Gailuek iraupen luzeko eta errendimendu handiko bat behar duteneanLifePo4 bateria paketea, zelula bakoitza orekatu behar dute. 
Zergatik LifePo4 bateria-paketeak bateria orekatzea behar du? LifePo4 bateriak ezaugarri asko dituzte, hala nola gaintentsioa, azpitentsioa, gainkarga eta deskarga korrontea, ihes termikoa eta bateriaren tentsio desoreka. Faktore garrantzitsuenetako bat zelula desoreka da, pack-eko zelula bakoitzaren tentsioa denboran zehar aldatzen duena, eta horrela bateriaren ahalmena azkar murrizten du. LifePo4 bateria seriean hainbat zelula erabiltzeko diseinatuta dagoenean, garrantzitsua da ezaugarri elektrikoak diseinatzea zelulen tentsioak etengabe orekatzeko. Hau ez da bateria paketearen errendimendurako bakarrik, bizi-zikloa optimizatzeko ere. Doktrinaren beharra da bateriaren oreka bateria eraiki aurretik eta ondoren gertatzen dela eta bateriaren bizitza-ziklo osoan egin behar dela bateriaren errendimendu optimoa mantentzeko! Baterien orekatzeari esker, aplikazioetarako gaitasun handiagoa duten bateriak diseinatzen ditugu, orekatzeak bateriak karga-egoera (SOC) handiagoa lor dezakeelako. Imajina dezakezu LifePo4 Cell unitate asko seriean konektatzea lera txakur askorekin lera bat aterako bazenu bezala. Lera eraginkortasun handienarekin tira daiteke, lera-txakur guztiak abiadura berean ibiltzen badira. Lera-txakurren lau txakurrekin, trineo-txakur batek poliki ibiltzen bada, beste hiru lera-txakurrek ere abiadura murriztu beharko dute, horrela eraginkortasuna murriztuz, eta trineo-txakur batek azkarrago ibiltzen bada, beste hiru txakurren zama tiratzen amaituko du eta bere burua minduz. Hori dela eta, LifePo4 zelula anitz seriean konektatzen direnean, zelula guztien tentsio-balioak berdinak izan behar dira LifePo4 bateria-pakete eraginkorragoa lortzeko. 
LifePo4 bateria nominala 3.2V ingurukoa da, baina barneetxeko energia biltegiratzeko sistemak, elikatze-iturri eramangarriak, industria, telekomunikazio, ibilgailu elektriko eta mikrosare aplikazioak, tentsio nominala baino askoz handiagoa behar dugu. Azken urteotan, LifePo4 bateria kargagarriek garrantzi handia izan dute potentziako baterien eta energia biltegiratzeko sistemetan, pisu arina, energia dentsitate handia, bizitza luzea, ahalmen handia, karga azkarra, autodeskarga maila baxua eta ingurumena errespetatzen dutelako. Zelula orekatzeak LifePo4 zelula bakoitzaren tentsioa eta ahalmena maila berean daudela bermatzen du, bestela, LiFePo4 bateria-paketearen iraupena eta iraupena asko murriztuko dira eta bateriaren errendimendua hondatu egingo da! Hori dela eta, LifePo4 zelulen oreka bateriaren kalitatea zehazteko faktore garrantzitsuenetako bat da. Funtzionamenduan zehar, tentsio-hutsune txiki bat gertatuko da, baina tarte onargarri batean mantendu dezakegu zelulen orekaketaren bidez. Balantzean, gaitasun handiagoko zelulek karga/deskarga ziklo osoa jasaten dute. Zelula orekatu gabe, gaitasun motelena duen zelula puntu ahula da. Zelula orekatzea BMSaren funtzio nagusietako bat da, tenperatura kontrolatzeko, kargatzeko eta paketeen bizitza maximizatzen laguntzen duten beste funtzio batzuekin batera. Bateria orekatzeko beste arrazoi batzuk: LifePo4 bateria pcak energiaren erabilera osatugabea Bateriak diseinatutakoa baino korronte gehiago