanai ir nozīme?

Kad litija bateriju komplekts ir izstrādāts, izmantojot vairākas virknes šūnas, ir ļoti svarīgi izstrādāt elektroniskās funkcijas, lai nepārtraukti līdzsvarotu elementu spriegumus.Tas attiecas ne tikai uz akumulatora veiktspēju, bet arī uz optimāliem dzīves cikliem.

Šūnu balansēšanas izmantošana ļauj mums izstrādāt akumulatoru ar lielāku jaudu lietojumprogrammai, jo balansēšana ļauj akumulatoram sasniegt augstāku uzlādes stāvokli (SOC).Daudzi uzņēmumi dizaina sākumā izvēlas neizmantot šūnu balansēšanu, lai samazinātu izmaksas, taču bez ieguldījumiem šūnu balansēšanas aparatūrā un programmatūrā dizains neļauj SOC tuvoties 100 procentiem.

Pirms akumulatora uzbūvēšanas ir svarīgi nodrošināt, lai visas LiFePO4 šūnas būtu saskaņotas un nedarbspējas, sprieguma un iekšējās pretestības ziņā, un tām jābūt līdzsvarotām arī pēc izgatavošanas.

Kas ir šūnu līdzsvarošana?

Šūnu balansēšana ir process, kurā tiek izlīdzināts spriegums un uzlādes stāvoklis starp šūnām, kad tās ir pilnībā uzlādētas.Nav divu identisku šūnu.Vienmēr ir nelielas atšķirības uzlādes stāvoklī, pašizlādes ātrumā, kapacitātē, pretestībā un temperatūras raksturlielumos.Tas ir taisnība, pat ja šūnām ir viens un tas pats modelis, viens ražotājs un tā pati ražošanas partija.Ražotāji sašķiros šūnas pēc līdzīga sprieguma, lai tie pēc iespējas tuvāk atbilstu, taču joprojām pastāv nelielas atšķirības atsevišķu elementu pretestībā, kapacitātē un pašizlādes ātrumā, kas laika gaitā var izraisīt sprieguma atšķirības.

LifePO4 šūnu līdzsvarošana

LiFePO4 akumulatoriem (vai jebkuram litija bateriju komplektam) ir shēmas plate ar līdzsvarotu ķēdi, aizsargķēdes moduli (PCM) vai akumulatora vadības ķēde (BMS) dēlis, kas uzrauga akumulatoru un tā elementus, lasiet šajā emuārā, lai uzzinātu vairāk informācija par viedo litija ķēdes aizsardzību .Akumulatorā ar balansēšanas ķēdi ķēde vienkārši līdzsvaro atsevišķu akumulatora elementu spriegumus ar aparatūru, kad akumulators tuvojas 100% SOC, nozares standarts litija dzelzs fosfātam ir balansēt, ja elementa spriegums pārsniedz 3,6 voltus.PCM vai BMS līdzsvaru parasti uztur arī aparatūra, tomēr shēmā ir papildu aizsardzības vai pārvaldības iespējas, kas aizsargā akumulatoru, kas pārsniedz to, ko dara līdzsvarotā ķēde, piemēram, akumulatora uzlādes/izlādes strāvas ierobežošana.

SLA akumulatoru bloki netiek uzraudzīti tāpat kā litija baterijas, tāpēc tie nav līdzsvaroti tādā pašā veidā.SLA akumulators tiek līdzsvarots, uzlādējot akumulatoru ar nedaudz augstāku spriegumu nekā parasti.Tā kā akumulatoram nav iekšējās uzraudzības, tas būs jāuzrauga ārējai ierīcei, ko sauc par hidrometru, vai personai, lai novērstu termisku aizbēgšanu.Tas netiek darīts automātiski, bet parasti tiek veikts ikdienas apkopes grafikā.

