Co sprawia, że ​​baterie litowe są inteligentne?

W świecie akumulatorów są akumulatory z obwodami monitorującymi i akumulatory bez nich.Lit jest uważany za inteligentną baterię, ponieważ zawiera płytkę drukowaną, która kontroluje wydajność baterii litowej.Z drugiej strony, standardowy szczelny akumulator kwasowo-ołowiowy nie ma na płycie żadnego elementu sterującego optymalizującego jego wydajność.

W inteligentna bateria litowaistnieją 3 podstawowe poziomy kontroli.Pierwszy poziom kontroli to proste równoważenie, które po prostu optymalizuje napięcia ogniw.Drugi poziom kontroli to moduł obwodu ochronnego (PCM), który chroni ogniwa przed wysokim/niskim napięciem i prądem podczas ładowania i rozładowywania.Trzeci poziom kontroli to system zarządzania baterią (BMS).BMS posiada wszystkie możliwości modułu obwodu balansującego i obwodu zabezpieczającego, ale posiada dodatkową funkcjonalność optymalizującą pracę akumulatora w całym okresie jego życia (m.in. monitorowanie stanu naładowania i stanu zdrowia).

LITOWY OBWÓD RÓWNOWAŻĄCY

W akumulatorze z chipem równoważącym, chip po prostu równoważy napięcia poszczególnych ogniw akumulatora podczas ładowania.Akumulator uważa się za zrównoważony, gdy napięcia wszystkich ogniw mieszczą się w niewielkiej tolerancji względem siebie.Istnieją dwa rodzaje równoważenia, aktywne i pasywne.Aktywne równoważenie polega na wykorzystaniu ogniw o wysokim napięciu do ładowania ogniw o niższym napięciu, zmniejszając w ten sposób różnicę napięcia między ogniwami, aż wszystkie ogniwa zostaną ściśle dopasowane i akumulator zostanie w pełni naładowany.Równoważenie pasywne, stosowane we wszystkich bateriach litowych Power Sonic, polega na tym, że każde ogniwo ma równolegle podłączony rezystor, który włącza się, gdy napięcie ogniwa przekracza określony próg.Obniża to prąd ładowania w ogniwach o wysokim napięciu, umożliwiając innym ogniwom nadrobienie zaległości.

Dlaczego równowaga komórek jest ważna?W bateriach litowych, gdy tylko ogniwo o najniższym napięciu osiągnie odcięcie napięcia rozładowania, spowoduje to wyłączenie całej baterii.Może to oznaczać, że niektóre ogniwa mają niewykorzystaną energię.Podobnie, jeśli ogniwa nie są zrównoważone podczas ładowania, ładowanie zostanie przerwane, gdy tylko ogniwo o najwyższym napięciu osiągnie napięcie odcięcia i nie wszystkie ogniwa zostaną w pełni naładowane.

Co w tym takiego złego?Ciągłe ładowanie i rozładowywanie niezrównoważonego akumulatora z czasem spowoduje zmniejszenie jego pojemności.Oznacza to również, że niektóre ogniwa zostaną w pełni naładowane, a inne nie, w wyniku czego akumulator może nigdy nie osiągnąć 100% stanu naładowania.

Teoria jest taka, że ​​wszystkie zrównoważone ogniwa rozładowują się z tą samą szybkością, a zatem są odcinane przy tym samym napięciu.Nie zawsze jest to prawdą, dlatego posiadanie chipa równoważącego gwarantuje, że podczas ładowania ogniwa akumulatora będą w pełni dopasowane, aby chronić pojemność akumulatora i osiągnąć pełne naładowanie.

LITOWY MODUŁ OBWODU OCHRONNEGO

Moduł obwodu ochronnego zawiera obwód równoważący i dodatkowy obwód kontrolujący parametry akumulatora, chroniąc go przed przeładowaniem i nadmiernym rozładowaniem.Robi to poprzez monitorowanie prądu, napięcia i temperatury podczas ładowania i rozładowywania oraz porównywanie ich z wcześniej określonymi limitami.Jeśli którekolwiek z ogniw akumulatora osiągnie jeden z tych limitów, akumulator odpowiednio wyłączy ładowanie lub rozładowywanie, aż do osiągnięcia metody zwolnienia.

Istnieje kilka sposobów ponownego włączenia ładowania lub rozładowywania po zadziałaniu zabezpieczenia.Pierwsza opiera się na czasie, gdzie licznik czasu odlicza krótki czas (na przykład 30 sekund), a następnie zwalnia zabezpieczenie.Czas ten może być różny dla każdego zabezpieczenia i jest zabezpieczeniem jednopoziomowym.

Drugi opiera się na wartości, gdzie wartość musi spaść poniżej progu, aby została zwolniona.Na przykład wszystkie napięcia muszą spaść poniżej 3,6 V na ogniwo, aby zadziałało zabezpieczenie przed przeładowaniem.Może to nastąpić natychmiast po spełnieniu warunku zwolnienia.Może się to również zdarzyć po upływie określonego czasu.Na przykład wszystkie napięcia muszą spaść poniżej 3,6 V na ogniwo w celu zabezpieczenia przed przeładowaniem i muszą pozostać poniżej tego limitu przez 6 sekund, zanim PCM zwolni zabezpieczenie.

Trzecia metoda opiera się na działaniu i wymaga podjęcia działania, aby zwolnić ochronę.Na przykład działanie może polegać na usunięciu ładunku lub zastosowaniu ładunku.Podobnie jak w przypadku wersji ochrony opartej na wartościach, ta wersja może również zostać udostępniona natychmiast lub w określonym czasie.Może to oznaczać, że przed wyłączeniem zabezpieczenia należy odłączyć obciążenie od akumulatora na 30 sekund.Oprócz czasu i wartości lub uwolnień opartych na aktywności i czasie należy pamiętać, że te metody uwalniania mogą występować w innych kombinacjach.Na przykład napięcie wyzwalające nadmierne rozładowanie może wystąpić, gdy napięcie ogniw spadnie poniżej 2,5 V, ale aby osiągnąć to napięcie, wymagane jest ładowanie przez 10 sekund.Ten typ wydania obejmuje wszystkie trzy typy wydań.

Zdajemy sobie sprawę, że na wybór tego najlepszego wpływa wiele czynników bateria litowa, a nasi eksperci chętnie Ci pomogą.Jeśli masz dodatkowe pytania dotyczące wyboru odpowiedniego akumulatora do swojego zastosowania, skontaktuj się z jednym z naszych specjalistów już dziś.


Czas publikacji: 29 kwietnia 2024 r