Miért fontos a Lifepo4 sejtek kiegyensúlyozása?

Amikor a lítium akkumulátor csomag Több cella sorba kapcsolásával készült, nagyon fontos az elektronikus jellemzők tervezése a cellafeszültségek folyamatos kiegyensúlyozása érdekében.Ez nem csak az akkumulátor teljesítményére vonatkozik, hanem az optimális élettartamra is.

A cellakiegyenlítés segítségével nagyobb kapacitású akkumulátort tervezhetünk egy adott alkalmazáshoz, mert a kiegyenlítés lehetővé teszi, hogy az akkumulátor magasabb töltöttségi állapotot (SOC) érjen el.Sok vállalat úgy dönt, hogy a tervezés kezdetén nem alkalmaz cellakiegyenlítést a költségek csökkentése érdekében, de a cellakiegyensúlyozó hardverbe és szoftverbe történő befektetés nélkül a tervezés nem teszi lehetővé, hogy az SOC megközelítse a 100 százalékot.

Mielőtt az akkumulátort megépítené, fontos, hogy az összes LiFePO4 cella illeszkedjen, és a teljesítmény, a feszültség és a belső ellenállás megegyezzen – és a gyártás után is ki kell egyensúlyozni őket.

Mi az a sejtegyensúlyozás?

A cellakiegyenlítés az a folyamat, amely a feszültségek és a töltési állapot kiegyenlítését jelenti a cellák között, amikor azok teljesen feltöltöttek.Nincs két egyforma sejt.A töltési állapot, az önkisülési sebesség, a kapacitás, az impedancia és a hőmérséklet jellemzői között mindig vannak kisebb eltérések.Ez akkor is igaz, ha a cellák ugyanaz a modell, ugyanaz a gyártó és ugyanaz a gyártási tétel.A gyártók a cellákat a hasonló feszültség szerint rendezik, hogy a lehető legjobban illeszkedjenek egymáshoz, de az egyes cellák impedanciájában, kapacitásában és önkisülési sebességében még mindig vannak csekély eltérések, amelyek idővel a feszültség eltéréséhez vezethetnek.

A LifePO4 sejtek kiegyensúlyozása

A LiFePO4 akkumulátorcsomagok (vagy bármely lítium akkumulátorcsomag) áramköri lappal vagy szimmetrikus áramkörrel, védőáramkör modullal (PCM) vagy akkumulátorvezérlő áramkör (BMS) Az akkumulátort és celláit figyelő tábla további információért olvassa el ezt a blogot információk az intelligens lítium áramkör védelméről .Egy kiegyensúlyozó áramkörrel rendelkező akkumulátorban az áramkör egyszerűen kiegyenlíti az akkumulátor egyes celláinak feszültségét a hardverrel, amikor az akkumulátor megközelíti a 100%-os SOC-t.A PCM-ben vagy a BMS-ben az egyensúlyt általában a hardver is fenntartja, azonban az áramkörön belül vannak olyan további védelmek vagy felügyeleti képességek, amelyek megvédik az akkumulátort, amelyek túlmutatnak a szimmetrikus áramkörön, például korlátozzák az akkumulátor töltési/kisütési áramát.

Az SLA akkumulátorok felügyelete nem ugyanúgy történik, mint a lítium, így nem ugyanúgy vannak kiegyensúlyozva.Az SLA akkumulátor kiegyensúlyozása az akkumulátor normálnál valamivel magasabb feszültséggel történő töltésével történik.Mivel az akkumulátornak nincs belső felügyelete, egy külső eszköznek, úgynevezett hidrométernek vagy személynek kell felügyelnie, hogy megakadályozza a hőelvezetést.Ez nem történik meg automatikusan, hanem rendszerint egy rutin karbantartási ütemtervben történik.

