Lifepo4 Hücrelerini dengelemek neden önemlidir?

ne zaman bir lityum pil paketi Seri olarak birden fazla hücre kullanılarak tasarlandığından, elektronik özelliklerin hücre voltajlarını sürekli dengeleyecek şekilde tasarlanması çok önemlidir. Bu sadece pil takımının performansı için değil, aynı zamanda optimum yaşam döngüsü için de geçerlidir.

Hücre dengelemenin kullanılması, bir uygulama için daha büyük kapasiteli bir pil tasarlamamızı sağlar çünkü dengeleme, pilin daha yüksek bir şarj durumuna (SOC) ulaşmasını sağlar. Pek çok şirket, maliyeti azaltmak için tasarımlarının başlangıcında hücre dengelemeyi kullanmamayı seçiyor ancak hücre dengeleme donanım ve yazılımına yatırım yapılmadan tasarım, SOC'nin yüzde 100'e yaklaşmasına izin vermiyor.

Akü üretilmeden önce, tüm LiFePO4 hücrelerinin voltaj ve iç direnç açısından kapasitesizlik derecesi ve eşleştiğinden emin olmak önemlidir ve ayrıca üretimden sonra da dengelenmeleri gerekir.

Hücre Dengeleme Nedir？

Hücre dengeleme, hücreler tam şarjdayken aralarındaki gerilimlerin ve şarj durumlarının eşitlenmesi işlemidir. Hiçbir hücre birbirinin aynısı değildir. Şarj durumu, kendi kendine deşarj oranı, kapasite, empedans ve sıcaklık özelliklerinde her zaman küçük farklılıklar vardır. Hücreler aynı model, aynı üretici ve aynı üretim partisi olsa bile bu durum geçerlidir. Üreticiler hücreleri mümkün olduğu kadar birbirine yakın olacak şekilde benzer voltaja göre sıralayacaklar, ancak bireysel hücrelerin empedansı, kapasitesi ve kendi kendine deşarj oranında hala küçük değişiklikler var ve bu da zaman içinde voltajda bir farklılığa yol açabilir.

LifePO4 Hücrelerini Dengelemek

LiFePO4 pil paketleri (veya herhangi bir lityum pil paketi), dengeli devre, koruyucu devre modülü (PCM) veya pil yönetim devresi (BMS) pili ve hücrelerini izleyen kart daha fazla bilgi için bu blogu okuyun akıllı lityum devre koruması hakkında bilgi . Dengeleme devresine sahip bir bataryada, batarya %100 SOC'ye yaklaştığında devre, bataryadaki bireysel hücrelerin voltajlarını donanımla basitçe dengeler. Lityum demir fosfat için endüstri standardı, 3,6 voltluk bir hücre voltajının üzerinde dengeleme yapmaktır. Bir PCM veya BMS'de denge tipik olarak donanım tarafından da korunur, ancak devre içinde, akü şarj/deşarj akımını sınırlamak gibi dengeli bir devrenin yaptığının ötesine geçen aküyü koruyan ek korumalar veya yönetim yetenekleri vardır.

SLA pil paketleri lityum ile aynı şekilde izlenmediği için aynı şekilde dengelenmezler. Bir SLA pili, pilin normalden biraz daha yüksek bir voltajla şarj edilmesiyle dengelenir. Pilin herhangi bir dahili izleme özelliği bulunmadığından, termal kaçmayı önlemek için hidrometre adı verilen harici bir cihaz veya kişi tarafından izlenmesi gerekecektir. Bu otomatik olarak yapılmaz ancak genellikle rutin bir bakım programında gerçekleştirilir.

