Introducere:
Cipurile legate de alimentare au fost întotdeauna o categorie de produse care a primit multă atenție. Cipurile de protecție a bateriei sunt un tip de cipuri legate de alimentare utilizate pentru a detecta diverse condiții de defecțiune în bateriile cu o singură celulă și cu mai multe celule. În sistemele de baterii actuale, caracteristicile bateriilor litiu-ion sunt foarte potrivite pentru sistemele electronice portabile, dar...baterii cu litiuTrebuie să funcționeze în limitele nominale, concentrându-se pe performanță și siguranță. Prin urmare, protecția pachetelor de baterii litiu-ion este necesară și critică. Aplicarea diferitelor funcții de protecție a bateriei are ca scop evitarea apariției unor condiții de defecțiune, cum ar fi supracurentul de descărcare (OCD) și supraîncălzirea (OT), și sporirea siguranței pachetelor de baterii.
Sistemul de gestionare a bateriilor introduce tehnologia de echilibrare
În primul rând, să vorbim despre cea mai frecventă problemă a pachetelor de baterii, consistența. După ce celulele individuale formează un pachet de baterii litiu, pot apărea fluctuații termice și diverse condiții de defecțiune. Aceasta este problema cauzată de inconsecvența pachetului de baterii litiu. Celulele individuale care alcătuiesc pachetul de baterii litiu sunt inconsistente în ceea ce privește capacitatea, parametrii de încărcare și descărcare, iar „efectul de butoi” face ca celulele individuale cu proprietăți mai slabe să afecteze performanța generală a întregului pachet de baterii litiu.
Tehnologia de echilibrare a bateriilor cu litiu este recunoscută ca fiind cea mai bună modalitate de a rezolva problema consecvenței pachetelor de baterii cu litiu. Echilibrarea constă în ajustarea tensiunii în timp real a bateriilor de diferite capacități prin ajustarea curentului de echilibrare. Cu cât capacitatea de echilibrare este mai puternică, cu atât este mai puternică capacitatea de a suprima expansiunea diferenței de tensiune și de a preveni fuga termică, cu atât este mai bună adaptabilitatea la...pachet de baterii cu litiu.
Acest lucru este diferit de cel mai simplu protector bazat pe hardware. Protectorul bateriei cu litiu poate fi un protector de supratensiune de bază sau un protector avansat care poate răspunde la subtensiune, defecțiuni de temperatură sau defecțiuni de curent. În general, circuitul integrat de gestionare a bateriei la nivelul monitorului bateriei cu litiu și al indicatorului de nivel de combustibil poate oferi funcția de echilibrare a bateriei cu litiu. Monitorul bateriei cu litiu oferă funcția de echilibrare a bateriei cu litiu și include, de asemenea, funcția de protecție a circuitului integrat cu configurabilitate ridicată. Indicatorul de nivel de combustibil are un grad mai ridicat de integrare, incluzând funcția de monitor al bateriei cu litiu și integrând algoritmi avansați de monitorizare pe baza sa.
Totuși, unele circuite integrate de protecție a bateriilor cu litiu încorporează acum și funcții de echilibrare a bateriilor cu litiu prin intermediul FET-urilor integrate, care pot descărca automat bateriile de înaltă tensiune complet încărcate în timpul încărcării și pot menține bateriile de joasă tensiune încărcate în serie, echilibrând astfelpachet de baterii cu litiuPe lângă implementarea unui set complet de funcții de protecție a tensiunii, curentului și temperaturii, circuitele integrate de protecție a bateriilor încep să introducă și funcții de echilibrare pentru a satisface nevoile de protecție ale mai multor baterii.
De la protecția primară la protecția secundară
De la protecția primară la protecția secundară
Cea mai elementară protecție este protecția la supratensiune. Toate circuitele integrate de protecție a bateriilor cu litiu oferă protecție la supratensiune în funcție de diferite niveluri de protecție. Pe această bază, unele oferă protecție la supratensiune plus protecție la supracurent de descărcare, iar altele oferă protecție la supratensiune plus protecție la supracurent de descărcare plus protecție la supraîncălzire. Pentru unele pachete de baterii cu litiu cu celule înalte, această protecție nu mai este suficientă pentru a satisface nevoile pachetului de baterii cu litiu. În acest moment, este necesar un circuit integrat de protecție a bateriilor cu litiu cu funcție de echilibrare autonomă a bateriei cu litiu.
Acest circuit integrat de protecție aparține protecției primare, care controlează FET-urile de încărcare și descărcare pentru a răspunde la diferite tipuri de protecție la defecțiuni. Această echilibrare poate rezolva problema fluctuației termice a circuitului.pachet de baterii cu litiufoarte bine. Acumularea excesivă de căldură într-o singură baterie litiu va cauza deteriorarea comutatorului de echilibrare și a rezistențelor pachetului de baterii litiu. Echilibrarea bateriei litiu permite ca fiecare baterie litiu nedefectă din pachetul de baterii litiu să fie echilibrată la aceeași capacitate relativă ca alte baterii defecte, reducând riscul de fluctuație termică.
În prezent, există două modalități de a realiza echilibrarea bateriilor cu litiu: echilibrarea activă și echilibrarea pasivă. Echilibrarea activă constă în transferul de energie sau sarcină de la bateriile de înaltă tensiune/cu SOC ridicat la bateriile cu SOC scăzut. Echilibrarea pasivă constă în utilizarea rezistențelor pentru a consuma energia bateriilor de înaltă tensiune sau cu încărcare mare, pentru a atinge scopul de a reduce decalajul dintre diferite baterii. Echilibrarea pasivă are pierderi mari de energie și risc termic. Prin comparație, echilibrarea activă este mai eficientă, dar algoritmul de control este foarte dificil de utilizat.
De la protecția primară la protecția secundară, sistemul de baterii cu litiu trebuie să fie echipat cu un monitor de baterie cu litiu sau un indicator de nivel de combustibil pentru a realiza protecția secundară. Deși protecția primară poate implementa algoritmi inteligenți de echilibrare a bateriei fără controlul MCU, protecția secundară trebuie să transmită tensiunea și curentul bateriei cu litiu către MCU pentru luarea deciziilor la nivel de sistem. Monitoarele de baterii cu litiu sau indicatoarele de nivel de combustibil au practic funcții de echilibrare a bateriei.
Concluzie
Pe lângă monitoarele de baterie sau indicatoarele de nivel al nivelului de combustibil care oferă funcții de echilibrare a bateriei, circuitele integrate de protecție care oferă protecție primară nu se mai limitează la protecția de bază, cum ar fi supratensiunea. Odată cu aplicarea tot mai mare a circuitelor integrate multicelularebaterii cu litiu, pachetele de baterii de mare capacitate vor avea cerințe din ce în ce mai mari pentru circuitele integrate de protecție, iar introducerea funcțiilor de echilibrare este foarte necesară.
Echilibrarea este mai degrabă un fel de întreținere. Fiecare încărcare și descărcare va avea o mică compensare de echilibrare pentru a compensa diferențele dintre baterii. Cu toate acestea, dacă celula bateriei sau pachetul de baterii în sine prezintă defecte de calitate, protecția și echilibrarea nu pot îmbunătăți calitatea pachetului de baterii și nu sunt o cheie universală.
Dacă aveți întrebări sau doriți să aflați mai multe, vă rugăm să nu ezitați săcontactează-ne.
Cerere de ofertă:
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
Data publicării: 21 oct. 2024