- 25
- Apr
Wprowadzenie pasywnej korekcji i aktywnej korekcji płyty zabezpieczającej akumulator litowo-jonowy;
1. Wyrównanie pasywne
Wyrównanie pasywne generalnie rozładowuje akumulator litowo-jonowy o wyższym napięciu za pomocą rozładowania rezystancyjnego, uwalniając moc w postaci ciepła, aby wydłużyć czas ładowania innych akumulatorów. W ten sposób moc całego systemu jest ograniczana przez baterię o najmniejszej pojemności. Podczas ładowania akumulatory litowo-jonowe zwykle mają wartość napięcia zabezpieczającego limit ładowania, gdy ciąg akumulatorów osiągnie tę wartość napięcia, płyta zabezpieczająca akumulator litowo-jonowy odetnie obwód ładowania i zatrzyma ładowanie. Jeśli napięcie ładowania przekroczy tę wartość, co jest powszechnie znane jako przeładowanie, akumulator litowo-jonowy może się spalić lub eksplodować. Dlatego panele zabezpieczające akumulator litowo-jonowy są zazwyczaj wyposażone w zabezpieczenie przed przeładowaniem, aby zapobiec przeładowaniu akumulatora.
Zaletą kompensacji pasywnej jest niski koszt i prosta konstrukcja obwodu; a wadą jest to, że minimalna resztka baterii jest używana jako punkt odniesienia dla wyrównania, więc niemożliwe jest zwiększenie pojemności baterii przy mniejszej ilości resztkowej, a 100% wyrównanej mocy jest marnowane w postaci ciepła.
2. Aktywna korekcja
Aktywne wyrównanie to wyrównanie poprzez przeniesienie mocy z wysoką wydajnością i niskimi stratami. Metoda różni się w zależności od producenta, a prąd wyrównawczy waha się od 1 do 10 A. Wiele z dostępnych obecnie na rynku technologii aktywnego wyrównywania jest niedojrzałych, co prowadzi do nadmiernego rozładowania i przyspieszonego rozpadu akumulatora. Większość aktywnych korektorów dostępnych na rynku wykorzystuje zasadę zmiennego napięcia, opierając się na drogich chipach producentów chipów. I tak, oprócz układu korekcyjnego, ale też drogie transformatory i inne części peryferyjne, większe i droższe.
Korzyści płynące z aktywnej korekcji są oczywiste: wysoka sprawność, energia jest przekazywana, strata to tylko strata cewki transformatora, stanowiąca niewielki procent; prąd wyrównawczy może być zaprojektowany tak, aby osiągnąć poziom kilku amperów lub nawet 10A, efekt wyrównania jest szybki. Pomimo tych korzyści, aktywna korekcja niesie ze sobą także nowe problemy. Po pierwsze, struktura jest złożona, zwłaszcza metoda transformatorowa. Jak zaprojektować matrycę przełączającą na dziesiątki, a nawet setki ciągów akumulatorów i jak sterować sterownikiem, to ból głowy. Teraz cena BMS z aktywną funkcją korekcji będzie znacznie wyższa niż cena pasywnej korekcji, co również ogranicza mniej więcej promocję aktywnej korekcji BMS.
Pasywna korekcja jest odpowiednia do zastosowań z akumulatorami litowo-jonowymi o małej pojemności i małej pojemności, podczas gdy korekcja aktywna jest odpowiednia do zastosowań z akumulatorami litowo-jonowymi o dużej pojemności i dużej mocy. Dla BMS, poza funkcją korekcji jest bardzo ważna, ważniejsza jest strategia korekcji.
Zasada wyrównania płyty zabezpieczającej baterię litowo-jonową
Powszechnie stosowane techniki ładowania wyrównawczego obejmują stałe ładowanie wyrównawcze rezystora bocznikowego, ładowanie wyrównawcze rezystora bocznikowego on-off, ładowanie wyrównawcze średniego napięcia ogniwa, ładowanie wyrównawcze przełączanych kondensatorów, ładowanie wyrównawcze konwertera buck, ładowanie wyrównawcze induktora itp. Podczas szeregowego ładowania akumulatorów litowo-jonowych w grupach każda bateria powinna być naładowana równo, w przeciwnym razie wydajność i żywotność całej baterii będą miały wpływ podczas użytkowania.