Լիթիումի մարտկոցների փաթեթները նման են շարժիչների, որոնք չունեն տեխնիկական սպասարկում. աBMSառանց հավասարակշռող ֆունկցիայի, այն պարզապես տվյալների հավաքող է և չի կարող համարվել կառավարման համակարգ: Ե՛վ ակտիվ, և՛ պասիվ հավասարակշռումը նպատակ ունի վերացնել անհամապատասխանությունները մարտկոցների փաթեթում, սակայն դրանց իրականացման սկզբունքները սկզբունքորեն տարբեր են:
Հստակության համար այս հոդվածը սահմանում է BMS-ի կողմից ալգորիթմների միջոցով նախաձեռնված հավասարակշռությունը որպես ակտիվ հավասարակշռում, մինչդեռ հավասարակշռությունը, որն օգտագործում է ռեզիստորներ էներգիան ցրելու համար, կոչվում է պասիվ հավասարակշռում: Ակտիվ հավասարակշռումը ներառում է էներգիայի փոխանցում, մինչդեռ պասիվ հավասարակշռումը ներառում է էներգիայի ցրում:
Մարտկոցների փաթեթի նախագծման հիմնական սկզբունքները
- Լիցքավորումը պետք է դադարեցվի, երբ առաջին բջիջը լիովին լիցքավորվի:
- Լիցքաթափումը պետք է ավարտվի, երբ առաջին բջիջը սպառվի:
- Ավելի թույլ բջիջները ավելի արագ են ծերանում, քան ուժեղ բջիջները:
- - ամենաթույլ լիցքավորմամբ բջիջը, ի վերջո, կսահմանափակի մարտկոցի փաթեթը's օգտագործելի հզորությունը (ամենաթույլ օղակը):
- Համակարգի ջերմաստիճանի գրադիենտը մարտկոցի փաթեթում թույլ է տալիս ավելի բարձր միջին ջերմաստիճանում աշխատող բջիջները:
- Առանց հավասարակշռման, ամենաթույլ և ամենաուժեղ բջիջների միջև լարման տարբերությունն ավելանում է լիցքավորման և լիցքավորման յուրաքանչյուր ցիկլով: Ի վերջո, մի բջիջ կմոտենա առավելագույն լարմանը, իսկ մյուսը մոտենում է նվազագույն լարմանը, ինչը խոչընդոտում է փաթեթի լիցքավորման և լիցքաթափման հնարավորությունները:
Ժամանակի ընթացքում բջիջների անհամապատասխանության և տեղադրումից հետո ջերմաստիճանի տարբեր պայմանների պատճառով բջիջների հավասարակշռումը կարևոր է:
Լիթիում-իոնային մարտկոցները հիմնականում հանդիպում են երկու տեսակի անհամապատասխանության՝ լիցքավորման անհամապատասխանություն և հզորության անհամապատասխանություն: Լիցքավորման անհամապատասխանությունը տեղի է ունենում, երբ նույն հզորության բջիջները աստիճանաբար տարբերվում են լիցքավորման մեջ: Հզորությունների անհամապատասխանությունը տեղի է ունենում, երբ տարբեր սկզբնական հզորություններով բջիջներն օգտագործվում են միասին: Չնայած բջիջները, ընդհանուր առմամբ, լավ համընկնում են, եթե դրանք արտադրվում են մոտավորապես նույն ժամանակահատվածում նմանատիպ արտադրական գործընթացներով, անհամապատասխանությունները կարող են առաջանալ անհայտ աղբյուրներով բջիջներից կամ զգալի արտադրական տարբերություններից:
Ակտիվ հավասարակշռություն ընդդեմ պասիվ հավասարակշռության
1. Նպատակը
Մարտկոցների փաթեթները բաղկացած են բազմաթիվ սերիական կապակցված բջիջներից, որոնք դժվար թե նույնական լինեն: Հավասարակշռումը ապահովում է, որ բջջային լարման շեղումները պահպանվեն ակնկալվող միջակայքում՝ պահպանելով ընդհանուր օգտագործման և կառավարելիությունը՝ դրանով իսկ կանխելով վնասը և երկարացնելով մարտկոցի կյանքը:
2. Դիզայնի համեմատություն
