Wstęp:
Układy scalone związane z zasilaniem zawsze cieszyły się dużym zainteresowaniem. Układy zabezpieczające akumulatory to rodzaj układów scalonych związanych z zasilaniem, używanych do wykrywania różnych usterek w akumulatorach jedno- i wielokomorowych. W dzisiejszych systemach akumulatorowych, charakterystyki akumulatorów litowo-jonowych są bardzo odpowiednie dla przenośnych systemów elektronicznych, alebaterie litoweNależy pracować w granicach znamionowych, koncentrując się na wydajności i bezpieczeństwie. Dlatego ochrona akumulatorów litowo-jonowych jest niezbędna i krytyczna. Zastosowanie różnych funkcji zabezpieczających akumulatory ma na celu zapobieganie wystąpieniu usterek, takich jak przeciążenie prądowe rozładowania (OCD) i przegrzanie (OT), a także zwiększenie bezpieczeństwa akumulatorów.
System zarządzania baterią wprowadza technologię równoważenia
Najpierw omówmy najczęstszy problem akumulatorów: spójność. Po utworzeniu akumulatora litowego z pojedynczych ogniw może dojść do niekontrolowanego wzrostu temperatury i wystąpienia różnych usterek. Jest to problem spowodowany niespójnością akumulatora litowego. Pojedyncze ogniwa wchodzące w skład akumulatora litowego różnią się pojemnością, parametrami ładowania i rozładowywania, a „efekt beczki” powoduje, że pojedyncze ogniwa o gorszych właściwościach wpływają na ogólną wydajność całego akumulatora litowego.
Technologia balansowania baterii litowych jest uznawana za najlepszy sposób rozwiązania problemu spójności pakietów baterii litowych. Balansowanie polega na regulacji napięcia w czasie rzeczywistym baterii o różnej pojemności poprzez regulację prądu balansującego. Im silniejsza zdolność balansowania, tym silniejsza zdolność tłumienia wzrostu różnicy napięć i zapobiegania niekontrolowanemu wzrostowi temperatury, a także lepsza adaptacja do zmian napięcia.akumulator litowy.
Różni się to od najprostszego zabezpieczenia sprzętowego. Zabezpieczenie akumulatora litowego może być podstawowym zabezpieczeniem przeciwprzepięciowym lub zaawansowanym zabezpieczeniem, które może reagować na niedobór napięcia, awarię temperaturową lub awarię prądu. Ogólnie rzecz biorąc, układ scalony zarządzania akumulatorem, na poziomie monitora akumulatora litowego i wskaźnika poziomu naładowania, może zapewniać funkcję równoważenia akumulatora litowego. Monitor akumulatora litowego zapewnia funkcję równoważenia akumulatora litowego, a także zawiera funkcję ochrony układu scalonego o wysokiej konfigurowalności. Wskaźnik poziomu naładowania charakteryzuje się wyższym stopniem integracji, w tym funkcją monitora akumulatora litowego, i na jego podstawie integruje zaawansowane algorytmy monitorowania.
Jednak niektóre układy scalone do ochrony baterii litowych zawierają obecnie również funkcje równoważenia baterii litowych za pomocą zintegrowanych tranzystorów FET, które mogą automatycznie rozładowywać w pełni naładowane baterie wysokiego napięcia podczas ładowania i utrzymywać baterie niskiego napięcia w stanie naładowania szeregowego, równoważąc w ten sposóbakumulator litowyOprócz implementacji pełnego zestawu funkcji zabezpieczających napięcie, prąd i temperaturę, układy scalone zabezpieczające baterie zaczynają również wprowadzać funkcje równoważenia, aby sprostać potrzebom ochrony wielu baterii.
