Panimula:
Ang mga chip na nauugnay sa kapangyarihan ay palaging isang kategorya ng mga produkto na nakatanggap ng maraming pansin. Ang battery protection chips ay isang uri ng power-related chips na ginagamit upang makita ang iba't ibang fault condition sa single-cell at multi-cell na baterya. Sa mga sistema ng baterya ngayon, ang mga katangian ng mga baterya ng lithium-ion ay napaka-angkop para sa mga portable na electronic system, ngunitmga baterya ng lithiumkailangang magtrabaho sa loob ng mga na-rate na limitasyon, na nakatuon sa pagganap at kaligtasan. Samakatuwid, ang proteksyon ng mga lithium-ion na baterya pack ay kinakailangan at kritikal. Ang paggamit ng iba't ibang mga function ng proteksyon ng baterya ay upang maiwasan ang paglitaw ng mga kundisyon ng fault tulad ng discharge overcurrent OCD at overheating OT, at upang mapahusay ang kaligtasan ng mga battery pack.
Ang sistema ng pamamahala ng baterya ay nagpapakilala ng teknolohiya sa pagbabalanse
Una, pag-usapan natin ang pinakakaraniwang problema ng mga pack ng baterya, ang pagkakapare-pareho. Matapos bumuo ang mga solong cell ng lithium battery pack, maaaring mangyari ang thermal runaway at iba't ibang fault condition. Ito ang problemang dulot ng hindi pagkakapare-pareho ng lithium battery pack. Ang mga solong cell na bumubuo sa lithium battery pack ay hindi pare-pareho sa mga parameter ng kapasidad, pag-charge, at pagdiskarga, at ang "barrel effect" ay nagiging sanhi ng mga solong cell na may mas masahol na mga katangian upang makaapekto sa pangkalahatang pagganap ng buong lithium battery pack.
Ang teknolohiya sa pagbabalanse ng baterya ng lithium ay kinikilala bilang ang pinakamahusay na paraan upang malutas ang pagkakapare-pareho ng mga pack ng baterya ng lithium. Ang pagbabalanse ay ang pagsasaayos ng real-time na boltahe ng mga baterya ng iba't ibang kapasidad sa pamamagitan ng pagsasaayos ng kasalukuyang pagbabalanse. Ang mas malakas na kakayahan sa pagbabalanse, mas malakas ang kakayahang sugpuin ang pagpapalawak ng pagkakaiba ng boltahe at maiwasan ang thermal runaway, at mas mahusay ang adaptability salithium battery pack.
Iba ito sa pinakasimpleng protektor na nakabatay sa hardware. Ang lithium battery protector ay maaaring isang pangunahing overvoltage protector o isang advanced na protector na maaaring tumugon sa undervoltage, temperature fault o kasalukuyang fault. Sa pangkalahatan, ang IC ng pamamahala ng baterya sa antas ng monitor ng baterya ng lithium at gauge ng gasolina ay maaaring magbigay ng function ng pagbabalanse ng baterya ng lithium. Ang lithium battery monitor ay nagbibigay ng lithium battery balancing function at kasama rin ang IC protection function na may mataas na configurability. Ang fuel gauge ay may mas mataas na antas ng integration, kabilang ang function ng lithium battery monitor, at isinasama ang mga advanced na algorithm ng pagsubaybay sa batayan nito.
Gayunpaman, ang ilang mga lithium battery protection IC ay isinasama na rin ngayon ang mga function ng pagbabalanse ng baterya ng lithium sa pamamagitan ng mga pinagsama-samang FET, na maaaring awtomatikong mag-discharge ng mataas na boltahe na ganap na naka-charge na mga baterya habang nagcha-charge at nagpapanatili ng mababang boltahe na mga baterya sa serye na naka-charge, sa gayon ay binabalanse anglithium battery pack. Bilang karagdagan sa pagpapatupad ng isang buong hanay ng boltahe, kasalukuyan at mga pag-andar sa proteksyon ng temperatura, ang mga IC ng proteksyon ng baterya ay nagsisimula na ring magpakilala ng mga function ng pagbabalanse upang matugunan ang mga pangangailangan sa proteksyon ng maraming baterya.
