Zavedení:
Čipy související s napájením byly vždy kategorií produktů, kterým byla věnována velká pozornost. Čipy ochrany baterií jsou typem čipů souvisejících s napájením, které se používají k detekci různých poruchových stavů v jednočlánkových a vícečlánkových bateriích. V dnešních bateriových systémech jsou vlastnosti lithium-iontových baterií velmi vhodné pro přenosné elektronické systémy, alelithiové bateriepotřeba pracovat v rámci jmenovitých limitů se zaměřením na výkon a bezpečnost. Proto je ochrana lithium-iontových baterií nezbytná a kritická. Použití různých funkcí ochrany baterie má zabránit výskytu poruchových stavů, jako je vybíjecí nadproud OCD a přehřátí OT, a zvýšit bezpečnost bateriových sad.
Systém správy baterií zavádí technologii vyvažování
Nejprve si povíme o nejčastějším problému bateriových sad, o konzistenci. Poté, co jednotlivé články vytvoří lithiovou baterii, může dojít k tepelnému úniku a různým poruchovým stavům. Toto je problém způsobený nekonzistencí lithiové baterie. Jednotlivé články, které tvoří lithiovou baterii, jsou nekonzistentní v kapacitě, parametrech nabíjení a vybíjení a „sudový efekt“ způsobuje, že jednotlivé články s horšími vlastnostmi ovlivňují celkový výkon celé lithiové baterie.
Technologie vyvažování lithiových baterií je uznávána jako nejlepší způsob, jak vyřešit konzistenci lithiových baterií. Vyvažování spočívá v úpravě napětí baterií různých kapacit v reálném čase úpravou vyrovnávacího proudu. Čím silnější je vyrovnávací schopnost, tím silnější je schopnost potlačit expanzi rozdílu napětí a zabránit tepelnému úniku a tím lepší je adaptabilita nalithiová baterie.
Tím se liší od nejjednoduššího hardwarového chrániče. Chránič lithiové baterie může být základní přepěťová ochrana nebo pokročilá ochrana, která může reagovat na podpětí, teplotní poruchu nebo proudovou poruchu. Obecně řečeno, IC správy baterie na úrovni monitoru lithiové baterie a palivoměru může poskytovat funkci vyvažování lithiové baterie. Monitor lithiové baterie poskytuje funkci vyvažování lithiové baterie a také obsahuje funkci ochrany IC s vysokou konfigurovatelností. Palivoměr má vyšší stupeň integrace, včetně funkce monitoru lithiové baterie, a na jeho základě integruje pokročilé monitorovací algoritmy.
Některé integrované obvody pro ochranu lithiových baterií však nyní také obsahují funkce vyvažování lithiových baterií prostřednictvím integrovaných FET, které mohou automaticky vybíjet vysokonapěťové plně nabité baterie během nabíjení a udržovat nízkonapěťové baterie v sérii nabité, čímž vyvažujílithiová baterie. Kromě implementace kompletní sady funkcí napěťové, proudové a teplotní ochrany začínají integrované obvody pro ochranu baterií také zavádět vyrovnávací funkce, aby vyhovovaly potřebám ochrany více baterií.
Od primární ochrany k sekundární ochraně
Od primární ochrany k sekundární ochraně
Nejzákladnější ochranou je přepěťová ochrana. Všechny integrované obvody ochrany lithiové baterie poskytují ochranu proti přepětí podle různých úrovní ochrany. Na tomto základě některé poskytují ochranu proti přepětí a nadproudu při vybíjení a některé poskytují ochranu proti přepětí plus nadproud při vybíjení a přehřátí. U některých vysokočlánkových lithiových baterií již tato ochrana nestačí k uspokojení potřeb lithiové baterie. V tomto okamžiku je vyžadován integrovaný obvod ochrany lithiové baterie s funkcí autonomního vyvažování lithiové baterie.
Tento ochranný IC patří k primární ochraně, která řídí nabíjení a vybíjení FET, aby reagovalo na různé typy ochrany proti poruchám. Toto vyvážení může vyřešit problém tepelného únikulithiová baterievelmi dobře. Nadměrná akumulace tepla v jedné lithiové baterii způsobí poškození vyvažovacího spínače lithiové baterie a odporů. vyvažování lithiové baterie umožňuje, aby každá nepoškozená lithiová baterie v sadě lithiových baterií byla vyvážena na stejnou relativní kapacitu jako jiné vadné baterie, čímž se snižuje riziko tepelného úniku.
V současné době existují dva způsoby, jak dosáhnout vyvážení lithiové baterie: aktivní vyvážení a pasivní vyvážení. Aktivní vyvažování slouží k přenosu energie nebo nabíjení z vysokonapěťových/vysoko-SOC baterií na baterie s nízkým obsahem SOC. Pasivní vyvažování je použití rezistorů ke spotřebě energie vysokonapěťových nebo vysoce nabitých baterií, aby se dosáhlo účelu snížení mezery mezi různými bateriemi. Pasivní vyvažování má vysoké energetické ztráty a tepelné riziko. Ve srovnání s tím je aktivní vyvažování efektivnější, ale algoritmus řízení je velmi obtížný.
Od primární ochrany po sekundární ochranu musí být lithiový bateriový systém vybaven monitorem lithiové baterie nebo palivoměrem, aby bylo dosaženo sekundární ochrany. Ačkoli primární ochrana může implementovat inteligentní algoritmy vyvažování baterie bez řízení MCU, sekundární ochrana potřebuje přenášet napětí a proud lithiové baterie do MCU pro rozhodování na úrovni systému. monitory lithiové baterie nebo palivoměry mají v zásadě funkce vyvažování baterie.
Závěr
Kromě monitorů baterie nebo palivoměrů, které poskytují funkce vyvažování baterie, se ochranné integrované obvody, které poskytují primární ochranu, již neomezují na základní ochranu, jako je přepětí. S rostoucí aplikací vícečllithiové baterie, velkokapacitní bateriové sady budou mít stále vyšší požadavky na ochranné IO a zavedení balančních funkcí je velmi nutné.
Balancování je spíše jakousi údržbou. Každé nabití a vybití bude mít malou kompenzaci vyvážení, aby se vyrovnaly rozdíly mezi bateriemi. Pokud však samotný bateriový článek nebo bateriová sada má vady kvality, ochrana a vyvážení nemohou zlepšit kvalitu bateriové sady a nejsou univerzálním klíčem.
Pokud máte nějaké dotazy nebo se chcete dozvědět více, neváhejteoslovte nás.
Žádost o cenovou nabídku:
Jacqueline:jacqueline@heltec-bms.com/ +86 185 8375 6538
Sucre:sucre@heltec-bms.com/ +86 136 8844 2313
Nancy:nancy@heltec-bms.com/ +86 184 8223 7713
Čas odeslání: 21. října 2024