Kapag ang mga device ay nangangailangan ng pangmatagalan, mataas na pagganapLifePo4 battery pack, kailangan nilang balansehin ang bawat cell. 
Bakit kailangan ng LifePo4 battery pack ang pagbabalanse ng baterya? Ang mga baterya ng LifePo4 ay napapailalim sa maraming katangian tulad ng overvoltage, undervoltage, overcharge at discharge current, thermal runaway at hindi balanse ng boltahe ng baterya. Ang isa sa pinakamahalagang salik ay ang kawalan ng balanse ng cell, na nagbabago sa boltahe ng bawat cell sa pack sa paglipas ng panahon, at sa gayon ay mabilis na binabawasan ang kapasidad ng baterya. Kapag ang LifePo4 battery pack ay idinisenyo upang gumamit ng maraming cell sa serye, mahalagang idisenyo ang mga katangiang elektrikal upang patuloy na balansehin ang mga boltahe ng cell. Ito ay hindi lamang para sa pagganap ng pack ng baterya, ngunit para din i-optimize ang ikot ng buhay. Ang pangangailangan para sa doktrina ay ang pagbabalanse ng baterya ay nangyayari bago at pagkatapos mabuo ang baterya at dapat gawin sa buong ikot ng buhay ng baterya upang mapanatili ang pinakamainam na pagganap ng baterya! Ang paggamit ng pagbabalanse ng baterya ay nagbibigay-daan sa amin na magdisenyo ng mga baterya na may mas mataas na kapasidad para sa mga application dahil ang pagbabalanse ay nagbibigay-daan sa baterya na makamit ang mas mataas na estado ng pagsingil (SOC). Maaari mong isipin na ikinokonekta ang maraming unit ng LifePo4 Cell nang magkakasunod na parang humihila ka ng isang kareta na may maraming mga sled na aso. Ang sled ay maaari lamang hilahin nang may pinakamataas na kahusayan kung ang lahat ng sled dog ay tumatakbo sa parehong bilis. Sa apat na sled dog, kung ang isang sled dog ay mabagal na tumatakbo, kung gayon ang iba pang tatlong sled dogs ay dapat ding bawasan ang kanilang bilis, kaya binabawasan ang kahusayan, at kung ang isang sled dog ay tumakbo nang mas mabilis, ito ay hahatakin ang karga ng iba pang tatlong sled dogs at sinasaktan ang sarili. Samakatuwid, kapag maraming mga cell ng LifePo4 ay konektado sa serye, ang mga halaga ng boltahe ng lahat ng mga cell ay dapat na pantay-pantay upang makakuha ng isang mas mahusay na LifePo4 na baterya pack. 
Ang nominal na baterya ng LifePo4 ay na-rate sa halos 3.2V, ngunit nasamga sistema ng imbakan ng enerhiya sa bahay, portable power supply, pang-industriya, telecom, de-kuryenteng sasakyan at mga microgrid na application, kailangan namin ng mas mataas kaysa sa nominal na boltahe. Sa mga nakalipas na taon, ang mga rechargeable na LifePo4 na baterya ay may mahalagang papel sa mga power batteries at mga sistema ng pag-iimbak ng enerhiya dahil sa kanilang magaan, mataas na density ng enerhiya, mahabang buhay, mataas na kapasidad, mabilis na pag-charge, mababang antas ng paglabas sa sarili at pagkamagiliw sa kapaligiran. Tinitiyak ng cell balancing na ang boltahe at kapasidad ng bawat LifePo4 cell ay nasa parehong antas, kung hindi, ang saklaw at buhay ng LiFePo4 battery pack ay lubos na mababawasan, at ang pagganap ng baterya ay mababawasan! Samakatuwid, ang balanse ng cell ng LifePo4 ay isa sa pinakamahalagang salik sa pagtukoy sa kalidad ng baterya. Sa panahon ng operasyon, magkakaroon ng kaunting agwat sa boltahe, ngunit maaari naming panatilihin ito sa loob ng isang katanggap-tanggap na saklaw sa pamamagitan ng pagbabalanse ng cell. Sa panahon ng pagbabalanse, ang mas mataas na kapasidad na mga cell ay sumasailalim sa isang buong cycle ng charge/discharge. Kung walang pagbabalanse ng cell, ang cell na may pinakamabagal na kapasidad ay isang mahinang punto. Ang pagbabalanse ng cell ay isa sa mga pangunahing pag-andar ng BMS, kasama ang pagsubaybay sa temperatura, pag-charge at iba pang mga pag-andar na tumutulong sa pag-maximize ng buhay ng pack. Iba pang mga dahilan para sa pagbabalanse ng baterya: LifePo4 baterya pcak hindi kumpletong paggamit ng enerhiya Ang pagsipsip ng mas