Zašto je balansiranje Lifepo4 stanica važno?

Kad paket litijskih baterija je dizajniran korištenjem više ćelija u nizu, vrlo je važno dizajnirati elektroničke značajke za kontinuirano balansiranje napona ćelija.To nije samo zbog performansi baterije, već i zbog optimalnog životnog ciklusa.

Korištenje balansiranja ćelija omogućuje nam da dizajniramo bateriju s većim kapacitetom za primjenu jer balansiranje omogućuje bateriji da postigne više stanje napunjenosti (SOC).Mnoge tvrtke odlučuju ne koristiti balansiranje ćelija na početku svog dizajna kako bi smanjile troškove, ali bez ulaganja u hardver i softver za balansiranje ćelija, dizajn ne dopušta da se SOC približi 100 posto.

Prije izrade baterije, važno je osigurati da su sve LiFePO4 ćelije usklađene i ocjena nesposobnosti, napon i unutarnji otpor – a također moraju biti uravnotežene nakon proizvodnje.

Što je balansiranje stanica？

Balansiranje ćelija je proces izjednačavanja napona i stanja napunjenosti među ćelijama kada su potpuno napunjene.Ne postoje dvije identične ćelije.Uvijek postoje male razlike u stanju napunjenosti, brzini samopražnjenja, kapacitetu, impedanciji i temperaturnim karakteristikama.To vrijedi čak i ako su ćelije isti model, isti proizvođač i ista proizvodna serija.Proizvođači će razvrstati ćelije prema sličnom naponu kako bi odgovarale što je moguće bliže, ali još uvijek postoje male varijacije u impedanciji pojedinačnih ćelija, kapacitetu i stopi samopražnjenja koje na kraju mogu dovesti do odstupanja u naponu tijekom vremena.

Balansiranje LifePO4 stanica

LiFePO4 paketi baterija (ili bilo koji drugi paketi litijskih baterija) imaju tiskanu ploču s uravnoteženim krugom, modulom zaštitnog kruga (PCM) ili krug upravljanja baterijom (BMS) ploču koja nadzire bateriju i njezine ćelije pročitajte ovaj blog za više informacije o zaštiti sklopa pametnog litija .U bateriji s krugom za balansiranje, krug jednostavno balansira napone pojedinačnih ćelija u bateriji s hardverom kada se baterija približi 100% SOC, industrijski standard za litij željezo fosfat je balansirati iznad napona ćelije od 3,6 volta.U PCM-u ili BMS-u, ravnotežu također obično održava hardver, međutim, postoje dodatne zaštite ili mogućnosti upravljanja unutar strujnog kruga koji štiti bateriju koja nadilazi ono što radi uravnoteženi krug, kao što je ograničavanje struje punjenja/pražnjenja baterije.

SLA baterije se ne nadziru na isti način kao litijeve, pa nisu uravnotežene na isti način.SLA baterija se uravnotežuje punjenjem baterije nešto višim naponom od uobičajenog.Budući da baterija nema interni nadzor, morat će je nadzirati vanjski uređaj koji se naziva hidrometar ili osoba kako bi se spriječio toplinski bijeg.To se ne radi automatski, već se obično izvodi u rasporedu rutinskog održavanja.

Balansiranje LifePO4 ćelije Tehnike

Osnovno rješenje balansiranja ćelija izjednačava napon i stanje napunjenosti među ćelijama kada su u potpuno napunjenom stanju.Balansiranje stanica obično se kategorizira u dvije vrste:

Pasivno

● Aktivno

● Balansiranje pasivne ćelije

Metoda pasivnog balansiranja stanica donekle je jednostavna i jasna.Ispraznite ćelije putem disipativne zaobilaznice.Ova premosnica može biti integrirana ili vanjska u odnosu na integrirani krug (IC).Takav pristup je povoljan u jeftinim aplikacijama sustava.Činjenica da se 100% viška energije iz ćelije više energije rasipa kao toplina čini pasivnu metodu manje poželjnom za korištenje tijekom pražnjenja zbog očitog utjecaja na vrijeme rada baterije.

Aktivno balansiranje LifePO4 ćelije

Aktivno balansiranje ćelija, koje koristi kapacitivno ili induktivno premještanje naboja za prijenos naboja između baterijskih ćelija, značajno je učinkovitije jer se energija prenosi tamo gdje je potrebna umjesto da se ispušta.Naravno, kompromis za ovu poboljšanu učinkovitost je potreba za dodatnim komponentama po višoj cijeni.

Zašto je pravilno balansiranje ćelija potrebno za baterije

U LiFePO4 baterije , čim ćelija s najnižim naponom dosegne napon pražnjenja koji je odredio BMS ili PCM, isključit će cijelu bateriju.Ako su ćelije bile neuravnotežene tijekom pražnjenja, to može značiti da neke ćelije imaju neiskorištenu energiju i da baterija nije doista “prazna”.Isto tako, ako ćelije nisu uravnotežene tijekom punjenja, punjenje će se prekinuti čim ćelija s najvećim naponom dosegne granični napon, a sve LiFePO4 ćelije neće biti potpuno napunjene, a baterija neće biti ili.

Što je tu loše?Za početak, neuravnotežena baterija imat će manji kapacitet i viši granični napon na razini baterije.Osim toga, kontinuirano punjenje i pražnjenje neuravnotežene baterije pogoršat će ovo s vremenom.Relativno linearni profil pražnjenja LiFePO4 ćelija čini sve važnijim da sve ćelije budu usklađene i uravnotežene – što je veća razlika između napona ćelija, manji je kapacitet koji se može postići.

Teorija je da se sve uravnotežene ćelije pražnje istom brzinom i stoga svaki put prekidaju pri istom naponu.To nije uvijek točno, tako da postojanje kruga za balansiranje (ili PCM/BMS) osigurava da se nakon punjenja ćelije baterije mogu potpuno balansirati kako bi se održao projektirani kapacitet baterije i kako bi se potpuno napunile.Pravilno održavanje ključno je za postizanje punog životnog vijeka vaše litijske baterije, a balansiranje ćelija veliki je dio toga.

Sažetak

Balansiranje ćelija nije samo važno za poboljšanje performansi i životnog ciklusa baterije, ono dodaje element sigurnosti bateriji.Jedna od tehnologija u nastajanju za povećanje sigurnosti baterije i produljenje vijeka trajanja baterije je napredno balansiranje ćelija.Budući da nove tehnologije balansiranja ćelija prate količinu balansiranja potrebnu pojedinačnim ćelijama, vijek trajanja baterijskih paketa je povećan, a ukupna sigurnost baterije je poboljšana.

Ako imate dodatnih pitanja o balansiranju ćelija, litijskim baterijama ili bilo čemu drugom, slobodno ih pošaljite Kontaktirajte nas .