مقدمة:
لطالما كانت الرقائق ذات الصلة بالطاقة فئة من المنتجات التي حصلت على الكثير من الاهتمام. رقائق حماية البطارية هي نوع من الرقائق ذات الصلة بالطاقة المستخدمة لاكتشاف ظروف الصدع المختلفة في بطاريات الخلية الواحدة ومتعددة الخلايا. في أنظمة البطارية اليوم ، فإن خصائص بطاريات الليثيوم أيون مناسبة للغاية للأنظمة الإلكترونية المحمولة ، ولكنبطاريات الليثيومتحتاج إلى العمل ضمن الحدود المقدرة ، مع التركيز على الأداء والسلامة. لذلك ، فإن حماية حزم بطارية ليثيوم أيون ضرورية وحاسمة. يتمثل تطبيق وظائف حماية البطارية المختلفة في تجنب حدوث ظروف الصدع مثل الوسواس القهري الزائد للتفريغ والتوضيح الزائد ، ولتعزيز سلامة حزم البطارية.
يقدم نظام إدارة البطاريات تقنية التوازن
أولاً ، دعنا نتحدث عن المشكلة الأكثر شيوعًا في حزم البطارية والاتساق. بعد أن تشكل الخلايا المفردة حزمة بطارية الليثيوم ، قد تحدث هارب حراري وظروف خطأ مختلفة. هذه هي المشكلة الناجمة عن عدم تناسق حزمة بطارية الليثيوم. الخلايا المفردة التي تشكل حزمة بطارية الليثيوم غير متناسقة في السعة ، والشحن ، وتفريغ المعلمات ، وتسبب "تأثير البرميل" الخلايا المفردة ذات الخصائص الأسوأ للتأثير على الأداء الكلي لحزمة بطارية الليثيوم بأكملها.
يتم التعرف على تقنية موازنة بطارية الليثيوم كأفضل طريقة لحل اتساق حزم بطارية الليثيوم. الموازنة هي ضبط الجهد في الوقت الفعلي للبطاريات ذات القدرات المختلفة عن طريق ضبط تيار الموازنة. كلما كانت القدرة الموازنة أقوى ، كلما كانت القدرة على قمع توسع اختلاف الجهد ومنع الهرب الحراري ، وكلما كان القدرة على التكيف معحزمة بطارية الليثيوم.
هذا يختلف عن أبسط واقي قائمة على الأجهزة. يمكن أن يكون واقي بطارية الليثيوم حامي الجهد الزائد الأساسي أو حامي متقدم يمكنه الاستجابة للجهد أو خطأ في درجة الحرارة أو الصدع الحالي. بشكل عام ، يمكن أن توفر إدارة البطارية IC على مستوى شاشة بطارية الليثيوم ومقياس الوقود وظيفة موازنة بطارية الليثيوم. يوفر شاشة بطارية الليثيوم وظيفة موازنة بطارية الليثيوم وتتضمن أيضًا وظيفة حماية IC مع تكوين عالي. يحتوي مقياس الوقود على درجة أعلى من التكامل ، بما في ذلك وظيفة مراقبة بطارية الليثيوم ، ودمج خوارزميات المراقبة المتقدمة على أساسها.
ومع ذلك ، فإن بعض حماية بطارية الليثيوم تتضمن الآن أيضًا وظائف موازنة بطارية الليثيوم من خلال FETs متكاملة ، والتي يمكن أن تتصرف تلقائيًا من بطاريات عالية الشحن أثناء الشحن والحفاظ على بطاريات منخفضة الجهد في سلسلة مشحونة ، وبالتالي موازنةحزمة بطارية الليثيوم. بالإضافة إلى تنفيذ مجموعة كاملة من وظائف الجهد والحماية الحالية ودرجة الحرارة ، بدأت حماية البطارية أيضًا في تقديم وظائف موازنة لتلبية احتياجات حماية البطاريات المتعددة.
