Litiumbatterypakkies is soos enjins wat nie onderhoud het nie; nBMSSonder 'n balanseringsfunksie is slegs 'n data -versamelaar en kan nie as 'n bestuurstelsel beskou word nie. Beide aktiewe en passiewe balansering is daarop gemik om teenstrydighede binne 'n batterypak uit te skakel, maar die implementeringsbeginsels daarvan verskil fundamenteel.
Vir die duidelikheid definieer hierdie artikel die balansering wat deur die BMS deur algoritmes as aktiewe balansering geïnisieer is, terwyl die balansering van weerstande om energie te versprei, passiewe balansering genoem word. Aktiewe balansering behels energie -oordrag, terwyl passiewe balansering energiedissipasie behels.
Basiese beginsels vir die ontwerp van batterye
- Laai moet stop as die eerste sel volledig gelaai is.
- Ontlading moet eindig wanneer die eerste sel uitgeput is.
- Swakker selle verouder vinniger as sterker selle.
- -Hy sel met die swakste lading sal die batterypak uiteindelik beperk'S bruikbare kapasiteit (die swakste skakel).
- Die stelseltemperatuurgradiënt binne die batterypak maak selle wat by hoër gemiddelde temperature swakker werk.
- Sonder om te balanseer, neem die spanningsverskil tussen die swakste en die sterkste selle toe met elke lading- en ontladingsiklus. Uiteindelik sal een sel maksimum spanning nader, terwyl 'n ander minimum spanning nader, wat die lading en afvoervermoë van die pakkie belemmer.
As gevolg van die wanverhouding van selle oor tyd en wisselende temperatuurtoestande van installasie, is selbalansering noodsaaklik.
Litium-ioonbatterye het hoofsaaklik twee soorte wanaanpassing: lading van wanaanpassing en wanverhouding van kapasiteit. Laai -wanverhouding vind plaas wanneer selle van dieselfde kapasiteit geleidelik in beheer verskil. Kapasiteitsmisverpakking vind plaas wanneer selle met verskillende aanvanklike vermoëns saam gebruik word. Alhoewel selle oor die algemeen goed pas as dit ongeveer dieselfde tyd met soortgelyke vervaardigingsprosesse geproduseer word, kan wanaanpassings ontstaan uit selle met onbekende bronne of beduidende vervaardigingsverskille.
Aktiewe balansering teenoor passiewe balansering
1. Doel
Batterypakke bestaan uit baie selle-gekoppelde selle, wat waarskynlik nie identies sal wees nie. Balansering verseker dat selspanningsafwykings binne verwagte reekse gehou word, die algehele bruikbaarheid en beheerbaarheid handhaaf, waardeur skade voorkom en die batteryleeftyd uitbrei.
2. Ontwerpvergelyking
- Passiewe balansering: ontlaai tipies hoër spanningselle met behulp van weerstande, omskep oortollige energie in hitte. Hierdie metode brei die laai tyd vir ander selle uit, maar het 'n laer doeltreffendheid.
- Aktiewe balansering: 'n Komplekse tegniek wat die lading in selle tydens ladings- en ontladingsiklusse herverdeel, wat die ladingstyd verminder en die ontladingsduur verleng. Dit gebruik gewoonlik strategieë onder die balansering tydens ontslag en topbalansstrategieë tydens laai.
- Voor- en nadele Vergelyking: Passiewe balansering is eenvoudiger en goedkoper, maar minder doeltreffend, want dit vermors energie as hitte en het stadiger balanserende effekte. Aktiewe balansering is doeltreffender, wat energie tussen selle oordra, wat die algehele gebruiksdoeltreffendheid verbeter en vinniger balans bereik. Dit behels egter ingewikkelde strukture en hoër koste, met uitdagings om hierdie stelsels in toegewyde IC's te integreer.
Konklusie
Die konsep van BMS is aanvanklik in die buiteland ontwikkel, met vroeë IC -ontwerpe wat op spanning en temperatuuropsporing fokus. Die konsep van balansering is later bekendgestel, en aanvanklik met behulp van weerstandige ontladingsmetodes wat in ICS geïntegreer is. Hierdie benadering is nou wydverspreid, met maatskappye soos TI, Maxim en Linear Producing Sulke skyfies, sommige integrasie van skakelaars in die skyfies.
Vanuit die passiewe balanseringsbeginsels en diagramme, as 'n batterypak met 'n vat vergelyk word, is die selle soos die stawe. Selle met hoër energie is lang planke, en diegene met laer energie is kort planke. Passiewe balansering "verkort" slegs die lang planke, wat lei tot vermorsde energie en ondoeltreffendheid. Hierdie metode het beperkings, insluitend beduidende hitteverspreiding en stadige balanseringseffekte in groot kapasiteitspakkette.
Aktiewe balansering, daarenteen, "vul die kort planke in", wat energie van hoër-energie-selle na laer-energie oordra, wat lei tot hoër doeltreffendheid en vinniger balans. Dit stel egter kompleksiteit en kosteprobleme bekend, met uitdagings in die ontwerp van skakelmatrikse en beheerdrywers.
Gegewe die inruilings, kan passiewe balansering geskik wees vir selle met 'n goeie konsekwentheid, terwyl aktiewe balansering verkieslik is vir selle met groter verskille.
Postyd: Aug-27-2024
