Invoering:
Chips voor stroomvoorziening zijn altijd een productcategorie geweest die veel aandacht heeft gekregen. Batterijbeveiligingschips zijn een type chip voor stroomvoorziening die gebruikt wordt om verschillende storingen in eencellige en meercellige batterijen te detecteren. In de huidige batterijsystemen zijn de eigenschappen van lithium-ionbatterijen zeer geschikt voor draagbare elektronische systemen, maarlithiumbatterijenBinnen de nominale limieten moet gewerkt worden, met de nadruk op prestaties en veiligheid. Daarom is de bescherming van lithium-ion-accupakketten noodzakelijk en cruciaal. De toepassing van diverse batterijbeveiligingsfuncties is bedoeld om het optreden van storingen zoals overstroomontlading (OCD) en oververhitting (OT) te voorkomen en de veiligheid van accupakketten te verhogen.
Het batterijbeheersysteem introduceert balanceringstechnologie.
Laten we het eerst hebben over het meest voorkomende probleem bij accupakketten: de inconsistentie. Nadat de afzonderlijke cellen een lithiumaccupakket hebben gevormd, kunnen thermische oververhitting en diverse andere storingen optreden. Dit probleem wordt veroorzaakt door de inconsistentie van het lithiumaccupakket. De afzonderlijke cellen waaruit het lithiumaccupakket is opgebouwd, verschillen in capaciteit, laad- en ontlaadparameters. Het zogenaamde "ton-effect" zorgt ervoor dat de cellen met de slechtste eigenschappen de algehele prestaties van het gehele lithiumaccupakket negatief beïnvloeden.
Lithiumbatterijbalanceringstechnologie wordt erkend als de beste manier om de consistentie van lithiumbatterijpakketten te waarborgen. Balancering houdt in dat de spanning van batterijen met verschillende capaciteiten in realtime wordt aangepast door de balanceerstroom te regelen. Hoe beter de balanceercapaciteit, hoe beter de mogelijkheid om de toename van spanningsverschillen te onderdrukken en thermische oververhitting te voorkomen, en hoe beter het aanpassingsvermogen aan diverse omstandigheden.lithiumbatterijpakket.
Dit verschilt van de eenvoudigste hardwarematige beveiliging. De lithiumbatterijbeveiliging kan een basisbeveiliging tegen overspanning zijn of een geavanceerde beveiliging die ook reageert op onderspanning, temperatuurfouten of stroomfouten. Over het algemeen kan de batterijbeheer-IC op het niveau van de lithiumbatterijmonitor en de brandstofmeter een functie voor het balanceren van de lithiumbatterij bieden. De lithiumbatterijmonitor biedt deze functie en bevat tevens een IC-beveiligingsfunctie met een hoge mate van configuratie. De brandstofmeter heeft een hogere mate van integratie, inclusief de functie van de lithiumbatterijmonitor, en integreert geavanceerde monitoringalgoritmen.
Sommige IC's voor de bescherming van lithiumbatterijen bevatten tegenwoordig echter ook functies voor het balanceren van lithiumbatterijen via geïntegreerde FET's. Deze kunnen automatisch volledig opgeladen batterijen met een hoge spanning ontladen tijdens het opladen en batterijen met een lage spanning in serie opgeladen houden, waardoor de batterij in balans blijft.lithiumbatterijpakketNaast het implementeren van een complete set functies voor spannings-, stroom- en temperatuurbeveiliging, beginnen batterijbeveiligings-IC's ook balanceringsfuncties te introduceren om te voldoen aan de beveiligingsbehoeften van meerdere batterijen.
Van primaire bescherming naar secundaire bescherming
Van primaire bescherming naar secundaire bescherming
De meest basale beveiliging is overspanningsbeveiliging. Alle beveiligings-IC's voor lithiumbatterijen bieden overspanningsbeveiliging op basis van verschillende beveiligingsniveaus. Sommige bieden overspannings- én overstroombeveiliging bij ontlading, andere bieden overspannings- én overstroombeveiliging bij ontlading én oververhitting. Voor sommige lithiumbatterijpakketten met een hoog aantal cellen is deze beveiliging niet langer voldoende. In dat geval is een beveiligings-IC voor lithiumbatterijen met een autonome balanceringsfunctie voor lithiumbatterijen nodig.
Deze beveiligings-IC behoort tot de primaire beveiliging en regelt de laad- en ontlaad-FET's om te reageren op verschillende soorten fouten. Deze balancering kan het probleem van thermische oververhitting oplossen.lithiumbatterijpakketHeel goed. Overmatige warmteontwikkeling in een enkele lithiumbatterij kan de balanceerschakelaar en weerstanden van het lithiumbatterijpakket beschadigen. Door het balanceren van lithiumbatterijen wordt elke niet-defecte lithiumbatterij in het lithiumbatterijpakket in evenwicht gebracht tot dezelfde relatieve capaciteit als andere defecte batterijen, waardoor het risico op thermische oververhitting wordt verminderd.
Momenteel zijn er twee manieren om lithiumbatterijen te balanceren: actief balanceren en passief balanceren. Bij actief balanceren wordt energie of lading overgedragen van batterijen met een hoge spanning/hoge laadstatus (SOC) naar batterijen met een lage SOC. Passief balanceren maakt gebruik van weerstanden om de energie van batterijen met een hoge spanning of hoge laadstatus te verbruiken, met als doel het verschil tussen de verschillende batterijen te verkleinen. Passief balanceren gaat gepaard met een hoog energieverlies en een verhoogd risico op thermische oververhitting. Actief balanceren is daarentegen effectiever, maar het besturingsalgoritme is zeer complex.
Van primaire tot secundaire beveiliging: het lithiumbatterijsysteem moet zijn uitgerust met een lithiumbatterijmonitor of een brandstofmeter om secundaire beveiliging te realiseren. Hoewel primaire beveiliging intelligente batterijbalanceringalgoritmen kan implementeren zonder MCU-besturing, moet secundaire beveiliging de spanning en stroom van de lithiumbatterij naar de MCU sturen voor besluitvorming op systeemniveau. Lithiumbatterijmonitoren of brandstofmeters hebben in principe batterijbalanceringsfuncties.
Conclusie
Afgezien van batterijmonitoren of brandstofmeters die batterijbalanceringsfuncties bieden, zijn beveiligings-IC's die primaire bescherming bieden niet langer beperkt tot basisbeveiliging zoals overspanning. Met de toenemende toepassing van multi-cell-systemenlithiumbatterijenBatterijpakketten met een grote capaciteit stellen steeds hogere eisen aan de beveiligings-IC's, en de introductie van balanceringsfuncties is dan ook zeer noodzakelijk.
Balanceren is meer een vorm van onderhoud. Bij elke laad- en ontlaadcyclus vindt een kleine compensatie plaats om de verschillen tussen de batterijen te compenseren. Als de batterijcel of het batterijpakket zelf echter kwaliteitsgebreken vertoont, kunnen compensatie en balanceren de kwaliteit van het batterijpakket niet verbeteren en zijn ze geen universele oplossing.
Heeft u vragen of wilt u meer weten? Aarzel dan niet om contact met ons op te nemen.neem contact met ons op.
Offerteaanvraag:
Jacqueline:jacqueline@heltec-energy.com/ +86 185 8375 6538
Suiker:sucre@heltec-bms.com/ +86 136 8844 2313
Nancy:nancy@heltec-energy.com/ +86 184 8223 7713
Geplaatst op: 21 oktober 2024