Калі прылады маюць патрэбу ў даўгавечнасці і высокай прадукцыйнасціАкумулятар LifePo4, яны павінны збалансаваць кожную клетку. 
Чаму акумулятар LifePo4 патрабуе балансіроўкі акумулятара？ Акумулятары LifePo4 падвяргаюцца многім характарыстыкам, такім як перанапружанне, паніжанае напружанне, ток перазарадкі і разрадкі, цеплавы ўцёкі і дысбаланс напружання батарэі. Адным з найбольш важных фактараў з'яўляецца дысбаланс элементаў, які змяняе напружанне кожнай ячэйкі ў пакеце з цягам часу, тым самым хутка памяншаючы ёмістасць батарэі. Калі акумулятарная батарэя LifePo4 прызначана для паслядоўнага выкарыстання некалькіх элементаў, важна распрацаваць электрычныя характарыстыкі, каб паслядоўна збалансаваць напружанне элементаў. Гэта не толькі для прадукцыйнасці акумулятара, але і для аптымізацыі жыццёвага цыкла. Патрэба ў дактрыне заключаецца ў тым, што балансаванне батарэі адбываецца да і пасля зборкі батарэі і павінна праводзіцца на працягу ўсяго жыццёвага цыкла батарэі, каб падтрымліваць аптымальную прадукцыйнасць батарэі! Выкарыстанне балансіроўкі акумулятара дазваляе нам распрацоўваць батарэі з большай ёмістасцю для прымянення, таму што балансіроўка дазваляе батарэі дасягнуць больш высокага стану зарада (SOC). Вы можаце ўявіць сабе паслядоўнае злучэнне многіх блокаў LifePo4 Cell, быццам вы цягнеце сані з мноствам ездавых сабак. Запрэжку можна цягнуць з максімальнай эфектыўнасцю, толькі калі ўсе ездавыя сабакі рухаюцца з аднолькавай хуткасцю. З чатырма ездавымі сабакамі, калі адзін ездавы сабака бяжыць павольна, то астатнія тры ездавыя сабакі таксама павінны знізіць сваю хуткасць, што зніжае эфектыўнасць, і калі адна ездовая сабака будзе бегчы хутчэй, яна ў канчатковым выніку будзе цягнуць груз трох іншых ездавых сабак і шкодзіць сабе. Такім чынам, калі некалькі элементаў LifePo4 злучаны паслядоўна, значэнні напружання ўсіх элементаў павінны быць аднолькавымі, каб атрымаць больш эфектыўны акумулятар LifePo4. 
Намінальны акумулятар LifePo4 разлічаны толькі на каля 3,2 В, але ўхатнія сістэмы захоўвання энергіі, партатыўныя крыніцы харчавання, прамысловасць, тэлекамунікацыі, электрамабілі і мікрасеткі, нам патрэбна напружанне значна вышэйшае за намінальнае. У апошнія гады акумулятарныя батарэі LifePo4 адыгралі важную ролю ў акумулятарных батарэях і сістэмах захоўвання энергіі дзякуючы сваёй лёгкай вазе, высокай шчыльнасці энергіі, доўгаму тэрміну службы, высокай ёмістасці, хуткай зарадцы, нізкаму ўзроўню самаразраду і экалагічнасці. Балансіроўка ячэйкі гарантуе, што напружанне і ёмістасць кожнай ячэйкі LifePo4 будуць на аднолькавым узроўні, у адваротным выпадку радыус дзеяння і тэрмін службы батарэі LiFePo4 будуць значна скарочаны, а прадукцыйнасць батарэі пагоршыцца! Такім чынам, баланс элементаў LifePo4 з'яўляецца адным з найважнейшых фактараў, якія вызначаюць якасць батарэі. Падчас працы будзе ўзнікаць невялікі разрыў напружання, але мы можам падтрымліваць яго ў прымальным дыяпазоне з дапамогай балансіроўкі элемента. Падчас балансавання элементы з большай ёмістасцю праходзяць поўны цыкл зарадкі/разрадкі. Без балансіроўкі клеткі клетка з самай павольнай ёмістасцю з'яўляецца слабым месцам. Балансаванне клетак з'яўляецца адной з асноўных функцый BMS разам з маніторынгам тэмпературы, зарадкай і іншымі функцыямі, якія дапамагаюць павялічыць тэрмін службы ўпакоўкі. Іншыя