Liitium akud on nagu mootorid, millel puudub hooldus; aBMSIlma tasakaalustamisfunktsioonita on lihtsalt andmekoguja ja seda ei saa pidada haldussüsteemiks. Nii aktiivne kui ka passiivne tasakaalustamise eesmärk on kõrvaldada vastuolud aku sees, kuid nende rakenduspõhimõtted on põhimõtteliselt erinevad.
Selguse huvides määratleb see artikkel BMS -i algatatud tasakaalustamise algoritmide kaudu aktiivse tasakaalustamisena, samas kui takistite hajutamiseks kasutatavaid tasakaalustamist nimetatakse passiivseks tasakaalustamiseks. Aktiivne tasakaalustamine hõlmab energiaülekannet, samas kui passiivne tasakaalustamine hõlmab energia hajumist.
Põhi akude kujundamise põhimõtted
- Laadimine peab peatuma, kui esimene lahter on täielikult laetud.
- Esimese lahtri ammendumise korral peab tühjendamine lõppema.
- Nõrgemad rakud vananevad kiiremini kui tugevamad rakud.
- -Kare kõige nõrgema laenguga lahter piirab lõpuks aku'S kasutatav maht (kõige nõrgem lüli).
- Süsteemi temperatuurigradient aku paigas muudab lahtrid töötavate keskmiste temperatuuride korral nõrgemaks.
- Ilma tasakaalustamata suureneb pinge erinevus kõige nõrgemate ja tugevaimate rakkude vahel iga laengu- ja tühjendustsükliga. Lõpuks läheneb üks lahter maksimaalsele pingele, teine aga minimaalse pingega, takistades paki laadimis- ja tühjendusvõimalusi.
Rakkude sobimatuse tõttu aja jooksul ja temperatuuritingimuste paigaldamisest on oluline rakkude tasakaalustamine.
Liitium-ioonakud seisavad peamiselt kahte tüüpi ebakõlaga: laadiv ebakõla ja võimekuse mittevastavus. Laadimisvastavus ilmneb siis, kui sama võimsusega rakud erinevad järk -järgult laadimises. Mahutavuse ebakõla juhtub siis, kui erineva algvõimsusega rakud kasutatakse koos. Kuigi rakud on üldiselt hästi sobivad, kui neid toodetakse umbes samal ajal sarnaste tootmisprotsessidega, võivad ebakõlad tekkida tundmatute allikate või oluliste tootmise erinevustega rakkudest.
Aktiivne tasakaalustamine vs passiivne tasakaalustamine
1. Eesmärk
Akupakid koosnevad paljudest sarjaga ühendatud lahtritest, mis tõenäoliselt ei ole identsed. Tasakaalustamine tagab rakkude pinge kõrvalekalded eeldatavate vahemike piires, säilitades üldise kasutatavuse ja juhitavuse, hoides sellega ära kahjustused ja pikendades aku kestvust.
2. kujunduse võrdlus
- Passiivne tasakaalustamine: tavaliselt tühjendab takistite abil kõrgemad pingerakud, muutes liigse energia kuumuseks. See meetod laiendab teistele lahtritele laadimisaega, kuid sellel on väiksem efektiivsus.
- Aktiivne tasakaalustamine: keeruline tehnika, mis jaotab laengu laengutes laengu- ja tühjendustsüklite ajal, vähendades laadimisaega ja pikendades tühjenemise kestust. Üldiselt kasutab see laadimise ajal alumise tasakaalustamisstrateegiaid ja laadimise ajal tipptasemel tasakaalustamisstrateegiaid.
- Plussid ja miinused: Passiivne tasakaalustamine on lihtsam ja odavam, kuid vähem tõhus, kuna see raiskab energiat soojusena ja sellel on aeglasema tasakaalustava efekti. Aktiivne tasakaalustamine on tõhusam, ületades energiat rakkude vahel, mis parandab üldist kasutuse efektiivsust ja saavutab tasakaalu kiiremini. Kuid see hõlmab keerulisi struktuure ja kõrgemaid kulusid, kusjuures väljakutseid nende süsteemide integreerimisel spetsiaalsesse ICS -i.
Järeldus
BMS -i kontseptsioon töötati algselt välja välismaal, varase IC -kujundusega keskenduti pingele ja temperatuuri tuvastamisele. Hiljem võeti kasutusele tasakaalustamise kontseptsioon, kasutades algselt ICS -i integreeritud takistuslikke tühjendusmeetodeid. See lähenemisviis on nüüd laialt levinud: selliseid ettevõtteid nagu TI, Maxim ja lineaar toodavad selliseid kiip, mõned integreerides Switchi draiverid laastudesse.
Passiivsete tasakaalustamispõhimõtete ja diagrammide põhjal, kui aku võrreldakse tünniga, on rakud nagu vagud. Suurema energiaga rakud on pikad plangud ja madalama energiaga need on lühikesed plangud. Ainult passiivne tasakaalustamine "lühendab" pikki plaate, mille tulemuseks on raisatud energia ja ebatõhusus. Sellel meetodil on piirangud, sealhulgas märkimisväärne soojuse hajumine ja aeglase tasakaalustamise mõju suurtes mahutavuste pakkides.
Seevastu aktiivne tasakaalustamine "täidab lühikesed plangud", ületades energia kõrgema energiatarbega rakkudest madalama energiaga, mille tulemuseks on suurem efektiivsus ja kiirem tasakaalu saavutamine. Kuid see tutvustab keerukust ja kuluprobleeme, kus on väljakutseid lüliti maatriksite kujundamisel ja draivide juhtimisel.
Kompromissid arvestades võib passiivne tasakaalustamine sobida hea konsistentsiga rakkudele, samas kui aktiivne tasakaalustamine on eelistatav suurema lahknevusega rakkudele.
Postiaeg: 27.-2012 august
