Pse balancimi i qelizave Lifepo4 ka rëndësi?

Kur a paketë bateri litium është projektuar duke përdorur qeliza të shumta në seri, është shumë e rëndësishme të dizajnohen veçoritë elektronike për të balancuar vazhdimisht tensionet e qelizave.Kjo nuk është vetëm për performancën e paketës së baterisë, por edhe për ciklet optimale të jetës.

Përdorimi i balancimit të qelizave na mundëson të dizajnojmë një bateri me një kapacitet më të madh për një aplikacion, sepse balancimi i lejon baterisë të arrijë një gjendje më të lartë të karikimit (SOC).Shumë kompani zgjedhin të mos përdorin balancimin e qelizave në fillim të dizajnit të tyre për të ulur koston, por pa investimin në harduerin dhe softuerin e balancimit të qelizave, dizajni nuk lejon që SOC të afrohet 100 përqind.

Përpara se të ndërtohet bateria, është e rëndësishme të siguroheni që të gjitha qelizat LiFePO4 të përputhen dhe vlerësimin e paaftësisë, në tension dhe rezistencën e brendshme – dhe ato gjithashtu duhet të jenë të balancuara pas prodhimit.

Çfarë është balancimi i qelizave?

Balancimi i qelizave është procesi i barazimit të tensioneve dhe gjendjes së ngarkesës midis qelizave kur ato janë në një ngarkesë të plotë.Nuk ka dy qeliza identike.Gjithmonë ka dallime të vogla në gjendjen e ngarkesës, shkallën e vetëshkarkimit, kapacitetin, rezistencën dhe karakteristikat e temperaturës.Kjo është e vërtetë edhe nëse qelizat janë i njëjti model, i njëjti prodhues dhe i njëjti grup prodhimi.Prodhuesit do t'i renditin qelizat sipas tensionit të ngjashëm për t'u përshtatur sa më afër që të jetë e mundur, por ka ende ndryshime të vogla në rezistencën, kapacitetin dhe shkallën e vetëshkarkimit të qelizave individuale që përfundimisht mund të çojnë në një divergjencë në tension me kalimin e kohës.

Balancimi i qelizave LifePO4

Paketat e baterive LiFePO4 (ose çdo paketë baterie litium) kanë një tabelë qarku me qark të balancuar, modul qark mbrojtës (PCM), ose qarku i menaxhimit të baterisë (BMS) bordi që monitoron baterinë dhe qelizat e saj lexoni këtë blog për më shumë informacion rreth mbrojtjes inteligjente të qarkut të litiumit .Në një bateri me një qark balancues, qarku thjesht balancon tensionet e qelizave individuale në bateri me pajisje kur bateria i afrohet 100% SOC standardi i industrisë për fosfatin e hekurit të litiumit është të balancojë mbi një tension qelizë prej 3,6 volt.Në një PCM ose BMS, ekuilibri zakonisht ruhet gjithashtu nga hardueri, megjithatë, ka mbrojtje shtesë ose aftësi menaxhuese brenda qarkut që mbron baterinë që shkon përtej asaj që bën një qark i balancuar, siç është kufizimi i rrymës së ngarkimit/shkarkimit të baterisë.

Paketat e baterive SLA nuk monitorohen në të njëjtën mënyrë si litiumi, kështu që ato nuk janë të balancuara në të njëjtën mënyrë.Një bateri SLA balancohet duke e karikuar baterinë me një tension pak më të lartë se normalja.Meqenëse bateria nuk ka ndonjë monitorim të brendshëm, ajo do të duhet të monitorohet nga një pajisje e jashtme e quajtur hidrometër ose person për të parandaluar largimin termik.Kjo nuk bëhet automatikisht, por zakonisht kryhet në një orar rutinë të mirëmbajtjes.

