Li-ion pil koruma kartının pasif eşitleme ve aktif eşitlemenin tanıtılması

1.Pasif eşitleme

Pasif dengeleme genellikle daha yüksek voltajlı lityum iyon pili dirençli deşarj yoluyla boşaltır ve diğer piller için daha fazla şarj süresi satın almak için gücü ısı şeklinde serbest bırakır. Bu şekilde tüm sistemin gücü en az kapasiteye sahip pil ile sınırlandırılır. Şarj sırasında, lityum iyon piller genellikle bir şarj sınırı koruma voltajı değerine sahiptir, bir dizi pil bu voltaj değerine ulaştığında, lityum iyon pil koruma levhası şarj devresini kesecek ve şarjı durduracaktır. Şarj voltajı, yaygın olarak aşırı şarj olarak bilinen bu değeri aşarsa, lityum iyon pil yanabilir veya patlayabilir. Bu nedenle, lityum iyon pil koruma panelleri, pilin aşırı şarj olmasını önlemek için genellikle aşırı şarj korumasıyla donatılmıştır.

Pasif eşitlemenin avantajı, düşük maliyetli ve basit devre tasarımıdır; ve dezavantajı, minimum pil kalıntısının eşitleme için referans olarak kullanılmasıdır, bu nedenle pilin kapasitesini daha az kalıntı ile artırmak imkansızdır ve eşitlenen gücün %100’ü ısı şeklinde boşa harcanır.

2. Aktif eşitleme

Aktif eşitleme, yüksek verim ve düşük kayıpla güç aktarımı ile eşitlemedir. Yöntem üreticiden üreticiye değişir ve eşitleme akımı 1 ila 10?A arasında değişir. Halihazırda piyasada bulunan aktif eşitleme teknolojilerinin çoğu olgunlaşmamıştır, bu da aşırı deşarja ve pilin daha hızlı bozulmasına neden olur. Piyasadaki aktif eşitlemenin çoğu, çip üreticilerinin pahalı çiplerine dayanan değişken voltaj ilkesini kullanır. Ve bu şekilde, dengeleme çipine ek olarak, aynı zamanda pahalı transformatörler ve diğer çevresel parçalar, daha büyük ve daha maliyetlidir.

Aktif eşitlemenin faydaları açıktır: yüksek verim, enerji aktarılır, kayıp sadece küçük bir yüzdeyi hesaba katan trafo bobini kaybıdır; eşitleme akımı birkaç amper ve hatta 10A seviyesine ulaşmak için tasarlanabilir, eşitleme etkisi hızlıdır. Bu faydalarına rağmen aktif eşitleme yeni sorunları da beraberinde getirmektedir. İlk olarak, yapı karmaşıktır, özellikle transformatör yöntemi. Düzinelerce hatta yüzlerce pil dizisi için anahtarlama matrisinin nasıl tasarlanacağı ve sürücünün nasıl kontrol edileceği, hepsi baş ağrısıdır. Şimdi aktif eşitleme işlevine sahip BMS’nin fiyatı, aktif eşitleme BMS’sinin tanıtımını az ya da çok sınırlayan pasif eşitleme fiyatından çok daha yüksek olacaktır.

Pasif eşitleme, küçük kapasiteli, düşük seri lityum-iyon pil takımı uygulamaları için uygundur, aktif eşitleme ise yüksek seri, yüksek kapasiteli güçlü lityum-iyon pil takımı uygulamaları için uygundur. BMS için denkleştirme fonksiyonu çok önemli olmasının yanında arkadaki denkleştirme stratejisi daha önemlidir.

Lityum-iyon pil koruma levhası eşitleme prensibi

Yaygın olarak kullanılan denkleştirme şarj teknikleri arasında sabit şönt direnç denkleştirme şarjı, açma-kapama şönt direnç denkleştirme şarjı, ortalama hücre voltajı denkleştirme şarjı, anahtarlamalı kapasitör denkleştirme şarjı, dönüştürücü denkleştirme şarjı, indüktör denkleştirme şarjı vb. bulunur. Lityum-iyon pilleri seri olarak şarj ederken gruplar halinde, her pilin eşit olarak şarj edilmesi garanti edilmelidir, aksi takdirde kullanım sırasında tüm pilin performansı ve ömrü etkilenecektir.