Mula sa pangunahing proteksyon hanggang sa pangalawang proteksyon
Mula sa pangunahing proteksyon hanggang sa pangalawang proteksyon
Ang pinakapangunahing proteksyon ay ang overvoltage na proteksyon. Ang lahat ng lithium battery protection IC ay nagbibigay ng overvoltage na proteksyon ayon sa iba't ibang antas ng proteksyon. Sa batayan na ito, ang ilan ay nagbibigay ng overvoltage plus discharge overcurrent na proteksyon, at ang ilan ay nagbibigay ng overvoltage plus discharge overcurrent at overheating na proteksyon. Para sa ilang high-cell na lithium battery pack, hindi na sapat ang proteksyong ito upang matugunan ang mga pangangailangan ng lithium battery pack. Sa oras na ito, kinakailangan ang isang lithium battery protection IC na may lithium battery autonomous balancing function.
Ang proteksyon na IC na ito ay kabilang sa pangunahing proteksyon, na kumokontrol sa pagsingil at paglabas ng mga FET upang tumugon sa iba't ibang uri ng proteksyon sa kasalanan. Ang pagbabalanse na ito ay maaaring malutas ang problema ng thermal runaway nglithium battery packnapakahusay. Ang labis na pag-iipon ng init sa isang baterya ng lithium ay magdudulot ng pinsala sa switch ng balanse ng lithium battery pack at mga resistor. Ang pagbabalanse ng baterya ng lithium ay nagbibigay-daan sa bawat hindi depektong baterya ng lithium sa pack ng baterya ng lithium na balanse sa parehong kamag-anak na kapasidad tulad ng iba pang mga may sira na baterya, na binabawasan ang panganib ng thermal runaway.
Sa kasalukuyan, mayroong dalawang paraan upang makamit ang pagbabalanse ng baterya ng lithium: aktibong pagbabalanse at passive na pagbabalanse. Ang aktibong pagbabalanse ay ang paglipat ng enerhiya o singil mula sa mga bateryang may mataas na boltahe/mataas na SOC patungo sa mga bateryang mababa ang SOC. Ang passive balancing ay ang paggamit ng mga resistors upang ubusin ang enerhiya ng mga high-voltage o high-charge na baterya upang makamit ang layunin na bawasan ang agwat sa pagitan ng iba't ibang mga baterya. Ang passive balancing ay may mataas na pagkawala ng enerhiya at panganib sa thermal. Sa paghahambing, ang aktibong pagbabalanse ay mas epektibo, ngunit ang control algorithm ay napakahirap.
Mula sa pangunahing proteksyon hanggang sa pangalawang proteksyon, ang sistema ng baterya ng lithium ay kailangang nilagyan ng monitor ng baterya ng lithium o isang fuel gauge upang makamit ang pangalawang proteksyon. Bagama't ang pangunahing proteksyon ay maaaring magpatupad ng matalinong mga algorithm sa pagbabalanse ng baterya nang walang kontrol sa MCU, ang pangalawang proteksyon ay kailangang magpadala ng boltahe at kasalukuyang baterya ng lithium sa MCU para sa paggawa ng desisyon sa antas ng system. Ang mga monitor ng baterya ng lithium o fuel gauge ay karaniwang may mga function ng pagbabalanse ng baterya.
Konklusyon
Bukod sa mga monitor ng baterya o fuel gauge na nagbibigay ng mga function ng pagbabalanse ng baterya, ang mga IC ng proteksyon na nagbibigay ng pangunahing proteksyon ay hindi na limitado sa pangunahing proteksyon tulad ng overvoltage. Sa pagtaas ng aplikasyon ng multi-cellmga baterya ng lithium, ang malalaking kapasidad na mga battery pack ay magkakaroon ng mas mataas at mas mataas na mga kinakailangan para sa mga IC ng proteksyon, at ang pagpapakilala ng mga function ng pagbabalanse ay lubhang kailangan.
Ang pagbabalanse ay mas katulad ng isang uri ng pagpapanatili. Ang bawat charge at discharge ay magkakaroon ng maliit na halaga ng pagbabalanse ng kabayaran upang balansehin ang mga pagkakaiba sa pagitan ng mga baterya. Gayunpaman, kung ang cell ng baterya o ang mismong battery pack ay may mga de-kalidad na depekto, hindi mapapahusay ng proteksyon at pagbabalanse ang kalidad ng battery pack, at hindi ito isang unibersal na susi.
Kung mayroon kang anumang mga katanungan o nais na matuto nang higit pa, mangyaring huwag mag-atubilingmakipag-ugnayan sa amin.
Kahilingan para sa Sipi:
Jacqueline:jacqueline@heltec-bms.com/ +86 185 8375 6538
Sucre:sucre@heltec-bms.com/ +86 136 8844 2313
Nancy:nancy@heltec-bms.com/ +86 184 8223 7713
Oras ng post: Okt-21-2024