Ve světě baterií existují baterie s monitorovacími obvody a pak baterie bez nich. Lithiová baterie je považována za inteligentní baterii, protože obsahuje desku s plošnými spoji, která řídí výkon lithiové baterie. Na druhou stranu standardní uzavřená olověná baterie nemá žádnou desku s plošnými spoji pro optimalizaci svého výkonu.
V chytrá lithiová baterieExistují 3 základní úrovně řízení. První úrovní řízení je jednoduché vyvažování, které optimalizuje napětí článků. Druhou úrovní řízení je modul ochranného obvodu (PCM), který chrání články před vysokým/nízkým napětím a proudy během nabíjení a vybíjení. Třetí úrovní řízení je systém správy baterií (BMS). BMS má všechny funkce modulu vyvažovacího obvodu a ochranného obvodu, ale má i další funkce pro optimalizaci výkonu baterie po celou dobu její životnosti (například sledování stavu nabití a technického stavu).
LITHIOVÝ VYROVNÁVACÍ OBVOD
V baterii s vyvažovacím čipem čip jednoduše vyrovnává napětí jednotlivých článků v baterii během nabíjení. Baterie je považována za vyváženou, když se napětí všech článků pohybuje v rámci malé tolerance. Existují dva typy vyrovnávání, aktivní a pasivní. Aktivní vyrovnávání nastává použitím článků s vysokým napětím k nabíjení článků s nižším napětím, čímž se snižuje rozdíl napětí mezi články, dokud se všechny články těsně neshodují a baterie není plně nabitá. Pasivní vyrovnávání, které se používá u všech lithiových baterií Power Sonic, spočívá v tom, že každý článek má paralelně zapojený rezistor, který se zapne, když napětí článku překročí prahovou hodnotu. Tím se sníží nabíjecí proud v článcích s vysokým napětím, což umožňuje ostatním článkům dohnat zpoždění.
Proč je důležité vyvažování článků? U lithiových baterií, jakmile článek s nejnižším napětím dosáhne mezního vybíjecího napětí, vypne se celá baterie. To může znamenat, že některé články mají nevyužitou energii. Stejně tak, pokud články nejsou při nabíjení vyvažovány, nabíjení se přeruší, jakmile článek s nejvyšším napětím dosáhne mezního napětí, a ne všechny články budou plně nabity.
Co je na tom tak špatného? Neustálé nabíjení a vybíjení nevyvážené baterie časem snižuje její kapacitu. To také znamená, že některé články budou plně nabité a jiné ne, což má za následek, že baterie nikdy nedosáhne 100% stavu nabití.
Teorie spočívá v tom, že vyvážené články se vybíjejí stejnou rychlostí, a proto se vypnou při stejném napětí. To však neplatí vždy, takže vyvažovací čip zajišťuje, že při nabíjení mohou být články baterie plně sladěny, aby se chránila kapacita baterie a aby se baterie plně nabila.
LITHIOVÝ OCHRANNÝ OBVODOVÝ MODUL
Modul ochranného obvodu obsahuje vyvažovací obvod a další obvody, které řídí parametry baterie tím, že ji chrání před přebíjením a přebíjením. Toho dosahuje monitorováním proudu, napětí a teploty během nabíjení a vybíjení a jejich porovnáváním s předem stanovenými limity. Pokud kterýkoli z článků baterie dosáhne jednoho z těchto limitů, baterie vypne nabíjení nebo vybíjení, dokud není splněna podmínka pro uvolnění.
Existuje několik způsobů, jak znovu zapnout nabíjení nebo vybíjení po aktivaci ochrany. První je založený na čase, kdy časovač počítá krátkou dobu (například 30 sekund) a poté ochranu uvolní. Tento časovač se může pro každou ochranu lišit a jedná se o jednoúrovňovou ochranu.
Druhá je založena na hodnotě, kde hodnota musí klesnout pod určitou prahovou hodnotu, aby se aktivovala ochrana proti přebití. Například všechna napětí musí klesnout pod 3,6 voltu na článek, aby se aktivovala ochrana proti přebití. K tomu může dojít okamžitě po splnění podmínky pro aktivaci. Může k tomu dojít také po předem stanovené době. Například všechna napětí musí klesnout pod 3,6 voltu na článek, aby se aktivovala ochrana proti přebití, a musí pod touto hranicí zůstat po dobu 6 sekund, než PCM ochranu aktivuje.
Třetí je založena na aktivitě, kde je nutné provést akci k uvolnění ochrany. Například akcí může být odpojení zátěže nebo připojení nabití. Stejně jako u uvolnění na základě hodnoty může k tomuto uvolnění dojít okamžitě nebo na základě času. To může znamenat, že před uvolněním ochrany musí být zátěž od baterie odebrána na 30 sekund. Kromě uvolnění na základě času a hodnoty nebo aktivity a času je důležité poznamenat, že k těmto metodám uvolnění může docházet i v jiných kombinacích. Například napětí uvolnění při nadměrném vybití může nastat, jakmile napětí článků klesne pod 2,5 voltu, ale k dosažení tohoto napětí je nutné nabíjení po dobu 10 sekund. Tento typ uvolnění zahrnuje všechny tři typy uvolnění.
Chápeme, že při výběru toho nejlepšího záleží na mnoha faktorech. lithiová baterie, a naši odborníci jsou tu, aby vám pomohli. Máte-li další otázky ohledně výběru správné baterie pro vaši aplikaci, neváhejte se ještě dnes obrátit na jednoho z našich specialistů.
Čas zveřejnění: 29. dubna 2024
