Införande av passiv utjämning och aktiv utjämning av Li-ion batteriskyddskort

1.Passiv utjämning

Passiv utjämning laddar i allmänhet ur litiumjonbatteriet med högre spänning med hjälp av resistiv urladdning, vilket frigör kraft i form av värme för att köpa mer laddningstid för andra batterier. På så sätt begränsas kraften i hela systemet av batteriet med minst kapacitet. Under laddning har litiumjonbatterier i allmänhet ett laddningsgränsskyddsspänningsvärde, när en sträng batterier når detta spänningsvärde kommer litiumjonbatteriskyddskortet att stänga av laddningskretsen och sluta ladda. Om laddningsspänningen överstiger detta värde, som vanligtvis kallas överladdning, kan litiumjonbatteriet brinna eller explodera. Därför är litiumjonbatteriskyddspaneler i allmänhet utrustade med överladdningsskydd för att förhindra att batteriet överladdas.

Fördelen med passiv utjämning är den låga kostnaden och enkla kretsdesignen; och nackdelen är att den minsta batteriresten används som riktmärke för utjämning, så det är omöjligt att öka batteriets kapacitet med mindre resterande, och 100% av den utjämnade effekten går till spillo i form av värme.

2. Aktiv utjämning

Aktiv utjämning är utjämning genom kraftöverföring med hög verkningsgrad och låg förlust. Metoden varierar från tillverkare till tillverkare och utjämningsströmmen varierar från 1 till 10?A. Många av de aktiva utjämningsteknikerna som för närvarande finns tillgängliga på marknaden är omogna, vilket leder till överurladdning och accelererat batteriförfall. De flesta av den aktiva utjämningen på marknaden använder principen om variabel spänning, och förlitar sig på de dyra chipsen från chiptillverkare. Och på detta sätt, förutom utjämningschipet, men också dyra transformatorer och andra perifera delar, större och dyrare.

Fördelarna med aktiv utjämning är uppenbara: hög effektivitet, energi överförs, förlusten är bara transformatorns spoleförlust, som står för en liten procentandel; utjämningsström kan utformas för att nå några ampere eller till och med 10A nivå, utjämningseffekten är snabb. Trots dessa fördelar medför aktiv utjämning också nya problem. För det första är strukturen komplex, speciellt transformatormetoden. Hur man designar växlingsmatrisen för dussintals eller till och med hundratals strängar av batterier, och hur man styr föraren, är alla huvudvärk. Nu kommer priset på BMS med aktiv utjämningsfunktion att vara mycket högre än för passiv utjämning, vilket också begränsar främjandet av aktiv utjämnings-BMS mer eller mindre.

Passiv utjämning är lämplig för applikationer med liten kapacitet, lågserier av litiumjonbatterier, medan aktiv utjämning är lämplig för hög-serier, högkapacitets litiumjonbatterier. För BMS, förutom att utjämningsfunktionen är mycket viktig, är utjämningsstrategin bakom viktigare.

Utjämningsprincip för litiumjonbatteriskyddskort

Vanligt använda tekniker för utjämningsladdning inkluderar konstant shuntmotståndsutjämningsladdning, on-off utjämningsladdning av shuntmotstånd, medelcellspänningsutjämningsladdning, switchad kondensatorutjämningsladdning, buck-omvandlarutjämningsladdning, induktorutjämningsladdning, etc. Vid serieladdning av litiumjonbatterier i grupper bör varje batteri garanteras vara lika laddat, annars kommer prestanda och livslängd för hela batteriet att påverkas under användning.