In letzter Zeit stellen immer mehr Freunde Fragen zu unserem BMS. In diesem Blog erklären wir den Unterschied zwischen aktivem und passivem Balancing.
Ich glaube, jeder ist schon einmal auf das Konzept des Zellausgleichs gestoßen. Der Hauptgrund dafür ist, dass die aktuelle Zellkonsistenz nicht gut genug ist und durch Ausgleich verbessert werden muss. So wie man auf der Welt keine zwei identischen Blätter finden kann, kann man sie auch nicht finden. zu zwei identischen Zellen. Daher soll der Ausgleich letztendlich die Mängel des Batteriekerns beheben und ist ein Mittel zur Kompensation. Im Folgenden finden Sie eine kurze Einführung in die Lösungen zum passiven und aktiven Ausgleich von Lithiumbatterien und die Rolle des Lithiumbatterie-Balancers:
Passives Balancing:
Beim passiven Ausgleich werden Batterien mit höherer Spannung im Allgemeinen durch Widerstandsentladung entladen, wobei Energie in Form von Wärme freigesetzt wird, um mehr Ladezeit für andere Batterien zu gewinnen. Auf diese Weise wird die Leistung des gesamten Systems durch die Batterie mit der geringsten Kapazität begrenzt. Während des Ladevorgangs haben Lithiumbatterien im Allgemeinen einen Ladeschutzspannungswert mit oberer Grenze. Wenn eine bestimmte Batteriereihe diesen Spannungswert erreicht, unterbricht die Lithiumbatterie-Schutzplatine den Ladestromkreis und stoppt den Ladevorgang. Wenn die Spannung während des Ladevorgangs diesen Wert überschreitet, was allgemein als „Überladung“ bezeichnet wird, kann die Lithiumbatterie brennen oder explodieren. Daher sind die Vorteile des passiven Ausgleichs niedrige Kosten und ein einfaches Schaltungsdesign; der Nachteil besteht jedoch darin, dass der Ausgleich auf der niedrigsten verbleibenden Batteriekapazität basiert, wodurch die Kapazität von Batterien mit geringer Restkapazität nicht erhöht werden kann und 100 % der ausgeglichenen Leistung in Form von Wärme verschwendet werden. Lithiumbatterie-Schutzplatinen verfügen im Allgemeinen über Überladeschutzfunktionen, um ein Überladen der Batterie zu verhindern.
Wie in der Abbildung gezeigt, wird während des Ladevorgangs zuerst Batterie Nr. 2 auf den Schutzspannungswert geladen, wodurch der Schutzmechanismus der Lithiumbatterie-Schutzplatine ausgelöst und der Ladevorgang des Batteriesystems gestoppt wird. Dies führt direkt dazu, dass die Batterien Nr. 1 und Nr. 3 nicht vollständig geladen werden können. Die volle Ladekapazität des gesamten Systems wird durch die AA-Batterie begrenzt, was einen Systemverlust darstellt. Um die Kapazität des Batteriesystems zu erhöhen, gleicht die Lithiumbatterie-Schutzplatine die Batterie während des Ladevorgangs aus. Wie in Abbildung 3 gezeigt, entlädt die Lithiumbatterie-Schutzplatine nach dem Start des Ausgleichs die Batterie Nr. 2 und verzögert so die Zeit, bis sie den Schutzspannungswert erreicht. Auf diese Weise wird die Ladezeit der Batterien Nr. 1 und Nr. 3 entsprechend verlängert, wodurch die Leistung des gesamten Batteriesystems verbessert wird. Allerdings werden 100 % der entladenen Leistung der Batterie Nr. 2 in Wärmeabgabe umgewandelt, was zu viel Abfall führt (die Wärmeableitung der Batterie Nr. 2 ist ein Systemverlust und eine Stromverschwendung).