прычыны балансавання батарэі: Батарэя LifePo4 pcak няпоўнае выкарыстанне энергіі Паглынанне большага току, чым разлічана на батарэю, або замыканне батарэі, хутчэй за ўсё, прывядзе да заўчаснага выхаду з ладу батарэі. Калі батарэя LifePo4 разраджаецца, больш слабыя элементы будуць разраджацца хутчэй, чым здаровыя элементы, і яны дасягнуць мінімальнага напружання хутчэй, чым іншыя элементы. Калі элемент дасягае мінімальнага напружання, уся батарэя таксама адключаецца ад нагрузкі. Гэта прыводзіць да нескарыстанай энергіі акумулятара. Дэградацыя клетак Калі клетка LifePo4 зараджана нават крыху больш за прапанаваную вартасць, эфектыўнасць, а таксама працэс жыцця клеткі зніжаецца. Напрыклад, нязначнае павышэнне напругі зарадкі з 3,2 В да 3,25 В прывядзе да выхаду батарэі з ладу хутчэй на 30%. Такім чынам, калі балансаванне ячэйкі недакладнае, таксама нязначная перазарадка паменшыць тэрмін службы батарэі. Няпоўная зарадка сотавай батарэі Акумулятары LifePo4 выстаўляюцца пры бесперапынным току ад 0,5 да 1,0. Напружанне акумулятара LifePo4 павышаецца па меры зарадкі, а пасля поўнага аплаты напружанне падае. Падумайце пра тры ячэйкі з 85 Аг, 86 Аг і 87 Аг адпаведна і 100-працэнтным SoC, і ўсе ячэйкі пасля гэтага вызваляюцца, а таксама іх SoC памяншаецца. Вы можаце хутка даведацца, што ячэйка 1 у канчатковым выніку першай заканчваецца энергіяй, улічваючы, што яна мае найменшую здольнасць. Калі сілкаванне падаецца на блокі клетак, а таксама тое самае, што існуе праз клеткі, ячэйка 1 зноў завісае на працягу ўсёй зарадкі і можа лічыцца цалкам зараджанай, паколькі іншыя дзве клеткі цалкам зараджаны. Гэта азначае, што ячэйкі 1 маюць паніжаную куламетрычную эфектыўнасць (CE) з-за саманагравання ячэйкі, што прыводзіць да няроўнасці ячэйкі. Цеплавы ўцёкі Самае жудаснае, што можа адбыцца - гэта цеплавыя ўцёкі. Як мы разумеемлітыевыя элементывельмі адчувальныя да перазарадкі, а таксама да пераразрадкі. У пакеце з 4 элементаў, калі адзін элемент мае напругу 3,5 В, а іншыя - 3,2 В, зарад, безумоўна, будзе выстаўляць рахунак усім элементам разам, таму што яны размешчаны паслядоўна, а таксама ён будзе выстаўляць рахунак элементу 3,5 В на напружанне, якое перавышае рэкамендаванае, таму што розныя іншыя батарэі ўсё яшчэ маюць патрэбу ў зарадцы. Гэта прыводзіць да цеплавога ўцёкаў, калі кошт унутранага цяпла перавышае хуткасць, з якой цяпло можа вылучацца. Гэта прыводзіць да таго, што акумулятар LifePo4 становіцца цеплавым некантралюемым. Што выклікае дысбаланс клетак у батарэях? Цяпер мы разумеем, чаму вельмі важна падтрымліваць баланс усіх элементаў у акумулятарным блоку. Тым не менш, каб правільна вырашыць праблему, мы павінны ведаць, чаму клеткі атрымліваюць незбалансаваны з першых рук. Як было сказана раней, калі акумулятарны блок ствараецца шляхам паслядоўнага размяшчэння элементаў, гарантуецца, што ўсе элементы застаюцца на аднолькавым узроўні напружання. Такім чынам, новая батарэя заўсёды будзе мець сапраўды збалансаваныя элементы. Тым не менш, калі зграя ўводзіцца ў эксплуатацыю, клеткі выходзяць з раўнавагі з-за адпаведных фактараў. SOC Неадпаведнасць Вымярэнне SOC клеткі складанае; таму вымераць SOC пэўных элементаў батарэі вельмі складана. Аптымальны метад гарманізацыі ячэйкі павінен адпавядаць ячэйкам аднаго і таго ж SOC, а не аднолькавага ўзроўню напружання (OCV). Але