Balansēšana LifePO4 šūnas Paņēmieni

Šūnu balansēšanas pamatrisinājums izlīdzina spriegumu un uzlādes stāvokli starp šūnām, kad tās ir pilnībā uzlādētas.Šūnu balansēšanu parasti iedala divos veidos:

Pasīvs

● Aktīvs

● Pasīvā šūnu balansēšana

Pasīvā šūnu balansēšanas metode ir diezgan vienkārša un vienkārša.Iztukšojiet šūnas, izmantojot izkliedējošu apvedceļu.Šis apvedceļš var būt integrēts vai ārējs integrētajai shēmai (IC).Šāda pieeja ir labvēlīga zemu izmaksu sistēmu lietojumos.Fakts, ka 100% enerģijas pārpalikuma no augstākas enerģijas elementa tiek izkliedēta siltuma veidā, padara pasīvo metodi mazāk ieteicamu izlādes laikā, jo tā acīmredzami ietekmē akumulatora darbības laiku.

Aktīvā balansēšana LifePO4 šūnas

Aktīvā šūnu balansēšana, kas izmanto kapacitatīvo vai induktīvo lādiņu pārvietošanu, lai pārsūtītu lādiņu starp akumulatora elementiem, ir ievērojami efektīvāka, jo enerģija tiek pārsūtīta uz vietu, kur tā ir nepieciešama, nevis tiek novadīta.Protams, šīs uzlabotās efektivitātes kompromiss ir nepieciešamība pēc papildu komponentiem par augstākām izmaksām.

Kāpēc akumulatoriem ir nepieciešama pareiza šūnu līdzsvarošana

In LiFePO4 akumulatori , tiklīdz šūna ar zemāko spriegumu sasniedz BMS vai PCM norādīto izlādes spriegumu, tā izslēgs visu akumulatoru.Ja elementi izlādes laikā bija nelīdzsvaroti, tas var nozīmēt, ka dažām šūnām ir neizmantota enerģija un akumulators nav īsti “tukšs”.Tāpat, ja uzlādes laikā elementi nav līdzsvaroti, uzlāde tiks pārtraukta, tiklīdz šūna ar augstāko spriegumu sasniegs atslēgšanas spriegumu, un ne visas LiFePO4 šūnas būs pilnībā uzlādētas un akumulators netiks uzlādēts. arī.

Kas tur tik slikts?Lai sāktu, nesabalansētam akumulatoram būs mazāka jauda un augstāks izslēgšanas spriegums akumulatora līmenī.Turklāt nepārtraukta nesabalansēta akumulatora uzlāde un izlāde laika gaitā to pasliktinās.LiFePO4 šūnu relatīvi lineārais izlādes profils padara arvien svarīgāku visu elementu saskaņotību un līdzsvarošanu – jo lielāka atšķirība starp elementu spriegumiem, jo ​​mazāka ir iegūstamā jauda.

Teorija ir tāda, ka visas līdzsvarotās šūnas izlādējas ar tādu pašu ātrumu un tāpēc katru reizi atslēdzas ar tādu pašu spriegumu.Tas ne vienmēr ir taisnība, tāpēc balansēšanas ķēde (vai PCM/BMS) nodrošina, ka pēc uzlādes akumulatora elementi var tikt pilnībā līdzsvaroti, lai saglabātu akumulatora projektēto jaudu un pilnībā uzlādētu.Pareiza apkope ir galvenais, lai litija akumulators kalpotu pilnā mūžā, un šūnu balansēšana ir liela daļa no tā.

Kopsavilkums

Šūnu balansēšana ir svarīga ne tikai akumulatora veiktspējas un dzīves cikla uzlabošanai, bet arī akumulatoram pievieno drošības elementu.Viena no jaunajām tehnoloģijām akumulatora drošības uzlabošanai un akumulatora darbības laika pagarināšanai ir uzlabota šūnu balansēšana.Tā kā jaunās šūnu balansēšanas tehnoloģijas izseko atsevišķām šūnām nepieciešamo balansēšanas apjomu, tiek palielināts akumulatoru komplektu kalpošanas laiks un uzlabota kopējā akumulatora drošība.

Ja jums ir vēl kādi jautājumi par šūnu balansēšanu, litija baterijām vai jebko citu, lūdzu, nekautrējieties Sazinies ar mums .