xurgatzeak edo bateria laburtzeak bateriaren hutsegite goiztiarra eragin dezake. LifePo4 bateria-pakete bat deskargatzen ari denean, zelula ahulagoak zelula osasuntsuak baino azkarrago deskargatuko dira eta beste zelulak baino azkarrago iritsiko dira gutxieneko tentsiora. Zelula bat gutxieneko tentsiora iristen denean, bateria-pakete osoa ere kargatik deskonektatzen da. Horrek bateria-paketearen energia erabiltzen ez duen edukiera eragiten du. Zelulen degradazioa LifePo4 zelula bat gehiegi kargatzen denean, iradokitako merezi duen eraginkortasuna eta, gainera, zelularen bizi-prozesua murrizten da. Adibide gisa, kargatzeko tentsioaren igoera txiki bat 3,2 V-tik 3,25 V-ra, bateria % 30 azkarrago apurtuko du. Beraz, zelulen oreka zehatza ez bada, gainkarga txikiek bateriaren iraupena murriztuko dute. Zelula pakete baten karga osoa LifePo4 bateriak 0,5 eta 1,0 arteko korronte etengabean fakturatzen dira. LifePo4 bateriaren tentsioa gora egiten du kargak guztiz fakturatzen direnean, ondorioz, hori jaitsi ondoren. Pentsa ezazu 85 Ah, 86 Ah eta 87 Ah hurrenez hurren eta ehuneko 100 SoC duten hiru zelulatan, eta zelula guztiak askatu ondoren daude eta haien SoC ere gutxitzen da. Azkar jakin dezakezu 1. zelula energiarik gabe geratzen den lehena izaten dela, gaitasun txikiena duela kontuan hartuta. Zelula-paketei energia jartzen zaienean eta lehendik dagoen bera zelulen bidez isurtzen denean, berriro ere, 1. gelaxka zintzilikatzen da karga osoan zehar eta guztiz kargatuta egon daiteke beste bi zelula guztiz kargatuta daudelako. Horrek esan nahi du 1. zelulek Eraginkortasun Koulometrikoa (CE) murriztua dutela zelularen autoberotzearen ondorioz, zelulen desberdintasuna eragiten duena. Ihesaldi Termikoa Gerta daitekeen punturik lazgarriena ihes termikoa da. Ulertzen dugunezlitio-zelulakoso sentikorrak dira gehiegizko kargarekin eta gainkargarekin. 4 gelaxken pakete batean, zelula bat 3,5 V-koa bada eta bestea 3,2 V-koa bada, kargak zelula guztiak batera fakturatuko ditu seriean daudelako eta, gainera, 3,5 V-ko zelula tentsio handiagoa fakturatuko du, hainbat zelula direlako. beste bateria batzuk oraindik kargatu behar dira. Horrek ihes termikoa dakar, barne beroa sortzearen prezioak beroa askatzeko abiadura gainditzen duenean. Honek LifePo4 bateria-pakete termikoki kontrolatu gabe gelditzea eragiten du. Zer abiarazle da Cell desoreka bateria-paketeetan? Orain ulertzen dugu zergatik den ezinbestekoa bateria-pakete batean zelula guztiak orekatuta mantentzea. Hala ere, arazoari modu egokian aurre egiteko jakin beharko genuke zelulak desorekatua zergatik lortzen duten lehen eskutik. Lehen esan bezala, zelulak seriean jarriz bateria-pakete bat sortzen denean, zelula guztiak tentsio-maila berdinetan mantentzen direla ziurtatzen da. Beraz, bateria berri batek zelula orekatuak izango ditu beti. Hala ere, paketea erabiltzen hasten den heinean, zelulak orekatu egiten dira faktoreak betetzen direlako. SOC desadostasuna Zelula baten SOC neurtzea zaila da; horregatik, oso konplexua da bateria bateko zelula zehatzen SOC neurtzea. Zelula harmonizatzeko metodo optimo batek SOC bereko zelulekin bat egin beharko luke tentsio-gradu zehatzekin (OCV) ordez. Baina pakete bat egitean ia ezinezkoa denez zelulak tentsio-baldintzetan soilik bat