паколькі пры стварэнні пакета ячэйкі амаль немагчыма супаставіць толькі па напрузе, варыянт у SOC можа з часам прывесці да мадыфікацыі ў OCV. Варыянт унутранага супраціву Надзвычай цяжка знайсці элементы з аднолькавым унутраным супрацівам (ВК), і па меры старэння батарэі ВК элемента дадаткова змяняецца, таму ў батарэі не ўсе элементы будуць мець аднолькавы ВК. Як мы разумеем, ВК павялічвае ўнутраную неўспрымальнасць клеткі, якая вызначае ток, які праходзіць праз клетку. Паколькі ВК змяняецца, ток праз клетку, а таксама яе напружанне таксама становяцца рознымі. Тэмпературны ўзровень Магчымасць выстаўлення рахункаў і вызвалення клеткі таксама залежыць ад тэмпературы вакол яе. У вялікіх акумулятарных батарэях, як у электрамабілях або сонечных батарэях, элементы размеркаваны па сцёкавай зоне, і можа быць тэмпературная розніца ў самой батарэі, у выніку чаго адна ячэйка зараджаецца або разраджаецца хутчэй, чым астатнія, што выклікае няроўнасць. З вышэйпералічаных фактараў становіцца ясна, што мы не можам прадухіліць дысбаланс клетак на працягу ўсёй працэдуры. Такім чынам, адзіны сродак - выкарыстоўваць знешнюю сістэму, якая патрабуе, каб клеткі зноў збалансаваліся пасля таго, як яны сталі незбалансаванымі. Гэтая сістэма называецца сістэмай балансавання батарэі. 
Як дасягнуць балансу батарэі LiFePo4? Сістэма кіравання батарэяй (BMS) Як правіла, акумулятарная батарэя LiFePo4 не можа дасягнуць балансіроўкі батарэі сама па сабе, гэтага можна дасягнуцьсістэма кіравання батарэяй(BMS). Вытворца батарэі ўбудуе ў гэтую плату BMS функцыю балансіроўкі батарэі і іншыя функцыі абароны, такія як абарона ад перанапружання зарада, індыкатар SOC, сігналізацыя/абарона ад перагрэву і г.д. Літый-іённая зарадная прылада з функцыяй балансавання Таксама вядомая як "балансная зарадная прылада", зарадная прылада аб'ядноўвае функцыю балансу для падтрымкі розных батарэй з рознай колькасцю радкоў (напрыклад, 1~6S). Нават калі ваш акумулятар не мае платы BMS, вы можаце зарадзіць літый-іённы акумулятар з дапамогай гэтай зараднай прылады для дасягнення балансу. Балансіроўка Калі вы выкарыстоўваеце збалансаваную зарадную прыладу, вы таксама павінны падключыць зарадную прыладу і акумулятар да балансірнай платы, выбраўшы пэўную разетку з балансірнай платы. Модуль схемы абароны (PCM) Плата PCM - гэта электронная плата, якая падключаецца да батарэі LiFePo4, і яе асноўная функцыя - абараняць батарэю і карыстальніка ад няспраўнасці. Для забеспячэння бяспечнага выкарыстання батарэя LiFePo4 павінна працаваць пры вельмі строгіх параметрах напружання. У залежнасці ад вытворцы батарэі і хімічнага складу гэты параметр напружання вар'іруецца ад 3,2 В на элемент для разраджаных батарэй і 3,65 В на элемент для акумулятараў. плата PCM кантралюе гэтыя параметры напружання і адключае акумулятар ад нагрузкі або зараднай прылады, калі яны перавышаны. У выпадку адной батарэі LiFePo4 або некалькіх батарэй LiFePo4, злучаных паралельна, гэта лёгка зрабіць, таму што плата PCM кантралюе індывідуальныя напружання. Аднак, калі некалькі батарэй злучаны паслядоўна, плата PCM павінна кантраляваць напружанне кожнай батарэі. Віды балансавання батарэі Для акумулятара LiFePo4 былі распрацаваны розныя алгарытмы балансавання батарэі. Ён падзяляецца на пасіўныя і актыўныя метады балансавання батарэі на аснове напружання батарэі і SOC. 