maraming kasalukuyang kaysa sa idinisenyo ng baterya para sa o pag-short out ng baterya ay malamang na magdulot ng napaaga na pagkasira ng baterya. Kapag nagdi-discharge ang isang LifePo4 battery pack, mas mabilis magdi-discharge ang mga mahihinang cell kaysa sa malusog na mga cell, at maaabot nila ang pinakamababang boltahe nang mas mabilis kaysa sa ibang mga cell. Kapag ang isang cell ay umabot sa pinakamababang boltahe, ang buong baterya pack ay hindi rin nakakonekta sa pagkarga. Nagreresulta ito sa hindi nagamit na kapasidad ng enerhiya ng battery pack. Pagkasira ng cell Kapag ang isang LifePo4 cell ay na-overcharge kahit kaunti sa iminungkahing halaga nito, ang bisa at ang proseso ng buhay ng cell ay nababawasan. Bilang halimbawa, ang isang maliit na pagtaas sa boltahe ng pagsingil mula 3.2V hanggang 3.25V ay mas mabilis na masira ang baterya ng 30%. Kaya kung ang pagbabalanse ng cell ay hindi tumpak, ang menor de edad na overcharging ay magpapababa sa tagal ng buhay ng baterya. Hindi Kumpletong Pag-charge ng Cell Pack Ang mga baterya ng LifePo4 ay sinisingil sa tuluy-tuloy na kasalukuyang nasa pagitan ng 0.5 at 1.0 din na mga rate. Ang boltahe ng baterya ng LifePo4 ay tumataas habang ang pagsingil ay nagpapatuloy sa pagkawala kapag ganap na nasingil pagkatapos nito ay bumagsak. Mag-isip tungkol sa tatlong mga cell na may 85 Ah, 86 Ah, at 87 Ah ayon sa pagkakabanggit at 100 porsyento na SoC, at lahat ng mga cell ay pagkatapos na ilabas at ang kanilang SoC ay bumababa. Mabilis mong malalaman na ang cell 1 ang unang mauubusan ng enerhiya dahil ito ang may pinakamababang kakayahan. Kapag ang kapangyarihan ay inilagay sa mga cell pack pati na rin ang parehong umiiral na ay dumadaloy sa pamamagitan ng mga cell, muli, ang cell 1 ay nagha-hang pabalik sa buong pag-charge at maaaring isaalang-alang na ganap na na-charge habang ang iba't ibang dalawang cell ay ganap na na-charge. Nangangahulugan ito na ang mga cell 1 ay may pinababang Coulometric Effectiveness (CE) dahil sa self-heating ng cell na nagreresulta sa hindi pagkakapantay-pantay ng cell. Thermal Runaway Ang pinakakakila-kilabot na punto na maaaring maganap ay ang thermal runaway. Sa pagkakaintindihan natinmga selulang lithiumay napakasensitibo sa labis na pagsingil gayundin sa labis na paglabas. Sa isang pakete ng 4 na mga cell kung ang isang cell ay 3.5 V habang ang iba't ibang iba ay 3.2 V ang singil ay tiyak na sisingilin ang lahat ng mga cell nang sama-sama dahil sila ay nasa serye at gayundin ito ay sisingilin ang 3.5 V cell sa mas mataas kaysa sa pinapayuhan na boltahe dahil ang iba't ibang ang iba pang mga baterya ay kailangan pa ring singilin. Ito ay humahantong sa thermal runaway kapag ang presyo ng inner heat generation ay lumampas sa bilis kung saan ang init ay maaaring ilabas. Ito ay nagiging sanhi ng LifePo4 battery pack upang maging thermally uncontrolled. Ano ang nag-trigger sa Cell unbalancing sa mga battery pack? Ngayon naiintindihan na namin kung bakit mahalaga ang pagpapanatiling balanse ng lahat ng mga cell sa isang battery pack. Ngunit upang matugunan ang problema nang naaangkop dapat nating malaman kung bakit ang mga cell ay nakakuha ng hindi balanseng unang kamay. Tulad ng sinabi kanina kapag ang isang battery pack ay nilikha sa pamamagitan ng paglalagay ng mga cell sa serye, tinitiyak nito na ang lahat ng mga cell ay mananatili sa parehong mga antas ng boltahe. Kaya ang isang bagong baterya pack ay palaging may aktwal na balanseng mga cell. Ngunit habang ginagamit ang pakete, nawawalan ng balanse ang mga cell dahil sa pagsunod sa mga salik. Pagkakaiba ng SOC Ang pagsukat ng SOC ng isang cell ay kumplikado; kaya napakasalimuot na sukatin ang SOC ng mga partikular na cell sa isang baterya. Ang pinakamainam na paraan ng pagsasama-sama ng cell ay dapat tumugma sa mga cell ng parehong SOC sa halip na sa eksaktong parehong boltahe (OCV) degrees. Ngunit dahil halos