Mengapa menyeimbangkan Sel Lifepo4 Penting？

Ketika sebuah paket baterai litium dirancang menggunakan beberapa sel secara seri, sangat penting untuk merancang fitur elektronik untuk terus menyeimbangkan voltase sel.Ini tidak hanya untuk kinerja paket baterai tetapi juga untuk siklus hidup yang optimal.

Penggunaan cell balancing memungkinkan kita merancang baterai dengan kapasitas yang lebih besar untuk suatu aplikasi karena balancing memungkinkan baterai mencapai state of charge (SOC) yang lebih tinggi.Banyak perusahaan memilih untuk tidak menggunakan penyeimbangan sel pada awal desain mereka untuk mengurangi biaya tetapi tanpa investasi dalam perangkat keras dan perangkat lunak penyeimbang sel, desain tersebut tidak memungkinkan SOC mendekati 100 persen.

Sebelum baterai dibuat, penting untuk memastikan semua sel LiFePO4 cocok & peringkat ketidakmampuan, voltase, dan resistansi internal – dan juga harus seimbang setelah pembuatan.

Apa itu Penyeimbangan Sel？

Penyeimbangan sel adalah proses menyamakan voltase dan status muatan di antara sel-sel saat terisi penuh.Tidak ada dua sel yang identik.Selalu ada sedikit perbedaan dalam status pengisian daya, laju pelepasan sendiri, kapasitas, impedansi, dan karakteristik suhu.Hal ini berlaku bahkan jika selnya adalah model yang sama, pabrikan yang sama, dan lot produksi yang sama.Produsen akan menyortir sel dengan voltase yang sama untuk mencocokkan sedekat mungkin, tetapi masih ada sedikit variasi dalam impedansi, kapasitas, dan laju pelepasan sendiri sel individu yang pada akhirnya dapat menyebabkan perbedaan voltase dari waktu ke waktu.

Menyeimbangkan Sel LifePO4

Paket baterai LiFePO4 (atau paket baterai lithium apa pun) memiliki papan sirkuit dengan sirkuit seimbang, modul sirkuit pelindung (PCM), atau sirkuit manajemen baterai (BMS) papan yang memonitor baterai dan sel-selnya baca blog ini lebih lanjut informasi tentang perlindungan sirkuit litium pintar .Dalam baterai dengan sirkuit penyeimbang, sirkuit hanya menyeimbangkan voltase masing-masing sel dalam baterai dengan perangkat keras saat baterai mendekati 100% SOC standar industri untuk litium besi fosfat adalah menyeimbangkan di atas voltase sel 3,6 volt.Dalam PCM atau BMS, keseimbangan biasanya juga dipertahankan oleh perangkat keras, namun, ada perlindungan tambahan atau kemampuan manajemen dalam sirkuit yang melindungi baterai yang melampaui apa yang dilakukan sirkuit seimbang, seperti membatasi arus pengisian/pengosongan baterai.

Paket baterai SLA tidak dipantau dengan cara yang sama seperti litium, sehingga tidak diseimbangkan dengan cara yang sama.Baterai SLA diseimbangkan dengan mengisi baterai dengan tegangan yang sedikit lebih tinggi dari biasanya.Karena baterai tidak memiliki pemantauan internal, baterai perlu dipantau oleh perangkat eksternal yang disebut hidrometer atau orang untuk mencegah pelepasan panas.Ini tidak dilakukan secara otomatis tetapi biasanya dilakukan dalam jadwal perawatan rutin.

Menyeimbangkan Sel LifePO4 Teknik

Solusi mendasar dari penyeimbangan sel menyamakan tegangan dan keadaan muatan di antara sel-sel ketika mereka berada dalam keadaan terisi penuh.Penyeimbangan sel biasanya dikategorikan menjadi dua jenis:

Pasif

● Aktif

● Penyeimbangan Sel Pasif

Metode penyeimbangan sel pasif agak sederhana dan lugas.Keluarkan sel melalui rute bypass disipatif.Bypass ini dapat berupa terintegrasi atau eksternal ke sirkuit terpadu (IC).Pendekatan seperti itu menguntungkan dalam aplikasi sistem berbiaya rendah.Fakta bahwa 100% kelebihan energi dari sel energi yang lebih tinggi hilang sebagai panas membuat metode pasif kurang disukai untuk digunakan selama pengosongan karena dampak yang jelas pada waktu kerja baterai.

Penyeimbangan Aktif Sel LifePO4

Penyeimbangan sel aktif, yang menggunakan bolak-balik muatan kapasitif atau induktif untuk mentransfer muatan antar sel baterai, secara signifikan lebih efisien karena energi ditransfer ke tempat yang dibutuhkan alih-alih dibuang.Tentu saja, trade-off untuk peningkatan efisiensi ini adalah kebutuhan akan komponen tambahan dengan biaya yang lebih tinggi.

Mengapa Penyeimbangan Sel yang Tepat Diperlukan untuk Paket Baterai

Di baterai LiFePO4 , segera setelah sel dengan voltase terendah mencapai voltase pelepasan yang terputus yang ditentukan oleh BMS atau PCM, sel itu akan mematikan seluruh baterai.Jika sel tidak seimbang selama pengosongan, ini mungkin berarti bahwa beberapa sel memiliki energi yang tidak terpakai dan baterai tidak benar-benar "kosong".Demikian juga, jika sel tidak seimbang saat pengisian, pengisian akan terganggu segera setelah sel dengan voltase tertinggi mencapai voltase cut-off, dan tidak semua sel LiFePO4 akan terisi penuh, dan baterai tidak akan terisi penuh. salah satu.

Apa yang buruk tentang itu?Untuk memulai, baterai yang tidak seimbang akan memiliki kapasitas yang lebih rendah dan tegangan cut-off yang lebih tinggi pada level baterai.Selain itu, pengisian dan pengosongan baterai yang tidak seimbang secara terus-menerus akan memperburuk hal ini dari waktu ke waktu.Profil pelepasan sel LiFePO4 yang relatif linier membuatnya semakin penting bahwa semua sel cocok dan seimbang – semakin besar perbedaan antara voltase sel, semakin rendah kapasitas yang diperoleh.

Teorinya adalah bahwa sel-sel seimbang semua debit pada tingkat yang sama, dan karena itu terputus pada tegangan yang sama setiap saat.Ini tidak selalu benar, jadi memiliki sirkuit penyeimbang (atau PCM/BMS) memastikan bahwa saat mengisi daya, sel baterai dapat sepenuhnya seimbang untuk menjaga kapasitas desain baterai dan menjadi terisi penuh.Perawatan yang tepat adalah kunci untuk mendapatkan masa pakai penuh dari baterai lithium Anda, dan penyeimbangan sel adalah bagian besar dari itu.

Ringkasan

Penyeimbangan sel tidak hanya penting untuk meningkatkan kinerja dan siklus hidup baterai, tetapi juga menambah elemen keamanan pada baterai.Salah satu teknologi yang muncul untuk meningkatkan keamanan baterai dan memperpanjang masa pakai baterai adalah penyeimbangan sel tingkat lanjut.Karena teknologi penyeimbangan sel yang baru melacak jumlah penyeimbangan yang dibutuhkan oleh masing-masing sel, masa pakai baterai yang dapat digunakan meningkat, dan keamanan baterai secara keseluruhan ditingkatkan.

Jika Anda memiliki pertanyaan lebih lanjut tentang penyeimbangan sel, baterai litium, atau apa pun, silakan hubungi kami .