Egyensúlyozás LifePO4 Cells Technikák

A cellakiegyenlítés alapvető megoldása kiegyenlíti a feszültséget és a töltési állapotot a cellák között, amikor azok teljesen feltöltött állapotban vannak.A sejtkiegyensúlyozást általában két típusra osztják:

Passzív

● Aktív

● Passzív Cell Balancing

A passzív sejtkiegyensúlyozó módszer kissé egyszerű és egyértelmű.Kisütjük a cellákat disszipatív bypass útvonalon.Ez a bypass lehet integrált vagy külső az integrált áramkörön (IC).Ez a megközelítés kedvező az alacsony költségű rendszeralkalmazásokban.Az a tény, hogy egy nagyobb energiájú cellából származó többletenergia 100%-a hőként disszipálódik, kevésbé előnyös a passzív módszer alkalmazása kisütéskor, mivel nyilvánvalóan befolyásolja az akkumulátor üzemidejét.

Aktív egyensúlyozás LifePO4 Cells

Az aktív cellakiegyenlítés, amely kapacitív vagy induktív töltési kapcsolást használ a töltés átvitelére az akkumulátorcellák között, lényegesen hatékonyabb, mivel az energiát oda továbbítják, ahol szükség van rá, ahelyett, hogy elszívnák.Természetesen ennek a megnövekedett hatékonyságnak a kompromisszuma az, hogy további alkatrészekre van szükség magasabb költségek mellett.

Miért szükséges a megfelelő cellakiegyenlítés az akkumulátorokhoz?

Ban ben LiFePO4 akkumulátorok , amint a legalacsonyabb feszültségű cella eléri a BMS vagy PCM által kijelölt kisülési feszültséget, leállítja az egész akkumulátort.Ha a cellák kiegyensúlyozatlanok voltak a kisütés során, ez azt jelentheti, hogy egyes cellákban van fel nem használt energia, és az akkumulátor nem igazán „üres”.Hasonlóképpen, ha a cellák nincsenek kiegyensúlyozva töltés közben, a töltés megszakad, amint a legmagasabb feszültségű cella eléri a lekapcsolási feszültséget, és nem minden LiFePO4 cella töltődik fel teljesen, és az akkumulátor nem lesz feltöltve. bármelyik.

Mi ebben a rossz?Kezdésként a kiegyensúlyozatlan akkumulátor kisebb kapacitással és magasabb lekapcsolási feszültséggel rendelkezik az akkumulátor szintjén.Ezenkívül a kiegyensúlyozatlan akkumulátor folyamatos töltése és kisütése ezt idővel súlyosbítja.A LiFePO4 cellák viszonylag lineáris kisülési profilja egyre fontosabbá teszi, hogy minden cella illeszkedjen és kiegyensúlyozott legyen – minél nagyobb a cellafeszültségek közötti különbség, annál kisebb az elérhető kapacitás.

Az elmélet szerint a kiegyensúlyozott cellák mindegyike azonos sebességgel kisül, és ezért minden alkalommal ugyanazzal a feszültséggel kapcsol le.Ez nem mindig igaz, ezért a kiegyensúlyozó áramkör (vagy PCM/BMS) biztosítja, hogy töltéskor az akkumulátorcellák teljesen kiegyensúlyozhatók legyenek, hogy fenntartsák az akkumulátor tervezett kapacitását és teljesen feltöltődjenek.A megfelelő karbantartás kulcsfontosságú a lítium akkumulátor teljes élettartamának eléréséhez, és a cella kiegyensúlyozása ennek nagy részét képezi.

Összegzés

A cellakiegyenlítés nem csak az akkumulátor teljesítményének és élettartamának javítása szempontjából fontos, hanem egy biztonsági elemet is ad az akkumulátorhoz.Az akkumulátorbiztonság fokozásának és az akkumulátor élettartamának meghosszabbításának egyik feltörekvő technológiája a fejlett cellakiegyensúlyozás.Mivel az új cellakiegyenlítő technológiák nyomon követik az egyes cellák által igényelt kiegyensúlyozás mennyiségét, az akkumulátorcsomagok élettartama megnő, és az akkumulátor általános biztonsága is javul.

Ha bármilyen további kérdése van a cellakiegyensúlyozással, lítium akkumulátorokkal vagy bármi mással kapcsolatban, forduljon bizalommal lépjen kapcsolatba velünk .