Crec que tothom s'ha introduït al concepte d'equilibri cel·lular, principalment perquè la consistència actual de les cèl·lules no és prou bona i cal millorar-lo mitjançant l'equilibri. Igual que al món, no podem trobar dues fulles idèntiques, i no podem trobar dues cèl·lules idèntiques. Balance té com a objectiu, finalment, abordar les deficiències de les cèl·lules de la bateria i és un mitjà de compensació. A continuació es mostra una breu introducció a l'equilibri passiu i actiu de les bateries de liti:
01 Equilibri passiu
L'equilibri passiu generalment descarrega les bateries amb una tensió més alta mitjançant una descàrrega de resistència, alliberant electricitat en forma de calor per guanyar més temps de càrrega per a altres bateries. D'aquesta manera, la potència de tot el sistema queda limitada per la bateria amb menys capacitat. Durant el procés de càrrega, les bateries de liti generalment tenen un valor de voltatge de protecció límit superior de càrrega. Quan una determinada sèrie de bateries assoleix aquest valor de tensió, la placa de protecció de la bateria de liti tallarà el circuit de càrrega i deixarà de carregar-se. Per tant, els avantatges de l'equilibri passiu són el baix cost i el disseny de circuits senzills; El desavantatge és que l'equilibri es basa en la capacitat de bateria restant més baixa, que no pot augmentar la capacitat de les bateries amb una capacitat residual baixa, i el 100% de l'energia equilibrada es malgasta en forma de calor. Les plaques de protecció de la bateria de liti generalment tenen una funció de protecció contra sobrecàrrega per evitar la sobrecàrrega de la bateria.
Com es mostra a la figura 2, durant el procés de càrrega, la segona bateria es carrega primer al valor de tensió de protecció, activant el mecanisme de protecció de la placa de protecció de la bateria de liti i aturant la càrrega del sistema de bateria, la qual cosa condueix directament a la impossibilitat de fer-ho completament. carregueu la primera i la tercera bateries. La càrrega completa de tot el sistema està limitada per la segona bateria, que és la pèrdua del sistema. Per augmentar la potència del sistema de bateria, la placa de protecció de la bateria de liti equilibrarà la bateria durant la càrrega. Com es mostra a la figura 3, després de l'engegada equilibrada, la placa de protecció de la bateria de liti descarregarà la segona bateria, retardant el temps perquè arribi al valor de tensió de protecció. Això també ampliarà el temps de càrrega de la primera i la tercera bateries, augmentant així la potència total del sistema de bateries. Tanmateix, el 100% de la potència descarregada de la bateria núm. 2 es converteix en alliberament de calor, donant lloc a un important residu (la dissipació de calor de la bateria núm. 2 és una pèrdua del sistema i també un malbaratament d'energia).
Com es mostra a la figura 4, a més del greu impacte de la sobrecàrrega a la bateria, la sobredescàrrega també pot causar danys greus a la bateria. De la mateixa manera, la placa de protecció de la bateria de liti té una funció de protecció contra descàrregues excessives. Quan es descarrega, quan la tensió de la segona bateria arriba al valor de protecció de descàrrega, s'activa el mecanisme de protecció de la placa de protecció de la bateria de liti, aturant la descàrrega del sistema, provocant directament que la capacitat de la bateria restant de la primera i la tercera bateries no pugui ser totalment utilitzat. Després d'una posada en marxa equilibrada, es millorarà la sobredescàrrega del sistema.
02 Equilibri actiu
L'equilibri actiu s'aconsegueix mitjançant la transferència d'electricitat, que és altament eficient i provoca pèrdues mínimes. Els diferents fabricants tenen mètodes diferents i el corrent equilibrat varia d'1 a 10A.
L'equilibri passiu és adequat per a aplicacions de bateria de liti amb capacitat petita i un recompte de cordes baix, mentre que l'equilibri actiu és adequat per a aplicacions de bateria de liti amb un gran nombre de cordes i gran capacitat. Per a BMS, a més de la funció d'equilibri, l'estratègia d'equilibri subjacent és encara més important.
Com es mostra a la figura 5, cada 6 cadenes de bateries formen un grup i la potència total de les 6 cadenes de bateries es transfereix a la bateria amb la capacitat més petita. L'equilibri actiu inductiu es basa en la conversió física, integrant interruptors d'alimentació i microinductors. Utilitza un mètode d'equilibri bidireccional per equilibrar les bateries mitjançant la transferència de càrrega entre bateries adjacents o veïnes, i pot aconseguir l'equilibri independentment de si la bateria està en estat de descàrrega, càrrega o estàtic. L'eficiència d'equilibri és tan alta com el 92%.
El principi de funcionament de descàrrega i càrrega es mostra a les figures 6 i 7, on la bateria 2 transfereix energia a les bateries 1 i 3. La transferència de càrrega eficient garanteix que la tensió de les tres bateries es mantingui equilibrada durant la càrrega, permetent que totes les bateries es carreguin completament. La placa de protecció de la bateria de liti també pot equilibrar la bateria durant la descàrrega. La primera i la tercera bateries transfereixen la seva potència a la segona bateria i la tensió de les tres bateries es descarrega constantment en un estat equilibrat, de manera que es pot esgotar tota l'energia de la bateria.