Balancimi Qelizat LifePO4 Teknikat

Zgjidhja themelore e balancimit të qelizave barazon tensionin dhe gjendjen e ngarkesës midis qelizave kur ato janë në një gjendje plotësisht të ngarkuar.Balancimi i qelizave zakonisht kategorizohet në dy lloje:

Pasive

● Aktiv

● Balancimi i qelizave pasive

Metoda e balancimit pasiv të qelizave është disi e thjeshtë dhe e drejtpërdrejtë.Shkarkoni qelizat përmes një rruge anashkalimi shpërndarës.Ky anashkalim mund të jetë ose i integruar ose i jashtëm në qarkun e integruar (IC).Një qasje e tillë është e favorshme në aplikimet e sistemit me kosto të ulët.Fakti që 100% e energjisë së tepërt nga një qelizë me energji më të lartë shpërndahet si nxehtësi e bën metodën pasive më pak të preferueshme për t'u përdorur gjatë shkarkimit për shkak të ndikimit të dukshëm në kohën e funksionimit të baterisë.

Balancim aktiv Qelizat LifePO4

Balancimi aktiv i qelizave, i cili përdor transferimin e ngarkimit kapacitiv ose induktiv për të transferuar ngarkesën midis qelizave të baterisë, është dukshëm më efikas sepse energjia transferohet atje ku është e nevojshme në vend që të hiqet.Natyrisht, kompensimi për këtë efikasitet të përmirësuar është nevoja për komponentë shtesë me një kosto më të lartë.

Pse balancimi i duhur i qelizave është i nevojshëm për paketat e baterive

Në Bateritë LiFePO4 , sapo qeliza me tensionin më të ulët të godasë ndërprerjen e tensionit të shkarkimit të caktuar nga BMS ose PCM, ajo do të mbyllë të gjithë baterinë.Nëse qelizat ishin të çekuilibruara gjatë shkarkimit, kjo mund të nënkuptojë se disa qeliza kanë energji të papërdorur dhe se bateria nuk është vërtet "bosh".Po kështu, nëse qelizat nuk janë të balancuara gjatë karikimit, karikimi do të ndërpritet sapo qeliza me tensionin më të lartë të arrijë tensionin e ndërprerjes dhe jo të gjitha qelizat LiFePO4 do të ngarkohen plotësisht dhe bateria nuk do të jetë qoftë.

Çfarë ka kaq të keqe për këtë?Për të filluar, një bateri e pabalancuar do të ketë një kapacitet më të ulët dhe një tension më të lartë ndërprerjeje në nivelin e baterisë.Për më tepër, karikimi dhe shkarkimi i vazhdueshëm i një baterie të çekuilibruar do ta përkeqësojë këtë me kalimin e kohës.Profili relativisht linear i shkarkimit të qelizave LiFePO4 e bën gjithnjë e më të rëndësishme që të gjitha qelizat të përputhen dhe të balancohen - sa më i madh të jetë ndryshimi midis tensioneve të qelizave, aq më i ulët është kapaciteti i arritshëm.

Teoria është se qelizat e balancuara shkarkohen të gjitha me të njëjtin ritëm, dhe për këtë arsye shkëputen me të njëjtin tension çdo herë.Kjo nuk është gjithmonë e vërtetë, kështu që të kesh një qark balancues (ose PCM/BMS) siguron që pas karikimit, qelizat e baterisë mund të balancohen plotësisht për të ruajtur kapacitetin e projektimit të baterisë dhe për t'u ngarkuar plotësisht.Mirëmbajtja e duhur është çelësi për të hequr jetëgjatësinë e plotë të baterisë suaj të litiumit dhe balancimi i qelizave është një pjesë e madhe e kësaj.

Përmbledhje

Balancimi i qelizave nuk është vetëm i rëndësishëm për përmirësimin e performancës dhe cikleve të jetës së baterisë, por shton një element sigurie në bateri.Një nga teknologjitë në zhvillim për rritjen e sigurisë së baterisë dhe zgjatjen e jetëgjatësisë së baterisë është balancimi i avancuar i qelizave.Meqenëse teknologjitë e reja të balancimit të qelizave gjurmojnë sasinë e balancimit të nevojshëm nga qelizat individuale, jetëgjatësia e përdorshme e paketave të baterive rritet dhe siguria e përgjithshme e baterisë rritet.

Nëse keni pyetje të mëtejshme në lidhje me balancimin e qelizave, bateritë e litiumit ose ndonjë gjë tjetër, ju lutemi mos ngurroni të na kontaktoni .