etortzea, SOC-en aldaerak OCV-en aldaketa ekar dezake bere garaian. Barruko erresistentzia aldaera Oso zaila da Barne-erresistentzia (IR) bereko zelulak aurkitzea eta bateria zahartzen den heinean, zelularen IR-a gainera aldatzen da eta, beraz, bateria-pakete batean zelula guztiek ez dute IR bera izango. Ulertzen dugunez, IR-ak zelularen barne-suszeptibilitatea gehitzen du, zelula baten bidez korrontea zehazten duena. IR-a zelularen bidez korrontea aldatzen delako eta bere tentsioa ere desberdina delako. Tenperatura maila Zelulak fakturatzeko eta askatzeko gaitasuna ere inguruko tenperaturaren araberakoa da. EV edo eguzki-matrizeetan bezalako bateria-pakete esanguratsu batean, zelulak hondakin-eremu batean banatzen dira eta baliteke tenperatura-bereizkuntza bat egotea paketearen artean, zelula bat sortuz gainerako zelulak baino azkarrago kargatzeko edo deskargatzeko, desberdintasuna eraginez. Aurreko faktoreetatik, argi dago ezin dugula saihestu zelulak prozeduran zehar desoreka ez daitezen. Beraz, erremedio bakarra kanpo-sistema bat erabiltzea da, zelulak desorekatu ondoren berriro orekatu daitezen eskatzen duena. Sistema honi Bateria Balancing System deitzen zaio. 
Nola lortu LiFePo4 bateria paketearen oreka? Bateria Kudeatzeko Sistema (BMS) Orokorrean, LiFePo4 bateria-paketeak ezin du bateriaren oreka berez lortu, horrela lor daitekebateria kudeatzeko sistema(BMS). Bateriaren fabrikatzaileak bateria orekatzeko funtzioa eta beste babes-funtzio batzuk integratuko ditu, hala nola tentsioaren gaineko kargaren babesa, SOC adierazlea, tenperaturaren gaineko alarma/babesa, etab. BMS taula honetan. Li-ioizko bateria-kargagailua orekatzeko funtzioarekin "Bateriaren kargagailu oreka" izenez ere ezaguna, kargagailuak oreka funtzio bat integratzen du bateria desberdinak onartzeko kate kopuru desberdinekin (adibidez, 1~6S). Zure bateriak BMS plakarik ez badu ere, zure Li-ioi bateria karga dezakezu bateria-kargagailu honekin oreka lortzeko. Orekatze Batzordea Bateriaren kargagailu orekatua erabiltzen duzunean, kargagailua eta zure bateria ere konektatu behar dituzu orekatzeko taulara, orekatzeko taulako entxufe zehatz bat hautatuz. Babes Zirkuitu Modulua (PCM) PCM plaka LiFePo4 bateria-paketeari konektatuta dagoen plaka elektroniko bat da eta bere funtzio nagusia bateria eta erabiltzailea funtzionamendu txarretik babestea da. Erabilera segurua bermatzeko, LiFePo4 bateriak tentsio-parametro oso zorrotzekin funtzionatu behar du. Baterien fabrikatzailearen eta kimikaren arabera, tentsio-parametro hau 3,2 V-ko gelaxka bakoitzeko deskargatutako baterien eta 3,65 V-ko zelula bakoitzeko baterien artean aldatzen da. PCM plakak tentsio-parametro horiek kontrolatzen ditu eta bateria kargatik edo kargagailutik deskonektatzen du, gainditzen badira. LiFePo4 bateria bakar baten edo paraleloan konektatuta dauden LiFePo4 bateria anitz baten kasuan, hau erraz lortzen da PCM plakak tentsio indibidualak kontrolatzen dituelako. Hala ere, hainbat bateria seriean konektatzen direnean, PCM plakak bateria bakoitzaren tentsioa kontrolatu behar du. Bateria orekatzeko motak Bateria orekatzeko hainbat algoritmo garatu dira LiFePo4 bateria paketerako. Baterien tentsioan eta SOCean oinarritutako bateria orekatzeko metodo pasibo eta aktiboetan banatzen da. 
