Indledning:
Strømrelaterede chips har altid været en produktkategori, der har fået megen opmærksomhed. Batteribeskyttelseschips er en type strømrelaterede chips, der bruges til at detektere forskellige fejltilstande i enkeltcellede og flercellede batterier. I dagens batterisystemer er lithium-ion-batteriers egenskaber meget velegnede til bærbare elektroniske systemer, menlitiumbatterierskal arbejde inden for de nominelle grænser med fokus på ydeevne og sikkerhed. Derfor er beskyttelse af lithium-ion-batteripakker nødvendig og kritisk. Anvendelsen af forskellige batteribeskyttelsesfunktioner er for at undgå forekomsten af fejltilstande såsom overstrøm, OCD og overophedning OT, og for at forbedre batteripakkernes sikkerhed.
Batteristyringssystem introducerer balanceringsteknologi
Lad os først tale om det mest almindelige problem med batteripakker, nemlig konsistens. Når de enkelte celler danner en lithium-batteripakke, kan der opstå termisk løbskhed og forskellige fejltilstande. Dette problem skyldes inkonsistensen i lithium-batteripakken. De enkelte celler, der udgør lithium-batteripakken, har inkonsistente kapacitets-, opladnings- og afladningsparametre, og "tøndeeffekten" får de enkelte celler med dårligere egenskaber til at påvirke den samlede ydeevne af hele lithium-batteripakken.
Teknologi til balancering af litiumbatterier er anerkendt som den bedste måde at løse problemet med ensartethed i litiumbatteripakker. Balancering går ud på at justere realtidsspændingen for batterier med forskellig kapacitet ved at justere balanceringsstrømmen. Jo stærkere balanceringsevnen er, desto stærkere er evnen til at undertrykke udvidelsen af spændingsforskellen og forhindre termisk løbskløb, og desto bedre er tilpasningsevnen tillitiumbatteripakke.
Dette er forskelligt fra den simpleste hardwarebaserede beskytter. Lithiumbatteribeskytteren kan være en grundlæggende overspændingsbeskytter eller en avanceret beskytter, der kan reagere på underspænding, temperaturfejl eller strømfejl. Generelt kan batteristyrings-IC'en på niveau med lithiumbatteriovervågning og brændstofmåler levere en lithiumbatteribalanceringsfunktion. Lithiumbatteriovervågningen leverer en lithiumbatteribalanceringsfunktion og inkluderer også en IC-beskyttelsesfunktion med høj konfigurerbarhed. Brændstofmåleren har en højere grad af integration, inklusive lithiumbatteriovervågningens funktion, og integrerer avancerede overvågningsalgoritmer på basis heraf.
Nogle lithiumbatteribeskyttelses-IC'er har dog nu også lithiumbatteribalanceringsfunktioner via integrerede FET'er, som automatisk kan aflade fuldt opladede højspændingsbatterier under opladning og holde lavspændingsbatterier i serieopladet og derved afbalancerelitiumbatteripakkeUd over at implementere et komplet sæt af spændings-, strøm- og temperaturbeskyttelsesfunktioner, er batteribeskyttelses-IC'er også begyndt at introducere balanceringsfunktioner for at opfylde beskyttelsesbehovene for flere batterier.
Fra primær beskyttelse til sekundær beskyttelse
Fra primær beskyttelse til sekundær beskyttelse
Den mest grundlæggende beskyttelse er overspændingsbeskyttelse. Alle litiumbatteribeskyttelses-IC'er yder overspændingsbeskyttelse i henhold til forskellige beskyttelsesniveauer. På dette grundlag yder nogle overspændings- plus afladnings-overstrømsbeskyttelse, og nogle yder overspændings- plus afladnings- overstrømsbeskyttelse samt overophedningsbeskyttelse. For nogle litiumbatteripakker med høj cellestørrelse er denne beskyttelse ikke længere tilstrækkelig til at opfylde litiumbatteripakkens behov. På nuværende tidspunkt kræves en litiumbatteribeskyttelses-IC med autonom balanceringsfunktion til litiumbatteriet.
Denne beskyttelses-IC tilhører den primære beskyttelse, som styrer opladnings- og afladnings-FET'erne for at reagere på forskellige typer fejlbeskyttelse. Denne afbalancering kan løse problemet med termisk løbskhed aflitiumbatteripakkemeget godt. For stor varmeophobning i et enkelt lithiumbatteri vil forårsage skade på lithiumbatteripakkens balanceringskontakt og modstande. Balancering af lithiumbatterier gør det muligt at afbalancere hvert ikke-defekt lithiumbatteri i lithiumbatteripakken til den samme relative kapacitet som andre defekte batterier, hvilket reducerer risikoen for termisk løbskhed.
I øjeblikket er der to måder at opnå balancering af litiumbatterier på: aktiv balancering og passiv balancering. Aktiv balancering er at overføre energi eller ladning fra højspændings-/høj-SOC-batterier til lav-SOC-batterier. Passiv balancering er at bruge modstande til at forbruge energien fra højspændings- eller højopladede batterier for at opnå formålet med at reducere afstanden mellem forskellige batterier. Passiv balancering har et højt energitab og termisk risiko. Til sammenligning er aktiv balancering mere effektiv, men kontrolalgoritmen er meget vanskelig.
Fra primær beskyttelse til sekundær beskyttelse skal lithiumbatterisystemet være udstyret med en lithiumbatterimonitor eller en brændstofmåler for at opnå sekundær beskyttelse. Selvom primær beskyttelse kan implementere intelligente batteribalanceringsalgoritmer uden MCU-styring, skal sekundær beskyttelse overføre lithiumbatteriets spænding og strøm til MCU'en for at kunne træffe beslutninger på systemniveau. Lithiumbatterimonitorer eller brændstofmålere har grundlæggende batteribalanceringsfunktioner.
Konklusion
Bortset fra batterimonitorer eller brændstofmålere, der leverer batteribalanceringsfunktioner, er beskyttelses-IC'er, der yder primær beskyttelse, ikke længere begrænset til grundlæggende beskyttelse såsom overspænding. Med den stigende anvendelse af multicellebatterierlitiumbatterierBatteripakker med stor kapacitet vil have højere og højere krav til beskyttelses-IC'er, og introduktionen af balanceringsfunktioner er meget nødvendig.
Balancering er mere som en form for vedligeholdelse. Hver opladning og afladning vil have en lille mængde balanceringskompensation for at udligne forskellene mellem batterierne. Men hvis battericellen eller batteripakken i sig selv har kvalitetsfejl, kan beskyttelse og balancering ikke forbedre batteripakkens kvalitet og er ikke en universel nøgle.
Hvis du har spørgsmål eller ønsker at vide mere, så tøv ikke med atkontakt os.
Anmodning om tilbud:
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
Opslagstidspunkt: 21. oktober 2024