Introducerea egalizării pasive și a egalizării active a plăcii de protecție a bateriei Li-ion

1.Egalizare pasivă

Egalizarea pasivă descarcă în general bateria litiu-ion de tensiune mai mare prin intermediul descărcării rezistive, eliberând putere sub formă de căldură pentru a cumpăra mai mult timp de încărcare pentru alte baterii. Astfel puterea întregului sistem este limitată de bateria cu cea mai mică capacitate. În timpul încărcării, bateriile litiu-ion au în general o valoare a tensiunii de protecție limită de încărcare, când un șir de baterii atinge această valoare de tensiune, placa de protecție a bateriei litiu-ion va întrerupe circuitul de încărcare și va opri încărcarea. Dacă tensiunea de încărcare depășește această valoare, cunoscută în mod obișnuit ca supraîncărcare, bateria litiu-ion se poate arde sau exploda. Prin urmare, panourile de protecție a bateriei cu litiu-ion sunt în general echipate cu protecție la supraîncărcare pentru a preveni supraîncărcarea bateriei.

Avantajul egalizării pasive este costul scăzut și designul simplu al circuitului; iar dezavantajul este că rezidualul minim al bateriei este folosit ca reper pentru egalizare, deci este imposibil să crești capacitatea bateriei cu mai puțin reziduu, iar 100% din puterea egalizată este irosită sub formă de căldură.

2. Egalizare activă

Egalizarea activă este egalizarea prin transfer de putere cu eficiență ridicată și pierderi reduse. Metoda variază de la producător la producător, iar curentul de egalizare variază de la 1 la 10?A. Multe dintre tehnologiile de egalizare activă disponibile în prezent pe piață sunt imature, ceea ce duce la o descărcare excesivă și la degradarea accelerată a bateriei. Majoritatea egalizării active de pe piață folosesc principiul tensiunii variabile, bazându-se pe cipurile scumpe ale producătorilor de cipuri. Și în acest fel, pe lângă cipul de egalizare, dar și transformatoare scumpe și alte părți periferice, mai mari și mai costisitoare.

Beneficiile egalizării active sunt evidente: eficiență ridicată, energia este transferată, pierderea este doar pierderea bobinei transformatorului, reprezentând un procent mic; curentul de egalizare poate fi proiectat să atingă câțiva amperi sau chiar un nivel de 10A, efectul de egalizare este rapid. În ciuda acestor beneficii, egalizarea activă aduce și noi probleme. În primul rând, structura este complexă, în special metoda transformatorului. Cum să proiectați matricea de comutare pentru zeci sau chiar sute de șiruri de baterii și cum să controlați șoferul sunt toate dureri de cap. Acum prețul BMS cu funcție de egalizare activă va fi mult mai mare decât cel al egalizării pasive, ceea ce limitează, de asemenea, promovarea BMS de egalizare activă mai mult sau mai puțin.

Egalizarea pasivă este potrivită pentru aplicații de baterie litiu-ion de capacitate mică, de serie joasă, în timp ce egalizarea activă este potrivită pentru aplicațiile de pachete de baterii litiu-ion de mare capacitate și de putere mare. Pentru BMS, pe lângă funcția de egalizare este foarte importantă, strategia de egalizare din spate este mai importantă.

Principiul de egalizare a plăcii de protecție a bateriei litiu-ion

Tehnicile de încărcare de egalizare utilizate în mod obișnuit includ încărcarea de egalizare constantă a rezistenței de șunt, încărcarea de egalizare a rezistenței de șunt pornit-oprit, încărcarea de egalizare a tensiunii medii a celulei, încărcarea de egalizare a condensatorului comutat, încărcarea de egalizare a convertizorului buck, încărcarea de egalizare a inductorului etc. La încărcarea bateriilor litiu-ion în serie în grupuri, fiecare baterie trebuie să fie garantată a fi încărcată în mod egal, altfel performanța și durata de viață a întregii baterii vor fi afectate în timpul utilizării.