من الحماية الأولية إلى الحماية الثانوية
من الحماية الأولية إلى الحماية الثانوية
حماية أساسية هي حماية الجهد الزائد. توفر جميع حماية بطارية الليثيوم حماية الجهد الزائد وفقًا لمستويات الحماية المختلفة. على هذا الأساس ، يوفر البعض الجهد الزائد بالإضافة إلى حماية التيار الزائد للتفريغ ، وبعضها يوفر الجهد الزائد بالإضافة إلى التيار الزائد بالإضافة إلى حماية ارتفاع درجة الحرارة. بالنسبة لبعض حزم بطارية الليثيوم عالية الخلية ، لم تعد هذه الحماية كافية لتلبية احتياجات حزمة بطارية الليثيوم. في هذا الوقت ، يلزم إجراء حماية بطارية الليثيوم مع وظيفة موازنة بطارية الليثيوم المستقلة.
تنتمي IC الحماية هذه إلى الحماية الأولية ، والتي تتحكم في فائدة الشحن والتفريغ للاستجابة لأنواع مختلفة من حماية الأعطال. قد يحل هذا الموازنة مشكلة الهرب الحراري لـحزمة بطارية الليثيومجيد جدا. سيؤدي تراكم الحرارة المفرط في بطارية ليثيوم واحدة إلى تلف مفتاح توازن حزمة بطارية الليثيوم والمقاومات. يتيح موازنة بطارية الليثيوم كل بطارية ليثيوم غير معالجة في حزمة بطارية الليثيوم موازنة بنفس السعة النسبية مثل البطاريات المعيبة الأخرى ، مما يقلل من خطر الهروب الحراري.
في الوقت الحاضر ، هناك طريقتان لتحقيق موازنة بطارية الليثيوم: موازنة نشطة وموازنة سلبية. الموازنة النشطة هي نقل الطاقة أو الشحن من بطاريات عالية الجهد/عالية-SOC إلى البطاريات المنخفضة SOC. الموازنة السلبية هي استخدام المقاومات لاستهلاك طاقة البطاريات عالية الجهد أو عالية الشحن لتحقيق الغرض من تقليل الفجوة بين البطاريات المختلفة. الموازنة السلبية لديها فقدان الطاقة عالية ومخاطر حرارية. بالمقارنة ، فإن التوازن النشط أكثر فاعلية ، لكن خوارزمية التحكم صعبة للغاية.
من الحماية الأولية إلى الحماية الثانوية ، يجب أن يكون نظام بطارية الليثيوم مزودًا برصد بطارية الليثيوم أو مقياس الوقود لتحقيق حماية ثانوية. على الرغم من أن الحماية الأولية يمكن أن تنفذ خوارزميات موازنة البطارية الذكية دون التحكم في MCU ، إلا أن الحماية الثانوية تحتاج إلى نقل جهد بطارية الليثيوم والتيار إلى MCU لاتخاذ القرارات على مستوى النظام. شاشات بطارية الليثيوم أو مقاييس الوقود أساسا وظائف موازنة البطارية.
خاتمة
بصرف النظر عن شاشات البطارية أو مقاييس الوقود التي توفر وظائف موازنة البطارية ، فإن حماية الحماية التي توفر الحماية الأولية لم تعد تقتصر على الحماية الأساسية مثل الجهد الزائد. مع زيادة التطبيق للخلايا المتعددةبطاريات الليثيوم، سيكون لها حزم البطارية ذات السعة الكبيرة متطلبات أعلى وأعلى للحماية من ICS ، وإدخال وظائف الموازنة ضرورية للغاية.
التوازن هو أشبه نوع من الصيانة. سيكون لكل شحنة وتفريغ كمية صغيرة من التعويض الموازنة لتحقيق التوازن بين الاختلافات بين البطاريات. ومع ذلك ، إذا كانت خلية البطارية أو حزمة البطارية نفسها تحتوي على عيوب عالية الجودة ، فإن الحماية والموازنة لا يمكن أن تحسن جودة حزمة البطارية ، وليست مفتاح عالمي.
إذا كان لديك أي أسئلة أو ترغب في معرفة المزيد ، فيرجى عدم التردد في ذلكتواصل معنا.
طلب الاقتباس:
جاكلين:jacqueline@heltec-bms.com/ +86 185 8375 6538
سوكري:sucre@heltec-bms.com/ +86 136 8844 2313
نانسي:nancy@heltec-bms.com/ +86 184 8223 7713
وقت النشر: أكتوبر -21-2024