Літый -акумулятарныя батарэі падобныя на рухавікі, якія не маюць тэхнічнага абслугоўвання; аBMSБез функцыі балансавання - гэта проста збор дадзеных і не можа лічыцца сістэмай кіравання. І актыўныя, і пасіўныя балансаванні накіраваны на ліквідацыю неадпаведнасцей у батарэі, але іх прынцыпы іх рэалізацыі прынцыпова розныя.
Для нагляднасці гэты артыкул вызначае балансаванне, ініцыяванае BMS праз алгарытмы як актыўнае балансаванне, у той час як балансаванне, якое выкарыстоўвае рэзістары для рассейвання энергіі, называюць пасіўным балансаваннем. Актыўнае балансаванне прадугледжвае перадачу энергіі, тады як пасіўнае балансаванне прадугледжвае рассейванне энергіі.
Асноўныя прынцыпы дызайну акумулятара
- Зарадка павінна спыніцца, калі першая вочка цалкам зараджана.
- Разгрузку павінна скончыцца, калі першая клетка знясілена.
- Слабейшыя клеткі старэюць хутчэй, чым больш моцныя клеткі.
- -Не ячэй's карысная ёмістасць (самая слабая спасылка).
- Градыент тэмпературы сістэмы ў батарэі робіць клеткі, якія працуюць пры больш высокіх тэмпературах слабей.
- Без балансавання, розніца напружання паміж самымі слабымі і мацнейшымі клеткамі павялічваецца з кожным цыклам зарадкі і разраду. У рэшце рэшт, адна вочка падыдзе да максімальнага напружання, а другая набліжаецца да мінімальнага напружання, перашкаджаючы магчымасцям зарадкі і разраду ўпакоўкі.
З -за неадпаведнасці клетак з цягам часу і рознымі тэмпературнымі ўмовамі ад устаноўкі, балансаванне клетак мае важнае значэнне.
Літый-іённыя батарэі ў першую чаргу сутыкаюцца з двума тыпамі неадпаведнасці: неадпаведнасць зарадкі і неадпаведнасць ёмістасці. Несупадзенне зарадкі ўзнікае, калі клеткі аднолькавай ёмістасці паступова адрозніваюцца па зараджанні. Неадпаведнасць ёмістасці адбываецца, калі клеткі з рознымі пачатковымі ёмістасцямі выкарыстоўваюцца разам. Хоць клеткі, як правіла, добра адпавядаюць, калі яны вырабляюцца прыблізна ў адзін і той жа час з аналагічнымі вытворчымі працэсамі, неадпаведнасці могуць узнікнуць з клетак з невядомымі крыніцамі або значнымі вырабамі.
Актыўнае балансаванне супраць пасіўнага балансавання
1. Мэта
Батарэі складаюцца з мноства серыйных клетак, якія наўрад ці будуць аднолькавымі. Балансаванне гарантуе, што адхіленні напружання клетак захоўваюцца ў межах чаканых дыяпазонаў, падтрымліваючы агульную зручнасць зручнасці і кіраванасці, прадухіляючы тым самым пашкоджанні і працягваючы тэрмін службы батарэі.
2. Параўнанне дызайну
- Пасіўнае балансаванне: звычайна выкідвае больш высокае напружанне клетак пры дапамозе рэзістараў, пераўтвараючы лішнюю энергію ў цяпло. Гэты метад пашырае час зарадкі для іншых клетак, але мае больш нізкую эфектыўнасць.
- Актыўнае балансаванне: складаная методыка, якая пераразмяркоўвае зараджаецца ў клетках падчас цыклаў зарада і разраду, памяншаючы час зарадкі і працягласць працягласці разраду. Звычайна ў ім выкарыстоўваюцца стратэгіі балансавання ўнізе падчас выпіскі і вышэйшых стратэгій балансавання падчас зарадкі.
- Плюсы і параўнанне мінусаў: Пасіўнае балансаванне прасцей і танней, але менш эфектыўна, бо ён марнуе энергію ў выглядзе цяпла і мае больш павольныя эфекты балансавання. Актыўнае балансаванне з'яўляецца больш эфектыўным, перадаючы энергію паміж клеткамі, што павышае агульную эфектыўнасць выкарыстання і хутчэй дасягае балансу. Аднак гэта ўключае ў сябе складаныя структуры і больш высокія выдаткі, з праблемамі інтэграцыі гэтых сістэм у спецыяльныя ІС.
Выснова
Канцэпцыя BMS была першапачаткова распрацавана за мяжой, прычым раннія канструкцыі ІС былі засяроджаныя на напружанні і выяўленні тэмпературы. Пазней была ўведзена канцэпцыя балансавання, першапачаткова выкарыстоўваючы метады рэзістыўных выпіскі, інтэграваныя ў ІС. Такі падыход у цяперашні час шырока распаўсюджаны: такія кампаніі, як TI, Maxim і лінейная выраб такіх чыпаў, некаторыя інтэграцыйныя драйверы камутатараў у чыпсы.
З пасіўных прынцыпаў балансавання і дыяграм, калі акумулятар параўноўваецца з бочкай, клеткі падобныя на Staves. Клеткі з больш высокай энергіяй - гэта доўгія дошкі, а тыя, хто мае меншую энергію, з'яўляюцца кароткімі дошкамі. Пасіўнае балансаванне толькі "скарачае" доўгія дошкі, што прыводзіць да марнатраўнай энергіі і неэфектыўнасці. Гэты метад мае абмежаванні, у тым ліку значнае рассейванне цяпла і павольны эфект балансавання ў пачках вялікіх магутнасці.
Актыўнае балансаванне, наадварот, "запаўняе кароткія дошкі", перадаючы энергію з клетак з больш высокай энергіі ў больш нізкую энергію, што прыводзіць да павышэння эфектыўнасці і больш хуткага дасягнення балансу. Аднак ён уводзіць праблемы складанасці і выдаткаў, з праблемамі распрацоўкі матрыц камутатараў і кантролю над дыскамі.
Улічваючы кампрамісы, пасіўнае балансаванне можа быць прыдатным для клетак з добрай кансістэнцыяй, у той час як актыўнае балансаванне пераважней для клетак з большымі неадпаведнасцямі.
Час паведамлення: 27 жніўня 2014 г.
