Úvod:
Čipy súvisiace s napájaním boli vždy kategóriou produktov, ktorým sa venovala veľká pozornosť. Čipy na ochranu batérií sú typom čipov súvisiacich s napájaním, ktoré sa používajú na detekciu rôznych poruchových stavov v jednočlánkových a viacčlánkových batériách. V dnešných batériových systémoch sú vlastnosti lítium-iónových batérií veľmi vhodné pre prenosné elektronické systémy, alelítiové batériemusia pracovať v rámci menovitých limitov so zameraním na výkon a bezpečnosť. Preto je ochrana lítium-iónových batérií nevyhnutná a kritická. Aplikácia rôznych funkcií ochrany batérie má zabrániť výskytu poruchových stavov, ako je vybíjací nadprúd OCD a prehriatie OT, a zvýšiť bezpečnosť batérií.
Systém správy batérie predstavuje technológiu vyvažovania
Najprv si povedzme o najbežnejšom probléme batériových zdrojov, o konzistencii. Keď jednotlivé články vytvoria lítiovú batériu, môže dôjsť k úniku tepla a rôznym poruchovým stavom. Toto je problém spôsobený nekonzistenciou lítiovej batérie. Jednotlivé články, ktoré tvoria lítiovú batériu, sú nekonzistentné v kapacite, parametroch nabíjania a vybíjania a „súdkový efekt“ spôsobuje, že jednotlivé články s horšími vlastnosťami ovplyvňujú celkový výkon celej lítiovej batérie.
Technológia vyvažovania lítiových batérií je uznávaná ako najlepší spôsob riešenia konzistencie lítiových batérií. Vyvažovanie je nastavenie napätia batérií rôznych kapacít v reálnom čase úpravou vyrovnávacieho prúdu. Čím silnejšia je vyrovnávacia schopnosť, tým silnejšia je schopnosť potlačiť expanziu rozdielu napätia a zabrániť tepelnému úniku a tým lepšia je adaptabilita nalítiová batéria.
Tým sa líši od najjednoduchšieho hardvérového chrániča. Chránič lítiovej batérie môže byť základný prepäťový chránič alebo pokročilý chránič, ktorý dokáže reagovať na podpätie, poruchu teploty alebo poruchu prúdu. Všeobecne povedané, IC správy batérie na úrovni monitora lítiovej batérie a palivomera môže poskytovať funkciu vyváženia lítiovej batérie. Monitor lítiovej batérie poskytuje funkciu vyváženia lítiovej batérie a tiež obsahuje funkciu ochrany IC s vysokou konfigurovateľnosťou. Palivomer má vyšší stupeň integrácie vrátane funkcie monitora lítiovej batérie a na svojom základe integruje pokročilé monitorovacie algoritmy.
Niektoré integrované obvody na ochranu lítiových batérií však teraz obsahujú aj funkcie vyvažovania lítiovej batérie prostredníctvom integrovaných FET, ktoré môžu automaticky vybíjať vysokonapäťové plne nabité batérie počas nabíjania a udržiavať nízkonapäťové batérie v sérii nabité, čím vyrovnávajúlítiová batéria. Okrem implementácie celej sady funkcií na ochranu napätia, prúdu a teploty začínajú integrované obvody na ochranu batérií zavádzať aj vyrovnávacie funkcie, aby vyhovovali potrebám ochrany viacerých batérií.
Od primárnej ochrany po sekundárnu ochranu
Od primárnej ochrany po sekundárnu ochranu
Najzákladnejšou ochranou je prepäťová ochrana. Všetky integrované obvody ochrany lítiovej batérie poskytujú ochranu proti prepätiu podľa rôznych úrovní ochrany. Na tomto základe niektoré poskytujú ochranu proti prepätiu a nadprúdu pri vybíjaní a niektoré poskytujú ochranu proti prepätiu a nadprúdu pri vybíjaní a proti prehriatiu. Pre niektoré vysokočlánkové lítiové batérie už táto ochrana nestačí na uspokojenie potrieb lítiovej batérie. V súčasnosti je potrebný integrovaný obvod na ochranu lítiovej batérie s funkciou autonómneho vyváženia lítiovej batérie.
Tento ochranný IC patrí k primárnej ochrane, ktorá riadi nabíjanie a vybíjanie FET, aby reagovalo na rôzne typy ochrany proti poruchám. Toto vyváženie môže vyriešiť problém tepelného únikulítiová batériaveľmi dobre. Nadmerná akumulácia tepla v jedinej lítiovej batérii spôsobí poškodenie balančného spínača a odporov lítiovej batérie. Vyvažovanie lítiovej batérie umožňuje, aby každá nepoškodená lítiová batéria v súprave lítiovej batérie bola vyvážená na rovnakú relatívnu kapacitu ako ostatné chybné batérie, čím sa znižuje riziko tepelného úniku.
V súčasnosti existujú dva spôsoby, ako dosiahnuť vyváženie lítiovej batérie: aktívne vyváženie a pasívne vyváženie. Aktívne vyvažovanie je prenos energie alebo nabíjanie z vysokonapäťových/vysoko-SOC batérií na batérie s nízkym SOC. Pasívne vyvažovanie je použitie rezistorov na spotrebovanie energie vysokonapäťových alebo vysokonabitých batérií, aby sa dosiahol účel zníženia medzery medzi rôznymi batériami. Pasívne vyvažovanie má vysoké energetické straty a tepelné riziko. V porovnaní s tým je aktívne vyvažovanie efektívnejšie, ale riadiaci algoritmus je veľmi náročný.
Od primárnej ochrany po sekundárnu ochranu musí byť systém lítiovej batérie vybavený monitorom lítiovej batérie alebo palivomerom, aby sa dosiahla sekundárna ochrana. Hoci primárna ochrana môže implementovať inteligentné algoritmy vyvažovania batérie bez ovládania MCU, sekundárna ochrana potrebuje prenášať napätie a prúd lítiovej batérie do MCU pre rozhodovanie na úrovni systému. monitory lítiovej batérie alebo palivomer majú v zásade funkcie vyvažovania batérie.
Záver
Okrem monitorov batérie alebo palivomerov, ktoré poskytujú funkcie vyváženia batérie, ochranné integrované obvody, ktoré poskytujú primárnu ochranu, už nie sú obmedzené na základnú ochranu, ako je prepätie. So zvyšujúcou sa aplikáciou viacčlánkovlítiové batérie, veľkokapacitné batérie budú mať stále vyššie požiadavky na ochranné integrované obvody a zavedenie vyrovnávacích funkcií je veľmi potrebné.
Vyvažovanie je skôr akousi údržbou. Každé nabitie a vybitie bude mať malé množstvo vyrovnávacej kompenzácie, aby sa vyrovnali rozdiely medzi batériami. Ak však samotný batériový článok alebo súprava batérií má chyby kvality, ochrana a vyváženie nemôžu zlepšiť kvalitu súpravy batérií a nie sú univerzálnym kľúčom.
Ak máte nejaké otázky alebo sa chcete dozvedieť viac, neváhajteoslovte nás.
Žiadosť o cenovú ponuku:
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
Čas odoslania: 21. októbra 2024