Пасіўная балансіроўка батарэі Тэхніка пасіўнага балансавання акумулятара аддзяляе лішні зарад ад батарэі LiFePo4, якая знаходзіцца пад напругай, праз рэзістыўныя элементы і дае ўсім элементам зарад, падобны да самага нізкага зарада батарэі LiFePo4. Гэты метад больш надзейны і выкарыстоўвае менш кампанентаў, што зніжае агульны кошт сістэмы. Аднак гэтая тэхналогія зніжае эфектыўнасць сістэмы, паколькі энергія рассейваецца ў выглядзе цяпла, якое стварае страты энергіі. Такім чынам, гэтая тэхналогія падыходзіць для прымянення малой магутнасці. 
Актыўная балансіроўка батарэі Актыўная балансіроўка зарада - гэта рашэнне праблем, звязаных з батарэямі LiFePo4. Тэхніка актыўнай балансіроўкі ячэек разраджае зарад з батарэі LiFePo4 з больш высокай энергіяй і перадае яго батарэі LiFePo4 з меншай энергіяй. У параўнанні з тэхналогіяй пасіўнай балансіроўкі элементаў, гэтая тэхніка эканоміць энергію ў акумулятарным модулі LiFePo4, тым самым павялічваючы эфектыўнасць сістэмы, і патрабуе менш часу для балансавання паміж элементамі блока акумулятараў LiFePo4, дазваляючы больш высокія токі зарадкі. Нават калі батарэя LiFePo4 знаходзіцца ў стане спакою, нават ідэальна падабраныя батарэі LiFePo4 губляюць зарад з рознай хуткасцю, таму што хуткасць самаразраду вар'іруецца ў залежнасці ад тэмпературнага градыенту: павышэнне тэмпературы батарэі на 10°C ужо падвойвае хуткасць самаразраду . Аднак актыўная балансіроўка зарада можа аднавіць клеткі да раўнавагі, нават калі яны знаходзяцца ў стане спакою. Аднак гэты метад мае складаную схему, што павялічвае агульны кошт сістэмы. Такім чынам, актыўны балансаванне клетак падыходзіць для прымянення высокай магутнасці. Існуюць розныя тапалогіі схемы актыўнай балансіроўкі, класіфікаваныя ў адпаведнасці з кампанентамі захоўвання энергіі, такімі як кандэнсатары, шпулькі індуктыўнасці/трансфарматары і электронныя пераўтваральнікі. У цэлым, актыўная сістэма кіравання батарэяй зніжае агульны кошт LiFePo4 акумулятарнага блока, таму што яна не патрабуе завышэння памеру элементаў для кампенсацыі дысперсіі і нераўнамернага старэння батарэй LiFePo4. Актыўнае кіраванне батарэяй становіцца крытычна важным, калі старыя элементы замяняюцца новымі і ёсць значныя адрозненні ў батарэі LiFePo4. Паколькі сістэмы актыўнага кіравання акумулятарамі дазваляюць усталёўваць элементы з вялікімі варыяцыямі параметраў у акумулятары LiFePo4, прадукцыйнасць павялічваецца, а выдаткі на гарантыю і тэхнічнае абслугоўванне зніжаюцца. Такім чынам, сістэмы актыўнага кіравання акумулятарамі спрыяюць прадукцыйнасці, надзейнасці і бяспецы акумулятара, адначасова дапамагаючы знізіць выдаткі. Падвядзіце вынікі Каб звесці да мінімуму эфекты дрэйфу напружання клетак, неабходна належным чынам змякчыць дысбаланс. Мэта любога рашэння па балансіроўцы - дазволіць батарэі LiFePo4 працаваць на запланаваным узроўні прадукцыйнасці і павялічыць яе даступную ёмістасць. Балансіроўка батарэі важная не толькі для павышэння прадукцыйнасці іжыццёвы цыкл акумулятараў, гэта таксама дадае каэфіцыент бяспекі LiFePo4 батарэі. Адна з новых тэхналогій для павышэння бяспекі батарэі і падаўжэння тэрміну яе службы. Паколькі новая тэхналогія балансавання батарэі адсочвае колькасць балансіроўкі, неабходнай для асобных элементаў LiFePo4, яна павялічвае тэрмін службы батарэі LiFePo4 і павышае агульную бяспеку батарэі.
Час публікацыі: 08 мая 2024 г