Dengeleme LifePO4 Hücreleri Teknikler

Hücre dengelemenin temel çözümü, hücreler tam şarjlı durumdayken aralarındaki voltajı ve şarj durumunu eşitler. Hücre dengeleme genellikle iki türe ayrılır:

Pasif

● Etkin

● Pasif Hücre Dengeleme

Pasif hücre dengeleme yöntemi biraz basit ve anlaşılırdır. Enerji tüketen bir bypass yoluyla hücreleri boşaltın. Bu bypass entegre devreye (IC) entegre veya harici olabilir. Böyle bir yaklaşım düşük maliyetli sistem uygulamalarında tercih edilir. Daha yüksek enerjili bir hücreden gelen fazla enerjinin %100'ünün ısı olarak dağıtılması, pilin çalışma süresi üzerindeki belirgin etkisi nedeniyle pasif yöntemin deşarj sırasında kullanımını daha az tercih edilir hale getirir.

Aktif Dengeleme LifePO4 Hücreleri

Akü hücreleri arasında şarj aktarımı için kapasitif veya endüktif şarj değişimini kullanan aktif hücre dengeleme, önemli ölçüde daha verimlidir çünkü enerji, boşaltılmak yerine ihtiyaç duyulan yere aktarılır. Tabii ki, bu gelişmiş verimliliğin karşılığı, daha yüksek maliyetle ek bileşenlere duyulan ihtiyaçtır.

Pil Paketleri için Doğru Hücre Dengelemesi Neden Gereklidir?

İçinde LiFePO4 piller En düşük gerilime sahip hücre, BMS veya PCM tarafından belirlenen deşarj gerilimi kesme noktasına ulaştığında tüm aküyü kapatacaktır. Boşalma sırasında hücrelerin dengesizliği, bazı hücrelerin kullanılmamış enerjiye sahip olduğu ve pilin gerçekten "boş" olmadığı anlamına gelebilir. Aynı şekilde şarj sırasında hücreler dengeli değilse, en yüksek gerilime sahip hücre kesme gerilimine ulaştığında şarj kesilecek ve tüm LiFePO4 hücreleri tam olarak şarj edilmeyecek ve akü şarj edilmeyecektir. herhangi biri.

Bunun nesi kötü? Başlangıç ​​olarak, dengesiz bir akü daha düşük kapasiteye ve akü seviyesinde daha yüksek bir kesme voltajına sahip olacaktır. Ek olarak, dengesiz bir pilin sürekli olarak şarj edilmesi ve boşaltılması, bu durumun zamanla daha da kötüleşmesine neden olacaktır. LiFePO4 hücrelerinin nispeten doğrusal deşarj profili, tüm hücrelerin eşleştirilmesi ve dengelenmesinin giderek daha önemli hale gelmesine neden oluyor; hücre voltajları arasındaki fark ne kadar büyük olursa, elde edilebilir kapasite o kadar düşük olur.

Teori, dengeli hücrelerin hepsinin aynı oranda deşarj olması ve dolayısıyla her seferinde aynı voltajda kesilmesidir. Bu her zaman doğru değildir, dolayısıyla bir dengeleme devresine (veya PCM/BMS) sahip olmak, şarj sırasında pil hücrelerinin, pilin tasarım kapasitesini korumak ve tamamen şarj olmak için tamamen dengelenmesini sağlar. Uygun bakım, lityum pilinizin ömrünün tamamını uzatmanın anahtarıdır ve hücre dengeleme bunun büyük bir parçasıdır.

Özet

Hücre dengeleme yalnızca pilin performansını ve yaşam döngüsünü iyileştirmek için önemli değildir, aynı zamanda pile bir güvenlik unsuru da katar. Pil güvenliğini artırmak ve pil ömrünü uzatmak için ortaya çıkan teknolojilerden biri gelişmiş hücre dengelemedir. Yeni hücre dengeleme teknolojileri, tek tek hücrelerin ihtiyaç duyduğu dengeleme miktarını takip ettiğinden, pil paketlerinin kullanılabilir ömrü uzar ve genel pil güvenliği artar.

Hücre dengeleme, lityum piller veya başka herhangi bir şey hakkında başka sorularınız varsa lütfen çekinmeyin. bize Ulaşın .