Uvod:
Čipovi koji se odnose na napajanje oduvijek su bili kategorija proizvoda kojima se pridavala velika pažnja. Čipovi za zaštitu baterija su vrsta čipova povezanih s napajanjem koji se koriste za otkrivanje različitih stanja kvara u jednoćelijskim i višećelijskim baterijama. U današnjim sistemima baterija, karakteristike litijum-jonskih baterija su veoma pogodne za prenosne elektronske sisteme, alilitijumske baterijetreba raditi u okviru nominalnih granica, fokusirajući se na performanse i sigurnost. Stoga je zaštita litijum-jonskih baterija neophodna i kritična. Primjena različitih funkcija zaštite baterije je da se izbjegne pojava kvarova kao što su prekomjerna struja pražnjenja OCD i pregrijavanje OT, te da se poboljša sigurnost baterijskih paketa.
Sistem upravljanja baterijama uvodi tehnologiju balansiranja
Prvo, hajde da razgovaramo o najčešćem problemu baterija, konzistentnosti. Nakon što pojedinačne ćelije formiraju litijumsku bateriju, može doći do termalnog bijega i raznih kvarova. Ovo je problem uzrokovan nedosljednošću litijumske baterije. Pojedinačne ćelije koje čine litijumsku bateriju su nedosledne u parametrima kapaciteta, punjenja i pražnjenja, a "efekat bačve" uzrokuje da pojedinačne ćelije sa lošijim svojstvima utiču na ukupne performanse čitavog paketa litijumskih baterija.
Tehnologija balansiranja litijumskih baterija je prepoznata kao najbolji način da se reši konzistentnost litijumskih baterija. Balansiranje je podešavanje napona u realnom vremenu baterija različitog kapaciteta podešavanjem struje balansiranja. Što je jača sposobnost balansiranja, to je jača sposobnost suzbijanja ekspanzije razlike napona i sprečavanja toplotnog bijega, a to je bolja prilagodljivost nalitijum baterija.
Ovo se razlikuje od najjednostavnijeg zaštitnika zasnovanog na hardveru. Zaštitnik litijumske baterije može biti osnovni zaštitnik od prenapona ili napredni zaštitnik koji može odgovoriti na podnapon, temperaturni kvar ili strujni kvar. Općenito govoreći, IC za upravljanje baterijom na razini monitora litijumske baterije i mjerača goriva može pružiti funkciju balansiranja litijumske baterije. Monitor litijumske baterije pruža funkciju balansiranja litijumske baterije i takođe uključuje IC zaštitnu funkciju sa velikom mogućnošću konfigurisanja. Mjerač goriva ima viši stepen integracije, uključujući funkciju monitora litijumske baterije, i na svojoj osnovi integriše napredne algoritme za praćenje.
Međutim, neke IC-ove za zaštitu litijumskih baterija sada takođe uključuju funkcije balansiranja litijumskih baterija putem integrisanih FET-ova, koji mogu automatski da isprazne visokonaponske potpuno napunjene baterije tokom punjenja i održavaju niskonaponske baterije u seriji napunjenim, čime se balansiralitijum baterija. Pored implementacije punog skupa funkcija zaštite napona, struje i temperature, IC-ovi za zaštitu baterija također počinju uvoditi funkcije balansiranja kako bi zadovoljili potrebe zaštite više baterija.
Od primarne zaštite do sekundarne zaštite
Od primarne zaštite do sekundarne zaštite
Najosnovnija zaštita je zaštita od prenapona. Svi zaštitni sklopovi litijumskih baterija pružaju zaštitu od prenapona prema različitim nivoima zaštite. Na osnovu toga, neki pružaju zaštitu od prenapona i prekomjerne struje pražnjenja, a neki pružaju zaštitu od prenapona plus prekomjerne struje pražnjenja plus zaštitu od pregrijavanja. Za neke litijumske baterije visoke ćelije, ova zaštita više nije dovoljna da zadovolji potrebe litijumskih baterija. U ovom trenutku je potrebna IC za zaštitu litijumske baterije sa funkcijom autonomnog balansiranja litijumske baterije.
Ovaj zaštitni IC pripada primarnoj zaštiti, koja kontrolira FET-ove punjenja i pražnjenja kako bi odgovorila na različite vrste zaštite od kvara. Ovo balansiranje može riješiti problem termičkog bijegalitijum baterijavrlo dobro. Prekomjerna akumulacija topline u jednoj litijumskoj bateriji će uzrokovati oštećenje balansnog prekidača litijumske baterije i otpornika. Balansiranje litijumske baterije omogućava da svaka neispravna litijumska baterija u litijumskom baterijskom paketu bude izbalansirana na isti relativni kapacitet kao i druge neispravne baterije, smanjujući rizik od toplotnog bijega.
Trenutno postoje dva načina za postizanje balansiranja litijumskih baterija: aktivno balansiranje i pasivno balansiranje. Aktivno balansiranje je prijenos energije ili punjenja sa visokonaponskih/visokih SOC baterija na baterije sa niskim SOC. Pasivno balansiranje je korištenje otpornika za trošenje energije visokonaponskih ili visokonapunjenih baterija kako bi se postigla svrha smanjenja jaza između različitih baterija. Pasivno balansiranje ima veliki gubitak energije i termički rizik. U poređenju sa tim, aktivno balansiranje je efikasnije, ali je algoritam upravljanja veoma težak.
Od primarne zaštite do sekundarne zaštite, sistem litijumskih baterija mora biti opremljen monitorom litijumske baterije ili pokazivačem goriva da bi se postigla sekundarna zaštita. Iako primarna zaštita može implementirati inteligentne algoritme za balansiranje baterija bez kontrole MCU-a, sekundarna zaštita treba da prenosi napon i struju litijumske baterije na MCU radi donošenja odluka na nivou sistema. Monitori litijumskih baterija ili mjerači goriva u osnovi imaju funkcije balansiranja baterije.
Zaključak
Osim monitora baterije ili mjerača goriva koji pružaju funkcije balansiranja baterije, zaštitni IC-i koji pružaju primarnu zaštitu više nisu ograničeni na osnovnu zaštitu kao što je prenapon. Uz sve veću primjenu višećelijskihlitijumske baterije, baterije velikog kapaciteta će imati sve veće zahtjeve za zaštitnim IC-ovima, a uvođenje balansnih funkcija je vrlo neophodno.
Balansiranje je više kao neka vrsta održavanja. Svako punjenje i pražnjenje će imati malu količinu kompenzacije balansiranja kako bi se uravnotežile razlike između baterija. Međutim, ako baterija ili sama baterija ima nedostatke u kvalitetu, zaštita i balansiranje ne mogu poboljšati kvalitet baterije i nisu univerzalni ključ.
Ako imate bilo kakvih pitanja ili želite da saznate više, ne ustručavajte seobratite nam se.
Zahtjev za ponudu:
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
Vrijeme objave: 21.10.2024