Vjerujem da su se svi upoznali s konceptom stanične ravnoteže, uglavnom zato što trenutna konzistencija stanica nije dovoljno dobra i potrebno ju je poboljšati ravnotežom. Baš kao u svijetu, ne možemo pronaći dva identična lista, niti dvije identične stanice. Ravnoteža u konačnici ima za cilj riješiti nedostatke baterijskih ćelija i sredstvo je kompenzacije. Dolje je kratak uvod u pasivno i aktivno balansiranje litijevih baterija:
01 Pasivna ravnoteža
Pasivno balansiranje općenito prazni baterije s višim naponom kroz otporno pražnjenje, oslobađajući električnu energiju u obliku topline kako bi se dobilo više vremena punjenja za druge baterije. Na taj način je snaga cijelog sustava ograničena baterijom najmanjeg kapaciteta. Tijekom procesa punjenja, litijeve baterije općenito imaju gornju graničnu vrijednost zaštitnog napona punjenja. Kada određeni niz baterija dosegne ovu vrijednost napona, zaštitna ploča za litijsku bateriju će prekinuti krug punjenja i zaustaviti punjenje. Stoga su prednosti pasivne ravnoteže niska cijena i jednostavan dizajn sklopa; Nedostatak je što se ravnoteža temelji na najnižem preostalom kapacitetu baterije, što ne može povećati kapacitet baterija s niskim preostalim kapacitetom, a 100% uravnotežene snage gubi se u obliku topline. Zaštitne ploče za litijsku bateriju općenito imaju funkciju zaštite od prekomjernog punjenja kako bi se spriječilo prekomjerno punjenje baterije.
Kao što je prikazano na slici 2, tijekom procesa punjenja, druga baterija se prvo puni do vrijednosti zaštitnog napona, aktivirajući zaštitni mehanizam zaštitne ploče litijske baterije i zaustavljajući punjenje baterijskog sustava, što izravno dovodi do nemogućnosti potpunog punjenja. napunite prvu i treću bateriju. Puno punjenje cijelog sustava ograničeno je drugom baterijom, što je gubitak sustava. Kako bi se povećala snaga baterijskog sustava, zaštitna ploča za litij bateriju će uravnotežiti bateriju tijekom punjenja. Kao što je prikazano na slici 3, nakon uravnoteženog pokretanja, zaštitna ploča litijske baterije ispraznit će drugu bateriju, odgađajući vrijeme da dosegne vrijednost zaštitnog napona. Ovo će također produžiti vrijeme punjenja prve i treće baterije, čime se povećava ukupna snaga baterijskog sustava. Međutim, 100% ispražnjene snage baterije br. 2 pretvara se u oslobađanje topline, što rezultira značajnim gubitkom (rasipanje topline baterije br. 2 je gubitak sustava, a također i gubitak energije).
Kao što je prikazano na slici 4, osim ozbiljnog utjecaja prekomjernog punjenja na bateriju, prekomjerno pražnjenje također može uzrokovati ozbiljna oštećenja baterije. Slično tome, ploča za zaštitu litijske baterije ima funkciju zaštite od prekomjernog pražnjenja. Prilikom pražnjenja, kada napon druge baterije dosegne vrijednost zaštite od pražnjenja, aktivira se zaštitni mehanizam zaštitne ploče litijske baterije, zaustavljajući pražnjenje sustava, izravno uzrokujući da se preostali kapacitet prve i treće baterije ne može isprazniti. u potpunosti iskorišten. Nakon uravnoteženog pokretanja, sustav prekomjernog pražnjenja će se poboljšati.
02 Aktivna ravnoteža
Aktivno uravnoteženje se postiže prijenosom električne energije koji je visoko učinkovit i rezultira minimalnim gubicima. Različiti proizvođači imaju različite metode, a uravnotežena struja varira od 1 do 10A.
Pasivno balansiranje prikladno je za aplikacije paketa litijskih baterija s malim kapacitetom i malim brojem žica, dok je aktivno balansiranje prikladno za aplikacije paketa litijskih baterija s velikim brojem žica i velikim kapacitetom. Za BMS, uz funkciju balansiranja, temeljna strategija balansiranja još je važnija.
Kao što je prikazano na slici 5, svakih 6 nizova baterija čini grupu, a ukupna snaga 6 nizova baterija prenosi se na bateriju manjeg kapaciteta. Induktivno aktivno balansiranje temelji se na fizičkoj pretvorbi, integriranju sklopki za napajanje i mikro induktora. Koristi dvosmjernu metodu balansiranja za balansiranje baterija kroz prijenos napunjenosti između susjednih ili susjednih baterija i može postići balansiranje bez obzira je li baterija u stanju pražnjenja, punjenja ili statičkog stanja. Učinkovitost balansiranja je čak 92%.
Radni princip pražnjenja i punjenja prikazan je na slikama 6 i 7, gdje baterija 2 prenosi snagu na baterije 1 i 3. Učinkovit prijenos napunjenosti osigurava da napon triju baterija ostane uravnotežen tijekom punjenja, što omogućuje da sve baterije budu potpuno napunjene. Zaštitna ploča za litijsku bateriju također može uravnotežiti bateriju tijekom pražnjenja. Prva i treća baterija prenose svoju snagu na drugu bateriju, a napon triju baterija se konstantno prazni u uravnoteženom stanju, tako da se sva snaga baterije može potrošiti.