hindi posible na ang mga cell ay itugma lamang sa mga termino ng boltahe kapag gumagawa ng isang pack, ang variant sa SOC ay maaaring magresulta sa isang pagbabago sa OCV sa takdang panahon. Panloob na paglaban sa variant Napakahirap na makahanap ng mga cell na may parehong Internal resistance (IR) at sa edad ng baterya, ang IR ng cell ay nababago rin at samakatuwid sa isang battery pack hindi lahat ng mga cell ay magkakaroon ng parehong IR. Habang naiintindihan namin ang IR ay nagdaragdag sa panloob na kawalan ng pakiramdam ng cell na tumutukoy sa kasalukuyang streaming sa pamamagitan ng isang cell. Dahil ang IR ay iba-iba ang kasalukuyang sa pamamagitan ng cell at pati na rin ang boltahe nito ay nag-iiba din. Antas ng temperatura Ang kakayahan sa pagsingil at pagpapalabas ng cell ay nakasalalay din sa temperatura sa paligid nito. Sa isang makabuluhang pack ng baterya tulad ng sa mga EV o solar array, ang mga cell ay ipinamamahagi sa isang lugar ng basura at maaaring may pagkakaiba sa temperatura sa mismong pack na lumilikha ng isang cell upang mag-charge o mag-discharge nang mas mabilis kaysa sa natitirang mga cell na nagdudulot ng hindi pagkakapantay-pantay. Mula sa mga salik sa itaas, malinaw na hindi natin mapipigilan ang mga cell na hindi mabalanse sa buong pamamaraan. Kaya, ang tanging lunas ay ang paggamit ng isang panlabas na sistema na nangangailangan ng mga cell upang makakuha ng balanseng muli pagkatapos sila makakuha ng hindi balanse. Ang sistemang ito ay tinatawag na Battery Balancing System. 
Paano makamit ang balanse ng pack ng baterya ng LiFePo4? Battery Management System (BMS) Sa pangkalahatan, hindi makakamit ng LiFePo4 battery pack ang pagbabalanse ng baterya nang mag-isa, maaari itong makamit sa pamamagitan ngsistema ng pamamahala ng baterya(BMS). Isasama ng tagagawa ng baterya ang function ng pagbabalanse ng baterya at iba pang mga function ng proteksyon tulad ng proteksyon ng charge over voltage, indicator ng SOC, over temperature alarm/protection, atbp. sa BMS board na ito. Li-ion battery charger na may function ng pagbabalanse Kilala rin bilang "charge ng balanse ng baterya", ang charger ay nagsasama ng isang function ng balanse upang suportahan ang iba't ibang mga baterya na may iba't ibang bilang ng string (hal. 1~6S). Kahit na ang iyong baterya ay walang BMS board, maaari mong i-charge ang iyong Li-ion na baterya gamit ang charger ng baterya na ito upang makamit ang pagbabalanse. Balanse Board Kapag gumamit ka ng balanseng charger ng baterya, dapat mo ring ikonekta ang charger at ang iyong baterya sa balancing board sa pamamagitan ng pagpili ng isang partikular na socket mula sa balancing board. Protection Circuit Module (PCM) Ang PCM board ay isang electronic board na konektado sa LiFePo4 battery pack at ang pangunahing function nito ay protektahan ang baterya at ang user mula sa malfunction. Upang matiyak ang ligtas na paggamit, ang baterya ng LiFePo4 ay dapat gumana sa ilalim ng napakahigpit na mga parameter ng boltahe. Depende sa tagagawa ng baterya at chemistry, ang parameter ng boltahe na ito ay nag-iiba sa pagitan ng 3.2 V bawat cell para sa mga na-discharge na baterya at 3.65 V bawat cell para sa mga rechargeable na baterya. sinusubaybayan ng PCM board ang mga parameter ng boltahe na ito at dinidiskonekta ang baterya mula sa load o charger kung lumampas ang mga ito. Sa kaso ng iisang LiFePo4 na baterya o maraming LiFePo4 na baterya na konektado nang magkatulad, madali itong magawa dahil sinusubaybayan ng PCM board ang mga indibidwal na boltahe. Gayunpaman, kapag maraming baterya ang konektado sa serye, dapat subaybayan ng PCM board ang boltahe ng bawat baterya. Mga Uri ng Pagbalanse ng Baterya Ang iba't ibang mga algorithm sa pagbabalanse ng baterya ay binuo para sa LiFePo4 battery pack. Ito ay nahahati sa mga passive at aktibong paraan ng pagbabalanse ng baterya batay sa boltahe ng baterya at SOC. 
