Lityum batareya paketlari texnik xizmat ko'rsatmaydigan dvigatellarga o'xshaydi; aBMSmuvozanatlash funktsiyasisiz faqat ma'lumotlar yig'uvchi hisoblanadi va uni boshqaruv tizimi deb hisoblash mumkin emas. Ham faol, ham passiv balanslash batareyalar to'plamidagi nomuvofiqliklarni bartaraf etishga qaratilgan, ammo ularni amalga oshirish tamoyillari tubdan farq qiladi.
Aniqlik uchun ushbu maqola BMS tomonidan algoritmlar orqali boshlangan muvozanatni faol muvozanatlash deb belgilaydi, energiyani tarqatish uchun rezistorlardan foydalanadigan muvozanat esa passiv muvozanatlash deb ataladi. Faol balanslash energiya uzatishni o'z ichiga oladi, passiv muvozanat esa energiya tarqalishini o'z ichiga oladi.
Batareya to'plamini loyihalashning asosiy tamoyillari
- Birinchi hujayra to'liq zaryadlanganda zaryadlash to'xtashi kerak.
- Birinchi hujayra tugashi bilan zaryadsizlanish tugashi kerak.
- Zaif hujayralar kuchli hujayralarga qaraganda tezroq qariydi.
- -eng kuchsiz zaryadlangan hujayra oxir-oqibat batareya to'plamini cheklaydi's foydalanish imkoniyati (eng zaif bo'g'in).
- Batareya paketidagi tizim harorati gradienti yuqori o'rtacha haroratlarda ishlaydigan hujayralarni zaiflashtiradi.
- Muvozanatsiz, eng zaif va kuchli hujayralar o'rtasidagi kuchlanish farqi har bir zaryad va tushirish davri bilan ortadi. Oxir-oqibat, bitta hujayra maksimal kuchlanishga yaqinlashadi, ikkinchisi esa minimal kuchlanishga yaqinlashadi, bu esa paketning zaryadlash va tushirish imkoniyatlariga to'sqinlik qiladi.
Vaqt o'tishi bilan hujayralarning mos kelmasligi va o'rnatishdan o'zgaruvchan harorat sharoitlari tufayli hujayra muvozanati muhim ahamiyatga ega.
Lityum-ion batareyalar asosan ikki xil nomuvofiqlikka duch keladi: zaryadlash mos kelmasligi va sig'imning mos kelmasligi. Zaryadlashning mos kelmasligi bir xil quvvatga ega bo'lgan hujayralar zaryadlashda asta-sekin farq qilganda paydo bo'ladi. Imkoniyatlarning mos kelmasligi turli xil boshlang'ich sig'imlarga ega bo'lgan hujayralar birgalikda ishlatilganda sodir bo'ladi. Hujayralar odatda bir xil ishlab chiqarish jarayonlari bilan bir vaqtning o'zida ishlab chiqarilgan bo'lsa-da, nomuvofiqliklar manbalari noma'lum bo'lgan yoki sezilarli ishlab chiqarish farqlari bo'lgan hujayralardan kelib chiqishi mumkin.
Faol balanslash va passiv balanslash
1. Maqsad
Batareya to'plamlari bir xil bo'lishi mumkin bo'lmagan ko'plab ketma-ket ulangan hujayralardan iborat. Balanslash hujayra kuchlanishining og'ishlarini kutilgan diapazonda saqlashni ta'minlaydi, umumiy foydalanish qulayligi va boshqarilishini ta'minlaydi, shu bilan zararni oldini oladi va batareyaning ishlash muddatini uzaytiradi.
2. Dizaynni taqqoslash
- Passiv balanslash: Odatda rezistorlar yordamida yuqori kuchlanishli hujayralarni zaryadsizlantiradi, ortiqcha energiyani issiqlikka aylantiradi. Bu usul boshqa hujayralar uchun zaryadlash vaqtini uzaytiradi, lekin unumdorligi past.
- Faol muvozanatlash: Zaryadlash va tushirish davrlarida zaryadni hujayralar ichida qayta taqsimlovchi, zaryadlash vaqtini qisqartiradigan va zaryadsizlanish muddatini uzaytiradigan murakkab texnika. U, odatda, tushirish paytida pastki muvozanat strategiyalarini va zaryadlash paytida yuqori muvozanat strategiyalarini qo'llaydi.
- Taqqoslash va kamchiliklar: Passiv balanslash oddiyroq va arzonroq, lekin unchalik samarali emas, chunki u energiyani issiqlik sifatida isrof qiladi va sekinroq muvozanatlash effektiga ega. Faol balanslash yanada samarali bo'lib, energiyani hujayralar o'rtasida o'tkazadi, bu umumiy foydalanish samaradorligini oshiradi va muvozanatga tezroq erishadi. Biroq, u murakkab tuzilmalarni va yuqori xarajatlarni o'z ichiga oladi, bu tizimlarni maxsus IClarga integratsiyalashda qiyinchiliklar mavjud.
Xulosa
BMS kontseptsiyasi dastlab chet elda ishlab chiqilgan bo'lib, dastlabki IC dizaynlari kuchlanish va haroratni aniqlashga qaratilgan. Balanslash kontseptsiyasi keyinchalik ICga birlashtirilgan rezistiv deşarj usullaridan foydalangan holda kiritildi. Hozirda bu yondashuv keng tarqalgan bo'lib, TI, MAXIM va LINEAR kabi kompaniyalar bunday chiplarni ishlab chiqaradi, ba'zilari kommutator drayverlarini chiplarga integratsiyalashgan.
Passiv muvozanat tamoyillari va diagrammalaridan, agar batareya to'plami barrel bilan taqqoslansa, hujayralar novdalarga o'xshaydi. Yuqori energiyali hujayralar uzun taxtalar, kamroq energiyaga ega bo'lganlar esa qisqa taxtalardir. Passiv balanslash faqat uzun taxtalarni "qisqartiradi", natijada energiya sarflanadi va samarasiz bo'ladi. Bu usul cheklovlarga ega, jumladan, katta hajmdagi paketlarda sezilarli issiqlik tarqalishi va sekin muvozanatlash effektlari.
Faol muvozanatlash, aksincha, "qisqa taxtalarni to'ldiradi", energiyani yuqori energiyali hujayralardan past energiyaga o'tkazadi, natijada yuqori samaradorlik va tezroq muvozanatga erishiladi. Biroq, u kalit matritsalarini loyihalash va drayverlarni boshqarishda qiyinchiliklar bilan murakkablik va xarajat muammolarini keltirib chiqaradi.
Shartlarni hisobga olgan holda, passiv balanslash yaxshi konsistensiyaga ega bo'lgan hujayralar uchun mos bo'lishi mumkin, faol muvozanat esa katta nomuvofiqliklarga ega bo'lgan hujayralar uchun afzalroqdir.
Yuborilgan vaqt: 27-avgust 2024-yil
