リチウムイオン電池保護ボードのパッシブイコライゼーションとアクティブイコライゼーションの導入

1.パッシブイコライゼーション

パッシブイコライゼーションは、一般に、抵抗性放電によって高電圧リチウムイオンバッテリーを放電し、熱の形で電力を放出して、他のバッテリーの充電時間を増やします。 このように、システム全体の電力は、容量が最小のバッテリーによって制限されます。 充電中、リチウムイオン電池には一般に充電限界保護電圧値があり、一連の電池がこの電圧値に達すると、リチウムイオン電池保護ボードは充電回路を遮断して充電を停止します。 充電電圧がこの値(一般に過充電として知られている)を超えると、リチウムイオン電池が燃焼または爆発する可能性があります。 したがって、リチウムイオン電池保護パネルには、一般に、電池の過充電を防ぐための過充電保護が装備されています。

パッシブイコライゼーションの利点は、低コストでシンプルな回路設計です。 欠点は、最小のバッテリー残量が均等化のベンチマークとして使用されるため、残りが少ないバッテリーの容量を増やすことができず、均等化された電力の100%が熱の形で浪費されることです。

2.アクティブイコライゼーション

アクティブイコライゼーションは、高効率で低損失の電力伝送によるイコライゼーションです。 方法はメーカーによって異なり、等化電流は1〜10Åです。 現在市場で入手可能なアクティブイコライゼーション技術の多くは未成熟であり、過放電とバッテリーの劣化の加速につながります。 市場に出回っているアクティブなイコライゼーションのほとんどは、可変電圧の原理を使用しており、チップメーカーの高価なチップに依存しています。 そしてこのように、イコライゼーションチップに加えて、高価なトランスやその他の周辺部品も、より大きく、より高価になります。

アクティブイコライゼーションの利点は明らかです。高効率、エネルギー伝達、損失は変圧器コイルの損失のみであり、わずかな割合を占めています。 イコライゼーション電流は、数アンペアまたは10Aレベルに達するように設計でき、イコライゼーション効果は高速です。 これらの利点にもかかわらず、アクティブイコライゼーションは新しい問題ももたらします。 まず、構造が複雑で、特に変圧器方式です。 数十または数百のバッテリーストリングのスイッチングマトリックスを設計する方法、およびドライバーを制御する方法は、すべて頭痛の種です。 これで、アクティブイコライゼーション機能を備えたBMSの価格は、パッシブイコライゼーションの価格よりもはるかに高くなります。これにより、アクティブイコライゼーションBMSのプロモーションも多少制限されます。

パッシブイコライゼーションは、小容量、低シリーズのリチウムイオンバッテリーパックアプリケーションに適しており、アクティブイコライゼーションは、大容量、大容量のパワーリチウムイオンバッテリーパックアプリケーションに適しています。 BMSの場合、等化関数が非常に重要であることに加えて、背後にある等化戦略がより重要です。

リチウムイオン電池保護ボードの均等化の原理

一般的に使用される均等化充電技術には、一定シャント抵抗均等化充電、オンオフシャント抵抗均等化充電、平均セル電圧均等化充電、スイッチドコンデンサ均等化充電、バックコンバータ均等化充電、インダクタ均等化充電などがあります。リチウムイオンバッテリを直列に充電する場合グループでは、各バッテリーが均等に充電されることが保証されている必要があります。そうしないと、バッテリー全体のパフォーマンスと寿命が使用中に影響を受けます。