1. Equalização passiva

A equalização passiva geralmente descarrega a bateria de íons de lítio de alta tensão por meio de descarga resistiva, liberando energia na forma de calor para ganhar mais tempo de carregamento para outras baterias. Desta forma, a potência de todo o sistema é limitada pela bateria com menor capacidade. Durante o carregamento, as baterias de íon de lítio geralmente têm um valor de tensão de proteção de limite de carga, quando uma série de baterias atinge esse valor de tensão, a placa de proteção de bateria de íon de lítio cortará o circuito de carregamento e interromperá o carregamento. Se a tensão de carga exceder esse valor, comumente conhecido como sobrecarga, a bateria de íons de lítio pode queimar ou explodir. Portanto, os painéis de proteção da bateria de íons de lítio geralmente são equipados com proteção contra sobrecarga para evitar que a bateria seja sobrecarregada.

A vantagem da equalização passiva é o baixo custo e o design simples do circuito; e a desvantagem é que o mínimo residual da bateria é usado como referência para equalização, então é impossível aumentar a capacidade da bateria com menos residual, e 100% da potência equalizada é desperdiçada na forma de calor.

2. Equalização ativa

A equalização ativa é a equalização por transferência de potência com alta eficiência e baixa perda. O método varia de fabricante para fabricante e a corrente de equalização varia de 1 a 10?A. Muitas das tecnologias de equalização ativas atualmente disponíveis no mercado são imaturas, levando à descarga excessiva e deterioração acelerada da bateria. A maior parte da equalização ativa no mercado usa o princípio da tensão variável, contando com os chips caros dos fabricantes de chips. E desta forma, além do chip de equalização, mas também transformadores caros e outras peças periféricas, maiores e mais caras.

Os benefícios da equalização ativa são óbvios: alta eficiência, a energia é transferida, a perda é apenas a perda da bobina do transformador, representando uma pequena porcentagem; a corrente de equalização pode ser projetada para atingir alguns amperes ou até mesmo 10A, o efeito de equalização é rápido. Apesar desses benefícios, a equalização ativa também traz novos problemas. Primeiro, a estrutura é complexa, especialmente o método do transformador. Como projetar a matriz de comutação para dezenas ou mesmo centenas de sequências de baterias e como controlar o driver são dores de cabeça. Agora, o preço do BMS com função de equalização ativa será muito maior do que o da equalização passiva, o que também limita a promoção da equalização ativa do BMS mais ou menos.

A equalização passiva é adequada para aplicações de bateria de íon de lítio de série baixa e pequena capacidade, enquanto a equalização ativa é adequada para aplicações de bateria de íon de lítio de alta capacidade e potência. Para o BMS, além da função de equalização ser muito importante, a estratégia de equalização por trás é mais importante.

Princípio de equalização da placa de proteção da bateria de íon de lítio

As técnicas de carregamento de equalização comumente usadas incluem carregamento de equalização do resistor shunt constante, carregamento de equalização do resistor shunt on-off, carregamento de equalização de tensão média da célula, carregamento de equalização de capacitor comutado, carregamento de equalização do conversor buck, carregamento de equalização do indutor, etc. Ao carregar baterias de íons de lítio em série em grupos, deve-se garantir que cada bateria seja carregada igualmente, caso contrário, o desempenho e a vida útil de toda a bateria serão afetados durante o uso.