Passive Battery Balancing Ang passive battery balancing technique ay naghihiwalay sa sobrang singil mula sa isang ganap na pinalakas na LiFePo4 na baterya sa pamamagitan ng resistive elements at nagbibigay sa lahat ng mga cell ng katulad na singil sa pinakamababang LiFePo4 battery charge. Ang diskarteng ito ay mas maaasahan at gumagamit ng mas kaunting mga bahagi, kaya binabawasan ang kabuuang gastos ng system. Gayunpaman, binabawasan ng teknolohiya ang kahusayan ng system habang ang enerhiya ay nawawala sa anyo ng init na bumubuo ng pagkawala ng enerhiya. Samakatuwid, ang teknolohiyang ito ay angkop para sa mga aplikasyon ng mababang kapangyarihan. 
Aktibong pagbabalanse ng baterya Ang active charge balancing ay isang solusyon sa mga hamon na nauugnay sa mga LiFePo4 na baterya. Ang aktibong cell balancing technique ay naglalabas ng singil mula sa mas mataas na enerhiya na LiFePo4 na baterya at inililipat ito sa mas mababang enerhiya na LiFePo4 na baterya. Kung ikukumpara sa passive cell balancing technology, ang diskarteng ito ay nakakatipid ng enerhiya sa LiFePo4 battery module, kaya nadaragdagan ang kahusayan ng system, at nangangailangan ng mas kaunting oras upang balansehin ang pagitan ng LiFePo4 battery pack cell, na nagbibigay-daan para sa mas mataas na charging currents. Kahit na ang pack ng baterya ng LiFePo4 ay nakapahinga, kahit na ang mga bateryang LiFePo4 na perpektong tumugma ay nawawalan ng singil sa iba't ibang rate dahil nag-iiba-iba ang rate ng self-discharge depende sa gradient ng temperatura: ang pagtaas ng 10°C sa temperatura ng baterya ay doble na ang rate ng self-discharge . Gayunpaman, ang aktibong pagbabalanse ng singil ay maaaring ibalik ang mga cell sa equilibrium, kahit na sila ay nasa pahinga. Gayunpaman, ang diskarteng ito ay may kumplikadong circuitry, na nagpapataas ng kabuuang gastos ng system. Samakatuwid, ang aktibong pagbabalanse ng cell ay angkop para sa mga aplikasyon ng mataas na kapangyarihan. Mayroong iba't ibang mga aktibong balancing circuit topologies na inuri ayon sa mga bahagi ng imbakan ng enerhiya, tulad ng mga capacitor, inductors/transformer, at mga electronic converter. Sa pangkalahatan, binabawasan ng aktibong sistema ng pamamahala ng baterya ang kabuuang halaga ng pack ng baterya ng LiFePo4 dahil hindi ito nangangailangan ng labis na laki ng mga cell upang mabayaran ang pagkalat at hindi pantay na pagtanda sa mga baterya ng LiFePo4. Ang aktibong pamamahala ng baterya ay nagiging kritikal kapag ang mga lumang cell ay pinalitan ng mga bagong cell at may malaking pagkakaiba-iba sa loob ng pack ng baterya ng LiFePo4. Dahil ginagawang posible ng mga aktibong sistema ng pamamahala ng baterya na mag-install ng mga cell na may malalaking pagkakaiba-iba ng parameter sa mga pack ng baterya ng LiFePo4, tumataas ang mga ani ng produksyon habang bumababa ang mga gastos sa warranty at pagpapanatili. Samakatuwid, ang mga aktibong sistema ng pamamahala ng baterya ay nakikinabang sa pagganap, pagiging maaasahan at kaligtasan ng pack ng baterya, habang tumutulong upang mabawasan ang mga gastos. ibuod Upang mabawasan ang mga epekto ng pag-anod ng boltahe ng cell, ang mga kawalan ng timbang ay dapat na maayos na i-moderate. Ang layunin ng anumang solusyon sa pagbabalanse ay payagan ang LiFePo4 battery pack na gumana sa nilalayon nitong antas ng pagganap at palawigin ang magagamit nitong kapasidad. Ang pagbabalanse ng baterya ay hindi lamang mahalaga para sa pagpapabuti ng pagganap atcycle ng buhay ng mga baterya, nagdaragdag din ito ng safety factor sa LiFePo4battery pack. Isa sa mga umuusbong na teknolohiya para sa pagpapabuti ng kaligtasan ng baterya at pagpapahaba ng buhay ng baterya. Habang sinusubaybayan ng bagong teknolohiya sa pagbabalanse ng baterya ang dami ng pagbabalanse na kinakailangan para sa indibidwal na mga cell ng LiFePo4, pinapahaba nito ang buhay ng pack ng baterya ng LiFePo4 at pinapahusay nito ang pangkalahatang kaligtasan ng baterya.
Oras ng post: May-08-2024