Por que é importante equilibrar as células Lifepo4?

Cando a paquete de batería de litio está deseñado usando varias celas en serie, é moi importante deseñar as características electrónicas para equilibrar continuamente as tensións das células.Isto non só é para o rendemento da batería, senón tamén para os ciclos de vida óptimos.

O uso do balance de células permítenos deseñar unha batería con maior capacidade para unha aplicación porque o balance permite que a batería alcance un estado de carga (SOC) máis alto.Moitas empresas optan por non usar o balance de células ao inicio do seu deseño para reducir o custo, pero sen o investimento no hardware e software de equilibrio de células, o deseño non permite que o SOC se achegue ao 100 por cento.

Antes de construír a batería, é importante asegurarse de que todas as células LiFePO4 coincidan e a clasificación de incapacidade, a tensión e a resistencia interna, e tamén deben estar equilibradas despois da fabricación.

Que é o balance celular?

O equilibrio das células é o proceso de igualar as tensións e o estado de carga entre as células cando están a carga completa.Non hai dúas celas idénticas.Sempre hai pequenas diferenzas no estado de carga, taxa de autodescarga, capacidade, impedancia e características de temperatura.Isto é certo aínda que as celas sexan do mesmo modelo, do mesmo fabricante e do mesmo lote de produción.Os fabricantes clasificarán as celas pola tensión similar para que coincidan o máis preto posible, pero aínda hai lixeiras variacións na impedancia, a capacidade e a taxa de autodescarga das células individuais que poden eventualmente levar a unha diverxencia na tensión ao longo do tempo.

Equilibrio de células LifePO4

Os paquetes de batería LiFePO4 (ou calquera paquete de batería de litio) teñen unha placa de circuíto con circuíto equilibrado, módulo de circuíto de protección (PCM) ou Circuito de xestión da batería (BMS) placa que controla a batería e as súas células lea este blog para obter máis información información sobre protección de circuítos de litio intelixente .Nunha batería cun circuíto de equilibrio, o circuíto simplemente equilibra as tensións das células individuais da batería co hardware cando a batería se achega ao 100% SOC, o estándar da industria para o fosfato de ferro de litio é equilibrar por riba dunha tensión de cela de 3,6 voltios.Nun PCM ou BMS, o equilibrio adoita ser mantido tamén polo hardware, non obstante, hai proteccións adicionais ou capacidades de xestión dentro do circuíto que protexe a batería que vai máis aló do que fai un circuíto equilibrado, como limitar a corrente de carga/descarga da batería.

As baterías SLA non se supervisan da mesma forma que o litio, polo que non se equilibran da mesma forma.Unha batería SLA é equilibrada cargando a batería cunha tensión lixeiramente superior ao normal.Dado que a batería non ten ningunha monitorización interna, terá que ser supervisada por un dispositivo externo chamado hidrómetro ou persoa para evitar fugas térmicas.Isto non se fai automaticamente, senón que adoita realizarse nun programa de mantemento rutineiro.

Equilibrio Células LifePO4 Técnicas

A solución fundamental do equilibrio das células iguala a tensión e o estado de carga entre as células cando están completamente cargadas.O equilibrio celular normalmente clasifícase en dous tipos:

Pasivo

● Activo

● Balanceo de células pasivos

O método de balance de células pasivas é algo sinxelo e directo.Descarga as células a través dunha vía de derivación disipativa.Este bypass pode ser integrado ou externo ao circuíto integrado (IC).Este enfoque é favorable en aplicacións de sistemas de baixo custo.O feito de que o 100% do exceso de enerxía dunha célula de maior enerxía se disipe como calor fai que o método pasivo sexa menos preferible durante a descarga debido ao evidente impacto no tempo de execución da batería.

Equilibrio Activo Células LifePO4

O equilibrio activo das células, que utiliza o transporte de carga capacitivo ou indutivo para transferir carga entre as células da batería, é significativamente máis eficiente porque a enerxía transfírese a onde se necesita en lugar de ser eliminada.Por suposto, a compensación desta mellora da eficiencia é a necesidade de compoñentes adicionais a un custo máis elevado.

Por que é necesario un balance de células axeitado para as baterías

En Baterías LiFePO4 , en canto a cela coa tensión máis baixa alcance o corte de voltaxe de descarga designado polo BMS ou PCM, apagará toda a batería.Se as celas estiveron desequilibradas durante a descarga, isto pode significar que algunhas celas teñan enerxía sen usar e que a batería non estea realmente "baleira".Do mesmo xeito, se as celas non están equilibradas durante a carga, a carga interromperase tan pronto como a cela coa tensión máis alta alcance a tensión de corte, e non todas as células LiFePO4 estarán completamente cargadas e a batería non estará completamente cargada. tampouco.

Que ten de malo iso?Para comezar, unha batería desequilibrada terá unha capacidade menor e unha tensión de corte máis alta no nivel da batería.Ademais, cargar e descargar continuamente unha batería desequilibrada agravará isto co paso do tempo.O perfil de descarga relativamente lineal das células LiFePO4 fai que sexa cada vez máis importante que todas as células estean igualadas e equilibradas: canto maior sexa a diferenza entre as tensións das células, menor será a capacidade obtida.

A teoría é que as células equilibradas descargan todas ao mesmo ritmo e, polo tanto, córtanse á mesma tensión cada vez.Isto non sempre é certo, polo que ter un circuíto de equilibrio (ou PCM/BMS) garante que ao cargarse, as células da batería poidan estar totalmente equilibradas para manter a capacidade de deseño da batería e cargarse completamente.O mantemento axeitado é fundamental para sacar a vida completa da súa batería de litio, e o equilibrio das células é unha parte importante diso.

Resumo

O equilibrio das células non só é importante para mellorar o rendemento e os ciclos de vida da batería, senón que engade un elemento de seguridade á batería.Unha das tecnoloxías emerxentes para mellorar a seguridade da batería e prolongar a vida útil da batería é o equilibrio avanzado de células.Dado que as novas tecnoloxías de balance de células rastrexan a cantidade de equilibrio que necesitan as células individuais, aumenta a vida útil das baterías e mellora a seguridade xeral da batería.

Se tes máis preguntas sobre o equilibrio celular, as baterías de litio ou calquera outra cousa, non dubides en facelo Contacte connosco .