- Պասիվ հավասարակշռում. սովորաբար լիցքաթափում է ավելի բարձր լարման բջիջները՝ օգտագործելով ռեզիստորներ՝ ավելորդ էներգիան վերածելով ջերմության: Այս մեթոդը երկարացնում է լիցքավորման ժամանակը այլ բջիջների համար, սակայն ունի ավելի ցածր արդյունավետություն:
- Ակտիվ հավասարակշռում. բարդ տեխնիկա, որը վերաբաշխում է լիցքը բջիջների ներսում լիցքավորման և լիցքաթափման ցիկլերի ընթացքում՝ նվազեցնելով լիցքավորման ժամանակը և երկարացնելով լիցքաթափման տևողությունը: Այն սովորաբար օգտագործում է ներքևի հավասարակշռման ռազմավարություններ լիցքաթափման ժամանակ և վերին հավասարակշռման ռազմավարություններ լիցքավորման ժամանակ:
- Առավելությունների և թերությունների համեմատությունը. Պասիվ հավասարակշռումն ավելի պարզ և էժան է, բայց ավելի քիչ արդյունավետ, քանի որ այն վատնում է էներգիան որպես ջերմություն և ունի ավելի դանդաղ հավասարակշռող ազդեցություն: Ակտիվ հավասարակշռումն ավելի արդյունավետ է, էներգիա փոխանցելով բջիջների միջև, ինչը բարելավում է օգտագործման ընդհանուր արդյունավետությունը և ավելի արագ հավասարակշռություն ձեռք բերում: Այնուամենայնիվ, այն ներառում է բարդ կառուցվածքներ և ավելի բարձր ծախսեր՝ այս համակարգերը հատուկ IC-ներում ինտեգրելու մարտահրավերներով:
Եզրակացություն
BMS-ի հայեցակարգն ի սկզբանե մշակվել է արտասահմանում, IC-ի վաղ նախագծումներով, որոնք կենտրոնացած էին լարման և ջերմաստիճանի հայտնաբերման վրա: Հավասարակշռման հայեցակարգը ավելի ուշ ներկայացվեց՝ սկզբում կիրառելով դիմադրողական լիցքաթափման մեթոդներ՝ ինտեգրված IC-ներում: Այս մոտեցումն այժմ լայն տարածում ունի, երբ այնպիսի ընկերություններ, ինչպիսիք են TI-ն, MAXIM-ը և LINEAR-ը, արտադրում են նման չիպեր, որոշ անջատիչներ ինտեգրում են չիպերին:
Պասիվ հավասարակշռման սկզբունքներից և դիագրամներից, եթե մարտկոցի փաթեթը համեմատվում է տակառի հետ, ապա բջիջները նման են ցցերի: Ավելի բարձր էներգիա ունեցող բջիջները երկար տախտակներ են, իսկ ավելի ցածր էներգիա ունեցողները՝ կարճ տախտակներ։ Պասիվ հավասարակշռումը միայն «կարճացնում է» երկար տախտակները, ինչը հանգեցնում է էներգիայի վատնման և անարդյունավետության: Այս մեթոդն ունի սահմանափակումներ, ներառյալ ջերմության զգալի ցրումը և դանդաղ հավասարակշռման ազդեցությունները մեծ հզորության փաթեթներում:
Ակտիվ հավասարակշռումը, ընդհակառակը, «լրացնում է կարճ տախտակները»՝ էներգիա փոխանցելով ավելի բարձր էներգիա ունեցող բջիջներից ավելի ցածր էներգիա ունեցող բջիջներին, ինչը հանգեցնում է ավելի բարձր արդյունավետության և հավասարակշռության ավելի արագ ձեռքբերման: Այնուամենայնիվ, այն ներկայացնում է բարդության և ծախսերի հետ կապված խնդիրներ՝ կապված անջատիչ մատրիցների նախագծման և սկավառակների վերահսկման հետ:
Հաշվի առնելով փոխզիջումները, պասիվ հավասարակշռումը կարող է հարմար լինել լավ հետևողականություն ունեցող բջիջների համար, մինչդեռ ակտիվ հավասարակշռումը նախընտրելի է ավելի մեծ անհամապատասխանություններ ունեցող բջիջների համար:
Հրապարակման ժամանակը՝ օգոստոսի 27-2024
