關(guān)于鋰離子電池保護板被動均衡和主動均衡的區(qū)別,你知道嗎?
人類社會的進步離不開社會上各行各業(yè)的努力,各種各樣的電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代離不開我們的設(shè)計者的努力,其實很多人并不會去了解電子產(chǎn)品的組成,比如鋰離子電池保護板被動均衡和主動均衡。
鋰電池保護板原理(充電式)需要保護的原因由其自身的特性決定。由于鋰電池保護板原理的材料本身決定了它不能過充電,過放電,過電流,短路和超高溫充電和放電,因此鋰電池組件將始終帶有精致的保護板和電流保險絲。鋰電池的保護功能通常由保護電路板和PTC完成。保護板由電子電路組成。它可以在-40℃至+ 85℃的環(huán)境下準(zhǔn)確監(jiān)測電池單元的電壓以及充電和放電電路的電流。控制電流回路的開和關(guān); PTC可以防止在高溫環(huán)境下嚴(yán)重損壞電池。
降低成本是動力鋰離子電池制造商極為關(guān)注的話題。在動力鋰電池行業(yè)競爭日趨激烈的背景下,誰能保證動力鋰電池的性能并同時考慮成本控制將具有競爭力。動力鋰電池的成本控制可以從上游原材料,制造工藝,PACK等開始,并通過不同的渠道來解決和探索,這可以給業(yè)界帶來啟發(fā)和思考。
無源均衡通常通過電阻放電使鋰離子電池以較高的電壓放電,并以熱量的形式釋放電能,從而為其他電池獲得更多的充電時間。這樣,整個系統(tǒng)的功率受到容量最小的電池的限制。在充電過程中,鋰離子電池通常具有充電上限保護電壓值。當(dāng)某一串電池達到該電壓值時,鋰離子電池保護板將切斷充電電路并停止充電。如果充電期間的電壓超過該值(通常稱為過充電),則鋰離子電池可能會燃燒或爆炸。因此,鋰離子電池保護板通常具有過充電保護功能以防止電池過充電。
主動平衡基于功率傳遞的方式,效率高,損耗低。不同的制造商使用不同的方法,均衡電流也為1至10?A。目前,市場上出現(xiàn)的許多有源均衡技術(shù)還不成熟,導(dǎo)致電池過放電并加速了電池退化。市場上的主動平衡大多采用電壓變換的原理,這依賴于芯片制造商生產(chǎn)的昂貴芯片。除了均衡芯片之外,該方法還需要昂貴的變壓器和其他外圍組件,它們尺寸較大且成本較高。
有源均衡的好處是顯而易見的:效率高,能量轉(zhuǎn)移,損耗只是變壓器線圈的損耗,很小。均衡電流可以設(shè)計得很大,達到幾安培甚至10A,并且均衡很快生效。盡管有這些好處,主動平衡也會帶來新的問題。首先是復(fù)雜的結(jié)構(gòu),尤其是變壓器方法。如何設(shè)計用于數(shù)十甚至數(shù)百個電池的開關(guān)矩陣以及如何控制驅(qū)動器是一個令人頭疼的問題。當(dāng)前,具有主動平衡功能的BMS的價格遠遠高于被動平衡的價格,這在一定程度上限制了主動平衡BMS的推廣。
由于這兩種平衡功能各有優(yōu)缺點,原來的主動平衡功能可以代替被動平衡功能,但是由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本高,結(jié)構(gòu)復(fù)雜后故障率高,它將與被動平衡陷入僵局。這種平衡是更好的爭論。實際上,這證明任何技術(shù)選擇都必須應(yīng)用于總體條件。一致性本身非常好,并且壽命期間一致性差的擴展受到限制,并且被動平衡就足夠了。
無源均衡適合于小容量,低串鋰離子電池應(yīng)用,而有源均衡則適合于大容量,高容量的動力鋰離子電池應(yīng)用。除了平衡功能非常重要之外,其背后的平衡策略也更加重要。當(dāng)電池單元的一致性差在一定范圍內(nèi)時,電池的功率和電壓成正相關(guān);但是,當(dāng)電池一致性差得多時,即電池處于損壞狀態(tài)時,功率和電壓的相關(guān)性就不那么強。此時,不能僅通過電壓來判斷均衡的基礎(chǔ)。如果您未意識到電池在臨界狀態(tài)下受損,則仍將基于電壓平衡,這將損壞鐵鋰離子電池,尤其是有源平衡。由其大電流引起的損壞將大于無源平衡。
本文只能帶領(lǐng)大家對鋰離子電池保護板被動均衡和主動均衡有了初步的了解,對大家入門會有一定的幫助,同時需要不斷總結(jié),這樣才能提高專業(yè)技能,也歡迎大家來討論文章的一些知識點。