Литий батарейкалары техникалык тейлөөгө муктаж болбогон кыймылдаткычтарга окшош; аBMSбаланстоо функциясы жок жөн гана маалымат жыйноочу болуп саналат жана башкаруу системасы катары каралышы мүмкүн эмес. Активдүү да, пассивдүү да тең салмактуулук батареянын топтомундагы карама-каршылыктарды жоюуга багытталган, бирок аларды ишке ашыруу принциптери түп-тамырынан бери башкача.
Түшүнүктүү болуш үчүн, бул макалада алгоритмдер аркылуу BMS тарабынан демилгеленген балансташтыруу активдүү баланстоо катары аныкталат, ал эми энергияны чачуу үчүн резисторлорду колдонгон тең салмактуулук пассивдүү баланстоо деп аталат. Активдүү баланстоо энергиянын берилишин камтыйт, ал эми пассивдүү тең салмактуулук энергиянын диссипациясын камтыйт.
Батарея топтомунун негизги дизайн принциптери
- Биринчи клетка толук заряддалганда заряддоо токтошу керек.
- Заряддоо биринчи клетка түгөнүп калганда бүтүшү керек.
- Алсыз клеткалар күчтүү клеткаларга караганда тезирээк карыйт.
- - ал эң начар заряды бар клетка акыры батареянын пакетин чектейт'дын колдонууга жөндөмдүүлүгү (эң алсыз звено).
- Батарея топтомундагы системанын температурасынын градиенти жогорку орточо температурада иштеген клеткаларды алсыз кылат.
- Тең салмактуулукту сактабастан, эң алсыз жана эң күчтүү клеткалардын ортосундагы чыңалуу айырмасы ар бир заряддын жана разряддын циклинде көбөйөт. Акыр-аягы, бир клетка максималдуу чыңалууга жакындайт, ал эми экинчиси минималдуу чыңалууга жакындайт, бул пакеттин заряддоо жана разряд мүмкүнчүлүктөрүнө тоскоол болот.
Убакыттын өтүшү менен клеткалардын дал келбегендигинен жана орнотуудан ар кандай температура шарттарынан улам клетканын тең салмактуулугу абдан маанилүү.
Литий-иондук батарейкалар, негизинен, эки түргө туш келет: кубаттоо туура эместиги жана кубаттуулугу дал келбейт. Заряддоо туура эместиги бирдей кубаттуулуктагы клеткалар акырындык менен зарядда айырмаланганда пайда болот. Кубаттуулуктун дал келбеши ар кандай баштапкы кубаттуулуктагы клеткалар чогуу колдонулганда болот. Клеткалар жалпысынан окшош өндүрүш процесстери менен бир убакта өндүрүлгөн болсо да, дал келбестиктер белгисиз булактардан же олуттуу өндүрүштүк айырмачылыктардан келип чыгышы мүмкүн.
Active Balancing vs. Passive Balance
1. Максат
Батарея топтомдору окшош болушу күмөндүү көптөгөн катар туташтырылган клеткалардан турат. Баланстоо клетканын чыңалуусунун четтөөлөрүнүн күтүлгөн диапазондо сакталышын камсыздайт, жалпы колдонууга жана башкарылууга мүмкүнчүлүк берет, ошону менен зыяндын алдын алып, батареянын иштөө мөөнөтүн узартат.
2. Дизайн салыштыруу
- Пассивдүү тең салмактуулук: Адатта резисторлорду колдонуп, ашыкча энергияны жылуулукка айландырган жогорку чыңалуудагы клеткаларды зарядсыздандырат. Бул ыкма башка клеткалар үчүн заряддоо убактысын узартат, бирок натыйжалуулугу төмөн.
- Активдүү баланстоо: Заряддоо жана разряд циклдеринде клеткалардагы зарядды кайра бөлүштүрүүчү, заряддоо убактысын кыскартуучу жана разряддын узактыгын узартуучу татаал ыкма. Ал жалпысынан кубаттоо учурунда ылдый тең салмактуулук стратегияларын жана жогорку тең салмактуулук стратегияларын колдонот.
- Жакшы жана жаман жактарын салыштыруу: Пассивдүү баланстоо жөнөкөй жана арзаныраак, бирок эффективдүү эмес, анткени ал энергияны жылуулук катары текке кетирет жана жайыраак салмактуулукка ээ. Активдүү балансташтыруу натыйжалуураак, энергияны клеткалар арасында өткөрүп берет, бул жалпы колдонуунун натыйжалуулугун жакшыртат жана баланска тезирээк жетет. Бирок, ал татаал структураларды жана жогорку чыгымдарды талап кылат, бул системаларды атайын ИКтерге интеграциялоодо кыйынчылыктар бар.
Корутунду
BMS концепциясы адегенде чет өлкөдө иштелип чыккан, алгачкы IC конструкциялары чыңалууну жана температураны аныктоого багытталган. Кийинчерээк тең салмактуулук концепциясы киргизилген, алгач ИКтерге интеграцияланган резистивдүү разряд методдору колдонулган. Бул ыкма азыр кеңири таралган, TI, MAXIM жана LINEAR сыяктуу компаниялар мындай чиптерди чыгарышат, кээ бирлери коммутатор драйверлерин микросхемаларга бириктиришет.
Пассивдүү тең салмактуулук принциптеринен жана диаграммаларынан, эгерде аккумулятордун пакетин баррель менен салыштырсак, клеткалар таякчалар сыяктуу. Энергиясы жогору клеткалар узун тактайлар, ал эми энергиясы азыраактар кыска тактайлар. Пассивдүү тең салмактуулук узун тактайларды гана "кыскартып", натыйжада энергияны текке кетирип, натыйжасыздыкка алып келет. Бул ыкманын чектөөлөр бар, анын ичинде олуттуу жылуулук таркатылышы жана чоң кубаттуулуктагы пакеттерде жай тең салмактуулук эффекттери.
Активдүү баланстоо, тескерисинче, "кыска тактайларды толтурат", энергияны жогорку энергиялуу клеткалардан азыраак энергиялуу клеткаларга өткөрүп, натыйжада эффективдүүлүктү жана тең салмактуулукка тез жетүүнү камсыз кылат. Бирок, ал коммутатор матрицаларын долбоорлоодо жана дисктерди башкарууда кыйынчылыктар менен бирге татаалдык жана чыгым маселелерин киргизет.
Салыштырууларды эске алуу менен, пассивдүү тең салмактуулук жакшы консистенциясы бар клеткалар үчүн ылайыктуу болушу мүмкүн, ал эми активдүү тең салмактуулук көбүрөөк айырмачылыктары бар клеткалар үчүн жакшыраак.
Посттун убактысы: 27-август-2024