Od ochrony pierwotnej do ochrony wtórnej
Od ochrony pierwotnej do ochrony wtórnej
Najbardziej podstawowym zabezpieczeniem jest zabezpieczenie przeciwprzepięciowe. Wszystkie układy scalone zabezpieczające akumulatory litowe zapewniają ochronę przeciwprzepięciową z różnymi poziomami ochrony. Niektóre z nich zapewniają zabezpieczenie przeciwprzepięciowe i przeciwprzepięciowe rozładowania, a inne zabezpieczenie przeciwprzepięciowe i przeciwprzepięciowe rozładowania oraz przeciwprzegrzaniowe. W przypadku niektórych akumulatorów litowych o dużej liczbie ogniw zabezpieczenie to nie jest już wystarczające, aby sprostać wymaganiom akumulatora litowego. Obecnie wymagany jest układ scalony zabezpieczający akumulator litowy z funkcją autonomicznego równoważenia napięcia.
Ten układ scalony zabezpieczający należy do zabezpieczenia podstawowego, które steruje ładowaniem i rozładowywaniem tranzystorów FET, aby reagować na różne rodzaje zabezpieczeń przed awariami. To równoważenie może rozwiązać problem niekontrolowanego wzrostu temperatury.akumulator litowyBardzo dobrze. Nadmierne nagromadzenie ciepła w pojedynczej baterii litowej spowoduje uszkodzenie przełącznika i rezystorów balansu baterii litowej. Balansowanie baterii litowej pozwala na zbalansowanie każdej sprawnej baterii litowej w pakiecie do tej samej pojemności względnej, co pozostałe wadliwe baterie, zmniejszając ryzyko niekontrolowanego wzrostu temperatury.
Obecnie istnieją dwa sposoby balansowania akumulatorów litowych: balansowanie aktywne i balansowanie pasywne. Balansowanie aktywne polega na przeniesieniu energii lub ładunku z akumulatorów wysokiego napięcia/o wysokim stanie naładowania do akumulatorów o niskim stanie naładowania. Balansowanie pasywne polega na wykorzystaniu rezystorów do pochłaniania energii z akumulatorów wysokiego napięcia lub o wysokim poziomie naładowania, co ma na celu zmniejszenie różnicy potencjałów między różnymi akumulatorami. Balansowanie pasywne wiąże się z dużymi stratami energii i ryzykiem termicznym. Dla porównania, balansowanie aktywne jest bardziej efektywne, ale algorytm sterowania jest bardzo skomplikowany.
Zarówno w przypadku zabezpieczenia podstawowego, jak i wtórnego, system akumulatorów litowych musi być wyposażony w monitor akumulatora litowego lub wskaźnik poziomu naładowania, aby zapewnić ochronę wtórną. Chociaż zabezpieczenie pierwotne może implementować inteligentne algorytmy równoważenia napięcia akumulatora bez sterowania mikrokontrolerem (MCU), zabezpieczenie wtórne musi przesyłać napięcie i prąd akumulatora litowego do mikrokontrolera (MCU) w celu podejmowania decyzji na poziomie systemu. Monitory akumulatorów litowych lub wskaźniki poziomu naładowania zasadniczo pełnią funkcję równoważenia napięcia akumulatora.
Wniosek
Oprócz monitorów baterii i wskaźników poziomu naładowania, które zapewniają funkcje równoważenia baterii, układy scalone zabezpieczające, które zapewniają ochronę podstawową, nie ograniczają się już do ochrony podstawowej, takiej jak ochrona przed przepięciem. Wraz z rosnącym zastosowaniem akumulatorów wieloogniwowychbaterie litoweW przypadku akumulatorów o dużej pojemności wymagania dotyczące układów scalonych zabezpieczających będą coraz wyższe, dlatego wprowadzenie funkcji równoważenia jest bardzo konieczne.
Balansowanie jest raczej rodzajem konserwacji. Każde ładowanie i rozładowanie będzie miało niewielką kompensację balansu, aby zrównoważyć różnice między akumulatorami. Jeśli jednak ogniwo akumulatora lub sam akumulator mają wady jakościowe, zabezpieczenie i balansowanie nie poprawią jakości akumulatora i nie są kluczem do sukcesu.
Jeśli masz jakieś pytania lub chcesz dowiedzieć się więcej, nie wahaj się z nami skontaktowaćskontaktuj się z nami.
Zapytanie ofertowe:
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
Czas publikacji: 21-10-2024