Af hverju skiptir jafnvægi á Lifepo4 frumum máli?

Þegar a litíum rafhlöðu pakki er hannað með því að nota margar frumur í röð, það er mjög mikilvægt að hanna rafeindaeiginleikana til að halda stöðugt jafnvægi á frumuspennunum.Þetta er ekki aðeins fyrir frammistöðu rafhlöðupakkans heldur einnig fyrir ákjósanlegan líftíma.

Notkun frumujafnvægis gerir okkur kleift að hanna rafhlöðu með stærri getu fyrir forrit vegna þess að jafnvægi gerir rafhlöðunni kleift að ná hærra hleðsluástandi (SOC).Mörg fyrirtæki kjósa að nota ekki frumujöfnun í upphafi hönnunar sinnar til að draga úr kostnaði en án fjárfestingar í frumujöfnunarvélbúnaði og hugbúnaði leyfir hönnunin ekki SOC að nálgast 100 prósent.

Áður en rafhlaðan er smíðuð er mikilvægt að tryggja að allar LiFePO4 frumurnar séu samræmdar og ógetu, í spennu og innri viðnámi – og þær verða einnig að vera í jafnvægi eftir framleiðslu.

Hvað er frumujafnvægi?

Frumujöfnun er ferlið við að jafna spennu og hleðsluástand milli frumanna þegar þær eru í fullri hleðslu.Engar tvær frumur eru eins.Það er alltaf smá munur á hleðsluástandi, sjálfsafhleðsluhraða, getu, viðnám og hitaeiginleikum.Þetta á við jafnvel þó að frumurnar séu af sömu gerð, sama framleiðanda og sama framleiðslulotu.Framleiðendur munu flokka frumur eftir svipaðri spennu til að passa eins nálægt og mögulegt er, en það eru enn smávægilegar breytingar á viðnám, afkastagetu og sjálfsafhleðsluhraða einstakra frumna sem getur að lokum leitt til mismuna í spennu með tímanum.

Jafnvægi á LifePO4 frumum

LiFePO4 rafhlöðupakkar (eða litíum rafhlöðupakkar) eru með hringrás með annað hvort jafnvægisrás, hlífðarrásareiningu (PCM) eða rafhlöðustjórnunarrás (BMS) borð sem fylgist með rafhlöðunni og frumum hennar lesið þetta blogg til að fá meira upplýsingar um snjalla litíum hringrásarvörn .Í rafhlöðu með jafnvægisrás, jafnar hringrásin einfaldlega spennu einstakra frumna í rafhlöðunni með vélbúnaði þegar rafhlaðan nálgast 100% SOC iðnaðarstaðallinn fyrir litíum járnfosfat er að halda jafnvægi yfir frumuspennu sem er 3,6 volt.Í PCM eða BMS er jafnvægi einnig venjulega viðhaldið af vélbúnaði, hins vegar eru viðbótarvörn eða stjórnunargeta innan rafrásarinnar sem verndar rafhlöðuna sem fer lengra en jafnvægi hringrás gerir, svo sem að takmarka hleðslu/hleðslustraum rafhlöðunnar.

Ekki er fylgst með SLA rafhlöðupökkum á sama hátt og litíum, þannig að þeir eru ekki í jafnvægi á sama hátt.SLA rafhlaða er jafnvægi með því að hlaða rafhlöðuna með aðeins hærri spennu en venjulega.Þar sem rafhlaðan er ekki með innra eftirlit þarf að fylgjast með henni af utanaðkomandi tæki sem kallast vatnsmælir eða manneskja til að koma í veg fyrir hitauppstreymi.Þetta er ekki gert sjálfkrafa en er venjulega framkvæmt í venjubundinni viðhaldsáætlun.

Jafnvægi LifePO4 frumur Tækni

Grundvallarlausn frumujafnvægis jafnar spennu og hleðsluástand milli frumanna þegar þær eru í fullhlaðinnu ástandi.Frumujafnvægi er venjulega flokkað í tvær gerðir:

Hlutlaus

● Virkur

● Passive Cell Balancing

Óvirka frumujafnvægisaðferðin er nokkuð einföld og einföld.Losaðu frumurnar í gegnum losandi framhjáleið.Þetta framhjáhlaup getur verið annað hvort samþætt eða utan við samþættu hringrásina (IC).Slík nálgun er hagstæð í lágkostnaðarkerfisumsóknum.Sú staðreynd að 100% af umframorku frá orkumeiri frumu er eytt sem hiti gerir óvirku aðferðina síður ákjósanlegasta til notkunar við afhleðslu vegna augljósra áhrifa á notkunartíma rafhlöðunnar.

Virk jafnvægi LifePO4 frumur

Virk frumujöfnun, sem notar rafrýmd eða innleiðandi hleðsluflutning til að flytja hleðslu á milli rafhlöðufrumna, er umtalsvert skilvirkari vegna þess að orka er flutt þangað sem hennar er þörf í stað þess að blása út.Auðvitað er skiptingin fyrir þessa bættu skilvirkni þörfina fyrir fleiri íhluti með hærri kostnaði.

Hvers vegna rétt frumujafnvægi er nauðsynlegt fyrir rafhlöðupakka

Í LiFePO4 rafhlöður , um leið og fruman með lægstu spennuna lendir á losunarspennunni sem er tilnefnd af BMS eða PCM, mun það leggja niður alla rafhlöðuna.Ef frumurnar voru í ójafnvægi við losun gæti það þýtt að sumar frumur hafi ónotaða orku og að rafhlaðan sé ekki raunverulega „tóm“.Sömuleiðis, ef frumurnar eru ekki í jafnvægi við hleðslu, verður hleðsla rofin um leið og fruman með hæstu spennuna nær stöðvunarspennunni og ekki verða allar LiFePO4 frumurnar fullhlaðnar og rafhlaðan verður ekki hvort sem er.

Hvað er svona slæmt við það?Til að byrja með mun ójafnvægi rafhlaða hafa minni afkastagetu og hærri stöðvunarspennu á rafhlöðustigi.Að auki mun stöðug hleðsla og afhleðsla ójafnvægis rafhlöðu auka þetta með tímanum.Tiltölulega línuleg losunarsnið LiFePO4 frumna gerir það sífellt mikilvægara að allar frumur séu samræmdar og jafnvægir - því meiri munur sem er á milli spennu frumunnar, því minni er afkastageta.

Kenningin er sú að jafnvægisfrumur tæmast allar á sama hraða og slokkni því við sömu spennu í hvert skipti.Þetta er ekki alltaf satt, svo að hafa jafnvægisrás (eða PCM/BMS) tryggir að við hleðslu er hægt að jafna rafhlöðufrumurnar að fullu til að viðhalda hönnunargetu rafhlöðunnar og verða fullhlaðinar.Rétt viðhald er lykillinn að því að ná fullum líftíma út úr litíum rafhlöðunni og frumujafnvægi er stór hluti af því.

Samantekt

Frumjafnvægi er ekki aðeins mikilvægt til að bæta afköst og líftíma rafhlöðunnar, heldur bætir það öryggi við rafhlöðuna.Ein af nýjustu tækni til að auka rafhlöðuöryggi og lengja endingu rafhlöðunnar er háþróuð frumujöfnun.Þar sem ný frumujöfnunartækni fylgist með því magni jafnvægis sem einstakar frumur þurfa, eykst nothæfi rafhlöðupakka og heildaröryggi rafhlöðunnar er aukið.

Ef þú hefur einhverjar frekari spurningar um frumujafnvægi, litíum rafhlöður eða eitthvað annað, vinsamlegast ekki hika við að gera það Hafðu samband við okkur .