Lityum batareya bloklari texnik xizmat ko'rsatilmaydigan dvigatellarga o'xshaydi; aBMSmuvozanatlash funksiyasisiz shunchaki ma'lumotlar yig'uvchi hisoblanadi va boshqaruv tizimi deb hisoblanishi mumkin emas. Ham faol, ham passiv muvozanatlash batareya blokidagi nomuvofiqliklarni bartaraf etishga qaratilgan, ammo ularni amalga oshirish tamoyillari tubdan farq qiladi.
Aniqlik uchun, ushbu maqolada BMS tomonidan algoritmlar orqali boshlangan muvozanatlash faol muvozanatlash deb ta'riflanadi, energiyani tarqatish uchun rezistorlardan foydalanadigan muvozanatlash esa passiv muvozanatlash deb ataladi. Faol muvozanatlash energiya uzatishni o'z ichiga oladi, passiv muvozanatlash esa energiya tarqalishini o'z ichiga oladi.
Batareya paketini loyihalashning asosiy tamoyillari
- Birinchi element to'liq zaryadlanganda zaryadlash to'xtashi kerak.
- Birinchi katakcha tugaganda zaryadsizlantirish tugashi kerak.
- Zaif hujayralar kuchli hujayralarga qaraganda tezroq qariydi.
- - eng zaif zaryadga ega element oxir-oqibat batareya quvvatini cheklaydi'foydalanish mumkin bo'lgan quvvat (eng zaif bo'g'in).
- Batareya blokidagi tizim harorati gradiyenti yuqori o'rtacha haroratlarda ishlaydigan batareyalarni zaiflashtiradi.
- Muvozanatlashtirilmasa, eng zaif va eng kuchli elementlar orasidagi kuchlanish farqi har bir zaryadlash va tushirish sikli bilan ortadi. Oxir-oqibat, bitta element maksimal kuchlanishga yaqinlashadi, boshqasi esa minimal kuchlanishga yaqinlashadi, bu esa batareyaning zaryadlash va tushirish imkoniyatlariga xalaqit beradi.
Vaqt o'tishi bilan hujayralarning nomuvofiqligi va o'rnatishdan boshlab harorat sharoitlarining o'zgarishi tufayli hujayralarni muvozanatlash juda muhimdir.
Lityum-ion batareyalar asosan ikki xil nomuvofiqlikka duch keladi: zaryadlash nomuvofiqligi va sig'im nomuvofiqligi. Zaryadlash nomuvofiqligi bir xil sig'imdagi elementlar zaryadi asta-sekin farq qilganda yuzaga keladi. Sig'im nomuvofiqligi turli xil boshlang'ich sig'imlarga ega elementlar birgalikda ishlatilganda yuzaga keladi. Agar elementlar o'xshash ishlab chiqarish jarayonlari bilan bir vaqtning o'zida ishlab chiqarilsa, odatda yaxshi mos kelsa-da, nomuvofiqliklar manbalari noma'lum yoki ishlab chiqarishda sezilarli farqlarga ega elementlardan kelib chiqishi mumkin.
Faol muvozanatlash va passiv muvozanatlash
1. Maqsad
Batareya bloklari ketma-ket ulangan ko'plab elementlardan iborat bo'lib, ularning bir xil bo'lishi ehtimoldan yiroq. Balanslash element kuchlanishining og'ishlari kutilgan diapazonlarda saqlanishini, umumiy foydalanish qulayligi va boshqarilishini ta'minlaydi, shu bilan shikastlanishning oldini oladi va batareyaning ishlash muddatini uzaytiradi.
2. Dizaynni taqqoslash
- Passiv muvozanatlash: Odatda rezistorlar yordamida yuqori kuchlanishli elementlarni zaryadsizlantiradi va ortiqcha energiyani issiqlikka aylantiradi. Bu usul boshqa elementlarning zaryadlash vaqtini uzaytiradi, ammo samaradorligi pastroq.
- Faol muvozanatlash: Zaryadlash va zaryadsizlantirish sikllari davomida batareyalar ichida zaryadni qayta taqsimlaydigan, zaryadlash vaqtini qisqartiradigan va zaryadsizlantirish davomiyligini uzaytiradigan murakkab texnika. Odatda, u zaryadsizlantirish paytida pastki muvozanatlash strategiyalaridan va zaryadlash paytida yuqori muvozanatlash strategiyalaridan foydalanadi.
- Ijobiy va salbiy tomonlarini taqqoslash: Passiv muvozanatlash sodda va arzonroq, ammo samarasizroq, chunki u energiyani issiqlik sifatida isrof qiladi va muvozanatlash effektini sekinlashtiradi. Faol muvozanatlash samaraliroq bo'lib, hujayralar o'rtasida energiya uzatadi, bu esa umumiy foydalanish samaradorligini oshiradi va muvozanatga tezroq erishiladi. Biroq, bu murakkab tuzilmalar va yuqori xarajatlarni o'z ichiga oladi, bu tizimlarni maxsus IClarga integratsiyalashda qiyinchiliklar mavjud.
Xulosa
BMS konsepsiyasi dastlab chet elda ishlab chiqilgan bo'lib, dastlabki IC dizaynlari kuchlanish va haroratni aniqlashga qaratilgan edi. Keyinchalik muvozanatlash konsepsiyasi joriy etildi, dastlab IClarga integratsiyalashgan rezistiv razryadlash usullari qo'llanildi. Bu yondashuv hozirda keng tarqalgan bo'lib, TI, MAXIM va LINEAR kabi kompaniyalar bunday chiplarni ishlab chiqaradilar, ba'zilari esa chiplarga kommutator drayverlarini integratsiya qiladilar.
Passiv muvozanatlash tamoyillari va diagrammalaridan kelib chiqib aytadigan bo'lsak, agar batareya bloki barrel bilan taqqoslansa, elementlar stavelarga o'xshaydi. Yuqori energiyaga ega elementlar uzun taxtalar, past energiyaga ega elementlar esa kalta taxtalardir. Passiv muvozanatlash faqat uzun taxtalarni "qisqartiradi", natijada energiya isrof bo'ladi va samarasizlik yuzaga keladi. Bu usulning cheklovlari bor, jumladan, katta sig'imli batareyalarda sezilarli issiqlik tarqalishi va sekin muvozanatlash effektlari.
Aksincha, faol muvozanatlash "qisqa taxtalarni to'ldiradi", energiyani yuqori energiyali elementlardan past energiyali elementlarga o'tkazadi, natijada yuqori samaradorlik va tezroq muvozanatga erishish mumkin. Biroq, bu murakkablik va xarajat muammolarini keltirib chiqaradi, kommutator matritsalarini loyihalash va drayverlarni boshqarishda qiyinchiliklar tug'diradi.
Muvofiqlikni hisobga olgan holda, passiv muvozanatlash yaxshi konsistentsiyaga ega hujayralar uchun mos bo'lishi mumkin, faol muvozanatlash esa katta nomuvofiqliklarga ega hujayralar uchun afzalroqdir.
Joylashtirilgan vaqt: 2024-yil 27-avgust