Bateriaren oreka pasiboa Bateriaren orekatze pasiboaren teknikak LiFePo4 bateriaren gehiegizko karga bereizten du elementu erresistenteen bidez eta zelula guztiei LiFePo4 bateriaren karga baxuenaren antzeko karga ematen die. Teknika hau fidagarriagoa da eta osagai gutxiago erabiltzen ditu, horrela sistemaren kostu orokorra murrizten du. Hala ere, teknologiak sistemaren eraginkortasuna murrizten du, energia galera sortzen duen bero moduan xahutzen baita. Hori dela eta, teknologia hau potentzia baxuko aplikazioetarako egokia da. 
Bateriaren oreka aktiboa Karga-oreka aktiboa LiFePo4 bateriei lotutako erronketarako irtenbidea da. Zelula aktiboak orekatzeko teknikak energia handiagoko LiFePo4 bateriatik deskargatzen du karga eta energia baxuagoko LiFePo4 bateriara transferitzen du. Zelula pasiboen orekatze teknologiarekin alderatuta, teknika honek energia aurrezten du LiFePo4 bateria-moduluan, eta, horrela, sistemaren eraginkortasuna areagotzen du, eta denbora gutxiago behar du LiFePo4 bateria-paketeen artean orekatzeko, karga-korronte handiagoak ahalbidetuz. LiFePo4 bateria atsedenaldian dagoenean ere, LiFePo4 bateriek ere karga galtzen dute abiadura ezberdinetan, autodeskarga-tasa aldatu egiten baita tenperatura-gradientearen arabera: bateriaren tenperatura 10°C igotzeak autodeskarga-tasa bikoiztu egiten du dagoeneko. . Hala ere, karga aktiboak orekatzeak zelulak orekara berrezar ditzake, nahiz eta atsedenaldian egon. Hala ere, teknika honek zirkuitu konplexuak ditu, eta horrek sistemaren kostu orokorra handitzen du. Beraz, zelula oreka aktiboa potentzia handiko aplikazioetarako egokia da. Energia biltegiratzeko osagaien arabera sailkatutako hainbat zirkuitu orekatzaile aktibo topologia daude, hala nola kondentsadoreak, induktoreak/transformadoreak eta bihurgailu elektronikoak. Orokorrean, bateriak kudeatzeko sistema aktiboak LiFePo4 bateria-paketearen kostu orokorra murrizten du, ez duelako zelulen gehiegizko tamaina behar LiFePo4 baterien artean sakabanaketa eta zahartze irregularra konpentsatzeko. Bateriaren kudeaketa aktiboa kritikoa bihurtzen da zelula zaharrak zelula berriekin ordezkatzen direnean eta LiFePo4 bateria-paketean aldakuntza nabarmena dagoenean. Bateria kudeatzeko sistema aktiboak LiFePo4 bateria-paketeetan parametro-aldakuntza handiak dituzten zelulak instalatzea posible egiten dutenez, produkzio-etekinak handitzen dira, bermea eta mantentze-kostuak murrizten diren bitartean. Hori dela eta, bateria kudeatzeko sistema aktiboek bateria paketearen errendimenduari, fidagarritasunari eta segurtasunari mesede egiten diote, kostuak murrizten laguntzen duten bitartean. Laburtu Zelula-tentsioaren noraezaren ondorioak minimizatzeko, desorekak behar bezala moderatu behar dira. Orekatze-soluzio ororen helburua LiFePo4 bateria-paketeari nahi den errendimendu-mailan funtzionatzea eta bere ahalmena zabaltzea da. Bateria orekatzea ez da garrantzitsua errendimendua hobetzeko etabaterien bizi-zikloa, segurtasun-faktore bat ere gehitzen dio LiFePo4bateria paketeari. Bateriaren segurtasuna hobetzeko eta bateriaren iraupena luzatzeko sortzen ari diren teknologietako bat. Bateria orekatzeko teknologia berriak LiFePo4 zelula indibidualetarako behar den oreka-kopurua jarraitzen duen heinean, LiFePo4 bateria-paketearen bizitza luzatzen du eta bateriaren segurtasun orokorra hobetzen du.
Argitalpenaren ordua: 2024-08-08