Wie in der Abbildung gezeigt, kann Überladung nicht nur schwerwiegende Auswirkungen auf die Batterie haben, sondern auch Überentladung kann die Batterie ernsthaft beschädigen. Ebenso verfügt die Lithiumbatterie-Schutzplatine über eine Überentladungsschutzfunktion. Wenn während der Entladung die Spannung der Batterie Nr. 2 den Entladeschutzwert erreicht, wird der Schutzmechanismus der Lithiumbatterie-Schutzplatine ausgelöst und das System wird am Entladen gehindert. Dies führt direkt dazu, dass die verbleibende Batteriekapazität der Batterien Nr. 1 und Nr. 3 nicht vollständig genutzt wird. Nach einem ausgeglichenen Start wird das System verbessert. Überentladung.
Die Vorteile des passiven Ausgleichs liegen in den geringen Kosten und dem einfachen Schaltungsdesign. Der Nachteil besteht darin, dass der Ausgleich auf der niedrigsten verbleibenden Batteriekapazität basiert, wodurch die Kapazität von Batterien mit geringer Restkapazität nicht erhöht werden kann und 100 % der ausgeglichenen Leistung in Form von Wärme verschwendet werden.
Aktives Balancing:
Beim aktiven Ausgleich wird zum Ausgleich eine Leistungsübertragung verwendet, die einen hohen Wirkungsgrad und geringe Verluste aufweist. Verschiedene Hersteller haben unterschiedliche Methoden, und der Ausgleichsstrom variiert auch zwischen 1 und 10 A. Viele derzeit auf dem Markt erhältliche Technologien zum aktiven Ausgleich sind noch nicht ausgereift, was zu einer Überentladung der Batterie und einer beschleunigten Verschlechterung der Batterie führt. Die meisten aktiven Ausgleichsgeräte auf dem Markt verwenden das Transformatorprinzip und sind auf teure Chips von Chipherstellern angewiesen. Neben dem Ausgleichschip erfordert diese Methode auch teure Transformatoren und andere Peripheriekomponenten, die größer sind.
Passives Balancing eignet sich für Lithium-Akkupack-Anwendungen mit geringer Kapazität und geringer String-Anzahl, während aktives Balancing für leistungsstarke Lithium-Akkupack-Anwendungen mit hoher String-Anzahl und großer Kapazität geeignet ist. Für BMS ist neben der wichtigen Balancing-Funktion die dahinter stehende Balancing-Strategie noch wichtiger.
Wie in der Abbildung gezeigt, bilden jeweils 6 Batteriestränge eine Gruppe, und die Gesamtleistung der 6 Batteriestränge wird auf die Batterie mit geringerer Kapazität übertragen. Der induktive aktive Ausgleich basiert auf physikalischer Umwandlung und integriert einen Netzschalter und eine Mikroinduktivität. Es wird eine Zweiwege-Ausgleichsmethode angewendet, um die Batterie durch Ladungsübertragung zwischen ähnlichen oder benachbarten Batterien auszugleichen, und kann unabhängig davon verwendet werden, ob die Batterie entladen, geladen oder in Ruhe ist. Beim Ausgleich beträgt die Ausgleichseffizienz bis zu 92 %.
Die Batterielebensdauer nimmt mit zunehmender Variabilität ab. Wenn Unterschiede bei Batterien festgestellt werden, sollten daher entsprechende Maßnahmen ergriffen werden, um die Auswirkungen von Inkonsistenzen auf die Batterien zu verringern und die Bildung eines Teufelskreises zu vermeiden.
Ring. Zellinkonsistenz kann nicht vollständig eliminiert werden, sie kann jedoch durch Zellausgleichstechniken minimiert werden.
Vielen Dank für Ihre Geduld beim Lesen, wir sehen uns im nächsten Blog.
Bitte folgen Sie unseren sozialen Medien für weitere Informationen, danke.
YouTube: https://www.youtube.com/@MAXKGO
Instagram: https://www.instagram.com/maxkgo_share/
Facebook: https://www.facebook.com/MaxkgoMall
