Věřím, že každý byl seznámen s pojmem buněčná rovnováha, hlavně proto, že současná konzistence buněk není dost dobrá a je třeba ji zlepšit prostřednictvím rovnováhy. Stejně jako ve světě nemůžeme najít dva stejné listy a nemůžeme najít dvě stejné buňky. Balance má v konečném důsledku za cíl řešit nedostatky bateriových článků a je prostředkem kompenzace. Níže je uveden stručný úvod do pasivního a aktivního vyvažování lithiových baterií:
01 Pasivní rovnováha
Pasivní vyvažování obecně vybíjí baterie s vyšším napětím prostřednictvím odporového vybíjení, čímž se uvolňuje elektřina ve formě tepla, aby se získal delší čas nabíjení pro jiné baterie. Tímto způsobem je výkon celého systému omezen baterií s nejmenší kapacitou. Během procesu nabíjení mají lithiové baterie obecně hodnotu ochranného napětí horní meze nabíjení. Když určitý řetězec baterií dosáhne této hodnoty napětí, ochranná deska lithiové baterie přeruší nabíjecí obvod a zastaví nabíjení. Proto jsou výhodami pasivní rovnováhy nízká cena a jednoduchý návrh obvodu; Nevýhodou je, že bilance je založena na nejnižší zbývající kapacitě baterie, která nemůže zvýšit kapacitu baterií s nízkou zbytkovou kapacitou a 100 % vyváženého výkonu je promarněno ve formě tepla. Ochranné desky lithiových baterií mají obecně funkci ochrany proti přebití, aby se zabránilo přebití baterie.
Jak je znázorněno na obrázku 2, během procesu nabíjení se druhá baterie nejprve nabije na hodnotu ochranného napětí, čímž se spustí ochranný mechanismus ochranné desky lithiové baterie a zastaví se nabíjení bateriového systému, což přímo vede k nemožnosti plného nabijte první a třetí baterii. Plné nabití celého systému je omezeno druhou baterií, což je ztráta systému. Aby se zvýšil výkon bateriového systému, ochranná deska lithiové baterie vyrovná baterii během nabíjení. Jak je znázorněno na obrázku 3, po vyváženém spuštění ochranná deska lithiové baterie vybije druhou baterii, čímž se zpozdí doba, po kterou dosáhne hodnoty ochranného napětí. Tím se také prodlouží doba nabíjení první a třetí baterie, čímž se zvýší celkový výkon bateriového systému. 100 % vybitého výkonu baterie č. 2 se však přemění na uvolnění tepla, což má za následek značné plýtvání (odvádění tepla baterie č. 2 je ztrátou systému a také plýtváním energie).
Jak je znázorněno na obrázku 4, kromě vážného dopadu přebíjení na baterii může nadměrné vybití také způsobit vážné poškození baterie. Podobně má ochranná deska lithiové baterie funkci ochrany proti nadměrnému vybití. Při vybíjení, když napětí druhé baterie dosáhne hodnoty ochrany proti vybití, spustí se ochranný mechanismus ochranné desky lithiové baterie, čímž se zastaví vybíjení systému, což přímo způsobí, že zbývající kapacita baterie první a třetí baterie nebude moci být přerušena. plně využívána. Po vyváženém nastartování se systém nad vybitím zlepší.
02 Aktivní rovnováha
Aktivního vyvažování je dosaženo přenosem elektřiny, který je vysoce účinný a vede k minimálním ztrátám. Různí výrobci mají různé metody a symetrický proud se pohybuje od 1 do 10A.
Pasivní vyvažování je vhodné pro aplikace lithiových baterií s malou kapacitou a nízkým počtem strun, zatímco aktivní vyvažování je vhodné pro aplikace lithiových baterií s vysokým počtem strun a velkou kapacitou. Pro BMS je kromě vyrovnávací funkce ještě důležitější základní strategie vyvažování.
Jak je znázorněno na obrázku 5, každých 6 řetězců baterií tvoří skupinu a celkový výkon 6 řetězců baterií se přenáší na baterii s menší kapacitou. Indukční aktivní vyvažování je založeno na fyzické konverzi, integraci výkonových spínačů a mikro tlumivek. Využívá metodu obousměrného vyvažování k vyvážení baterií přenosem nabití mezi sousedními nebo sousedními bateriemi a může dosáhnout vyvážení bez ohledu na to, zda je baterie vybitá, nabitá nebo statická. Účinnost vyvážení je až 92 %.
Pracovní princip vybíjení a nabíjení je znázorněn na obrázcích 6 a 7, kde baterie 2 přenáší energii na baterie 1 a 3. Efektivní přenos nabíjení zajišťuje, že napětí tří baterií zůstává během nabíjení vyrovnané, což umožňuje úplné nabití všech baterií. Ochranná deska lithiové baterie může také vyvážit baterii během vybíjení. První a třetí baterie přenáší svůj výkon na druhou baterii a napětí tří baterií se neustále vybíjí v rovnovážném stavu, aby bylo možné vyčerpat veškerou energii baterie.