Зошто балансирањето на Lifepo4 клетките е важно?

Кога литиумски батериски пакет е дизајниран со користење на повеќе ќелии во серија, многу е важно да се дизајнираат електронските карактеристики за постојано да се балансираат напоните на ќелиите.Ова не е само за перформансите на батерискиот пакет, туку и за оптималниот животен циклус.

Употребата на балансирање на ќелии ни овозможува да дизајнираме батерија со поголем капацитет за апликација бидејќи балансирањето овозможува батеријата да постигне повисока состојба на полнење (SOC).Многу компании избираат да не користат балансирање на ќелии на почетокот на нивниот дизајн за да ги намалат трошоците, но без инвестиции во хардверот и софтверот за балансирање на ќелии, дизајнот не дозволува SOC да се приближи до 100 проценти.

Пред да се изгради батеријата, важно е да се осигурате дека сите LiFePO4 ќелии се усогласени и оценка за неспособност, напон и внатрешен отпор - и тие исто така мора да бидат избалансирани по производството.

Што е балансирање на клетките?

Балансирањето на ќелиите е процес на изедначување на напоните и состојбата на полнење меѓу ќелиите кога тие се на целосно полнење.Нема две идентични ќелии.Секогаш има мали разлики во состојбата на полнење, стапката на само-празнење, капацитетот, импедансата и температурните карактеристики.Ова е точно дури и ако ќелиите се ист модел, ист производител и ист производствен дел.Производителите ќе ги сортираат ќелиите по сличен напон за да се совпаднат што е можно поблиску, но сè уште има мали варијации во импедансата, капацитетот и стапката на само-празнење на поединечните ќелии што на крајот може да доведе до дивергенција во напонот со текот на времето.

Балансирање на LifePO4 клетките

Батериските пакувања LiFePO4 (или кои било пакувања со литиумски батерии) имаат плочка со балансирано коло, модул за заштитно коло (PCM) или коло за управување со батерии (BMS) таблата што ја следи батеријата и нејзините ќелии прочитајте го овој блог за повеќе информации за заштитата на паметното коло од литиум .Во батерија со коло за балансирање, колото едноставно ги балансира напоните на поединечните ќелии во батеријата со хардвер кога батеријата се приближува до 100% SOC индустрискиот стандард за литиум железо фосфат е да се балансира над напонот на ќелијата од 3,6 волти.Во PCM или BMS, рамнотежата обично се одржува и од хардверот, меѓутоа, постојат дополнителни заштити или способности за управување во колото што ја штити батеријата што оди подалеку од она што го прави балансираното коло, како што е ограничување на струјата на полнење/празнење на батеријата.

Батериските пакети SLA не се надгледуваат на ист начин како литиумот, па затоа не се избалансирани на ист начин.Батеријата SLA се балансира со полнење на батеријата со малку повисок напон од нормалниот.Бидејќи батеријата нема внатрешен мониторинг, ќе треба да се надгледува со надворешен уред наречен хидрометар или лице за да се спречи термичко бегство.Ова не се прави автоматски, но обично се изведува во рутински распоред за одржување.

Балансирање LifePO4 клетки Техники

Основното решение за балансирање на ќелиите ги изедначува напонот и состојбата на полнење меѓу ќелиите кога тие се во целосно наполнета состојба.Балансирањето на клетките обично се категоризира во два вида:

Пасивно

● Активен

● Пасивно балансирање на клетките

Методот на пасивно балансирање на клетките е донекаде едноставен и јасен.Испуштајте ги клетките преку дисипативен бајпас пат.Овој бајпас може да биде интегриран или надворешен на интегрираното коло (IC).Таквиот пристап е поволен кај евтините системски апликации.Фактот дека 100% од вишокот на енергија од ќелијата со повисока енергија се троши како топлина го прави пасивниот метод помалку претпочитан да се користи за време на празнењето поради очигледното влијание врз времето на работа на батеријата.

Активно балансирање LifePO4 клетки

Активното балансирање на ќелиите, кое користи капацитивно или индуктивно префрлање на полнење за пренос на полнење помеѓу ќелиите на батеријата, е значително поефикасно бидејќи енергијата се пренесува таму каде што е потребна наместо да се испушта.Се разбира, компромисот за оваа подобрена ефикасност е потребата од дополнителни компоненти по повисока цена.

Зошто правилното балансирање на ќелиите е неопходно за батериите

Во LiFePO4 батерии , штом ќелијата со најнизок напон го погоди исклучениот напон на празнење назначен од BMS или PCM, ќе ја исклучи целата батерија.Ако ќелиите биле неурамнотежени за време на празнењето, тоа може да значи дека некои ќелии имаат неискористена енергија и дека батеријата не е навистина „празна“.Исто така, ако ќелиите не се избалансирани при полнењето, полнењето ќе биде прекинато штом ќелијата со највисок напон ќе го достигне исклучениот напон, и нема да бидат целосно наполнети сите LiFePO4 ќелии, а батеријата нема да биде или.

Што има толку лошо во тоа?За почеток, неурамнотежената батерија ќе има помал капацитет и поголем напон на исклучување на нивото на батеријата.Дополнително, постојаното полнење и празнење на небалансирана батерија ќе го влоши ова со текот на времето.Релативно линеарниот профил на празнење на ќелиите LiFePO4 го прави сè поважно сите ќелии да се усогласат и избалансираат - колку е поголема разликата помеѓу напоните на ќелиите, толку е помал капацитетот што може да се добие.

Теоријата е дека избалансираните ќелии се испуштаат со иста брзина, и затоа се исклучуваат со ист напон секој пат.Ова не е секогаш точно, така што имањето коло за балансирање (или PCM/BMS) осигурува дека по полнењето, ќелиите на батеријата можат целосно да се избалансираат за да се одржи дизајнерскиот капацитет на батеријата и да се наполнат целосно.Правилното одржување е клучно за да го извлечете целиот животен век на вашата литиумска батерија, а балансирањето на ќелиите е голем дел од тоа.

Резиме

Балансирањето на ќелиите не е важно само за подобрување на перформансите и животниот циклус на батеријата, туку и додава елемент на безбедност на батеријата.Една од новите технологии за подобрување на безбедноста на батеријата и продолжување на животниот век на батеријата е напредното балансирање на ќелиите.Бидејќи новите технологии за балансирање на ќелиите ја следат количината на балансирање што им е потребно на поединечни ќелии, употребливиот век на батериите се зголемува и севкупната безбедност на батериите е зголемена.

Ако имате дополнителни прашања во врска со балансирањето на ќелиите, литиумските батерии или нешто друго, ве молиме слободно да Контактирајте не .