Invoering:
Power-gerelateerde chips hebben altijd veel aandacht gekregen. Batterijbeschermingschips zijn een type power-gerelateerde chips dat wordt gebruikt 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, maarlithiumbatterijenmoeten binnen de nominale grenzen werken, met de nadruk op prestaties en veiligheid. Daarom is de bescherming van lithium-ion-accu's noodzakelijk en cruciaal. De toepassing van verschillende accubeschermingsfuncties is bedoeld om storingen zoals ontlading, overstroom (OCD) en oververhitting (OT) te voorkomen en de veiligheid van accu's te verbeteren.
Batterijbeheersysteem introduceert balanceringstechnologie
Laten we eerst eens kijken naar het meest voorkomende probleem met accupakketten: consistentie. Nadat de afzonderlijke cellen een lithiumaccupakket vormen, kunnen thermische runaway en diverse storingen optreden. Dit probleem wordt veroorzaakt door de inconsistentie van het lithiumaccupakket. De afzonderlijke cellen waaruit het lithiumaccupakket bestaat, hebben inconsistente capaciteits-, laad- en ontlaadparameters, en het "barreleffect" zorgt ervoor dat de afzonderlijke cellen met slechtere eigenschappen de algehele prestaties van het gehele lithiumaccupakket beïnvloeden.
Balanceringstechnologie voor lithiumbatterijen wordt erkend als de beste manier om de consistentie van lithiumbatterijpakketten te verbeteren. Balanceren is het aanpassen van de realtime spanning van batterijen met verschillende capaciteiten door de balanceerstroom aan te passen. Hoe sterker het balanceervermogen, hoe sterker het vermogen om spanningsverschillen te onderdrukken en thermische runaway te voorkomen, en hoe beter de aanpasbaarheid aan delithium-accupakket.
Dit verschilt van de eenvoudigste hardwarematige beveiliging. De lithiumbatterijbeveiliging kan een eenvoudige overspanningsbeveiliging zijn of een geavanceerde beveiliging die kan reageren op onderspanning, temperatuurstoringen of stroomstoringen. Over het algemeen kan de batterijbeheer-IC op het niveau van de lithiumbatterijmonitor en brandstofmeter een balanceringsfunctie voor de lithiumbatterij bieden. De lithiumbatterijmonitor biedt een balanceringsfunctie voor de lithiumbatterij en omvat tevens een IC-beveiligingsfunctie met hoge configureerbaarheid. De brandstofmeter heeft een hogere mate van integratie, inclusief de functie van de lithiumbatterijmonitor, en integreert geavanceerde monitoringalgoritmen op basis daarvan.
Sommige IC's voor de bescherming van lithiumbatterijen bevatten echter nu ook balanceringsfuncties voor lithiumbatterijen via geïntegreerde FET's, die automatisch volledig opgeladen hoogspanningsbatterijen kunnen ontladen tijdens het opladen en laagspanningsbatterijen in serie geladen kunnen houden, waardoor de balans wordt hersteld.lithium-accupakketNaast de implementatie van een volledig scala aan functies voor spannings-, stroom- en temperatuurbeveiliging, beginnen batterijbeveiligings-IC's ook balancerende functies 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 bescherming is overspanningsbeveiliging. Alle lithiumbatterijbeveiligings-IC's bieden overspanningsbeveiliging op basis van verschillende beveiligingsniveaus. Op basis hiervan bieden sommige overspannings- plus ontladings-overstroombeveiliging, en andere overspannings- plus ontladings-overstroombeveiliging plus oververhittingsbeveiliging. Voor sommige lithiumbatterijpakketten met een hoog aantal cellen is deze beveiliging niet langer voldoende om aan de behoeften van het lithiumbatterijpakket te voldoen. Op dit moment is een lithiumbatterijbeveiligings-IC met een autonome balanceringsfunctie voor de lithiumbatterij vereist.
Deze beschermings-IC behoort tot de primaire beveiliging, die de laad- en ontlaad-FET's aanstuurt om te reageren op verschillende soorten foutbeveiliging. Deze balans kan het probleem van thermische runaway van delithium-accupakketZeer goed. Overmatige hitteaccumulatie in één lithiumbatterij veroorzaakt schade aan de balansschakelaar en weerstanden van de lithiumbatterij. Balanceren van lithiumbatterijen zorgt ervoor dat elke niet-defecte lithiumbatterij in de lithiumbatterij dezelfde relatieve capaciteit heeft als andere defecte batterijen, waardoor het risico op thermische runaway wordt verminderd.
Momenteel zijn er twee manieren om lithiumbatterijen te balanceren: actieve en passieve balancering. Actieve balancering is het overbrengen van energie of lading van hoogspannings-/hoge-SOC-batterijen naar laagspannings-batterijen. Passieve balancering is het gebruiken van weerstanden om de energie van hoogspannings- of hoge-ladingbatterijen te verbruiken om de afstand tussen verschillende batterijen te verkleinen. Passieve balancering brengt een hoog energieverlies en thermisch risico met zich mee. Actieve balancering is daarentegen effectiever, maar het besturingsalgoritme is zeer complex.
Van primaire tot secundaire bescherming moet het lithiumbatterijsysteem worden uitgerust met een lithiumbatterijmonitor of een brandstofmeter om secundaire bescherming te bereiken. Hoewel primaire bescherming intelligente batterijbalanceringsalgoritmen kan implementeren zonder MCU-besturing, moet secundaire bescherming de spanning en stroomsterkte van de lithiumbatterij naar de MCU sturen voor besluitvorming op systeemniveau. Lithiumbatterijmonitors of brandstofmeters hebben in principe batterijbalanceringsfuncties.
Conclusie
Naast batterijmonitors of brandstofmeters die zorgen voor batterijbalancering, zijn beschermings-IC's die primaire bescherming bieden niet langer beperkt tot basisbeveiliging zoals overspanning. Met de toenemende toepassing van multi-celllithiumbatterijen, batterijpakketten met een grote capaciteit stellen steeds hogere eisen aan beschermings-IC's en de introductie van balancerende functies is hard nodig.
Balanceren is meer een soort onderhoud. Elke lading en ontlading vereist een kleine hoeveelheid balanceercompensatie om de verschillen tussen de accu's te compenseren. Als de accucel of het accupakket zelf echter kwaliteitsgebreken vertoont, kunnen bescherming en balanceren de kwaliteit van het accupakket niet verbeteren en zijn ze geen universele sleutel.
Als u vragen heeft of meer wilt weten, neem dan gerust contact met ons op.Neem contact met ons op.
Offerteaanvraag:
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
Plaatsingstijd: 21-10-2024