Στον κόσμο των μπαταριών, υπάρχουν μπαταρίες με κυκλώματα παρακολούθησης και μπαταρίες χωρίς. Η μπαταρία λιθίου θεωρείται έξυπνη επειδή περιέχει μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος που ελέγχει την απόδοση της μπαταρίας λιθίου. Από την άλλη πλευρά, μια τυπική σφραγισμένη μπαταρία μολύβδου-οξέος δεν διαθέτει καμία πλακέτα ελέγχου για τη βελτιστοποίηση της απόδοσής της.
Σε ένα έξυπνη μπαταρία λιθίουΥπάρχουν 3 βασικά επίπεδα ελέγχου. Το πρώτο επίπεδο ελέγχου είναι η απλή εξισορρόπηση που απλώς βελτιστοποιεί τις τάσεις των στοιχείων. Το δεύτερο επίπεδο ελέγχου είναι μια μονάδα προστατευτικού κυκλώματος (PCM) που προστατεύει τα στοιχεία από υψηλές/χαμηλές τάσεις και ρεύματα κατά τη φόρτιση και την εκφόρτιση. Το τρίτο επίπεδο ελέγχου είναι ένα σύστημα διαχείρισης μπαταρίας (BMS). Το BMS διαθέτει όλες τις δυνατότητες του κυκλώματος εξισορρόπησης και της μονάδας προστατευτικού κυκλώματος, αλλά διαθέτει πρόσθετες λειτουργίες για τη βελτιστοποίηση της απόδοσης της μπαταρίας καθ' όλη τη διάρκεια ζωής της (όπως η παρακολούθηση της κατάστασης φόρτισης και της κατάστασης υγείας).
ΚΥΚΛΩΜΑ ΕΞΙΣΟΡΡΟΠΗΣΗΣ ΛΙΘΙΟΥ
Σε μια μπαταρία με τσιπ εξισορρόπησης, το τσιπ απλώς εξισορροπεί τις τάσεις των μεμονωμένων στοιχείων της μπαταρίας κατά τη φόρτιση. Μια μπαταρία θεωρείται εξισορροπημένη όταν όλες οι τάσεις των στοιχείων βρίσκονται εντός μιας μικρής ανοχής μεταξύ τους. Υπάρχουν δύο τύποι εξισορρόπησης, η ενεργητική και η παθητική. Η ενεργητική εξισορρόπηση συμβαίνει χρησιμοποιώντας στοιχεία με υψηλές τάσεις για τη φόρτιση στοιχείων με χαμηλότερες τάσεις, μειώνοντας έτσι τη διαφορά τάσης μεταξύ των στοιχείων μέχρι όλα τα στοιχεία να ταιριάζουν απόλυτα και η μπαταρία να φορτιστεί πλήρως. Η παθητική εξισορρόπηση, η οποία χρησιμοποιείται σε όλες τις μπαταρίες λιθίου Power Sonic, είναι όταν κάθε στοιχείο έχει μια αντίσταση παράλληλα που ενεργοποιείται όταν η τάση του στοιχείου είναι πάνω από ένα όριο. Αυτό μειώνει το ρεύμα φόρτισης στα στοιχεία με υψηλή τάση επιτρέποντας στα άλλα στοιχεία να την καλύψουν.
Γιατί είναι σημαντική η εξισορρόπηση των στοιχείων; Στις μπαταρίες λιθίου, μόλις το στοιχείο με τη χαμηλότερη τάση φτάσει στο όριο αποκοπής της τάσης εκφόρτισης, θα απενεργοποιηθεί ολόκληρη η μπαταρία. Αυτό μπορεί να σημαίνει ότι ορισμένα στοιχεία έχουν αχρησιμοποίητη ενέργεια. Ομοίως, εάν τα στοιχεία δεν είναι εξισορροπημένα κατά τη φόρτιση, η φόρτιση θα διακοπεί μόλις το στοιχείο με την υψηλότερη τάση φτάσει στην τάση αποκοπής και δεν θα φορτιστούν πλήρως όλα τα στοιχεία.
Τι το κακό έχει αυτό; Η συνεχής φόρτιση και αποφόρτιση μιας μη ισορροπημένης μπαταρίας θα μειώσει τη χωρητικότητά της με την πάροδο του χρόνου. Αυτό σημαίνει επίσης ότι ορισμένα στοιχεία θα φορτιστούν πλήρως και άλλα όχι, με αποτέλεσμα μια μπαταρία που μπορεί να μην φτάσει ποτέ στο 100% της φόρτισης.
Η θεωρία είναι ότι όλα τα ισορροπημένα στοιχεία εκφορτίζονται με τον ίδιο ρυθμό και επομένως αποκόπτονται με την ίδια τάση. Αυτό δεν ισχύει πάντα, επομένως η ύπαρξη ενός τσιπ εξισορρόπησης διασφαλίζει ότι κατά τη φόρτιση, τα στοιχεία της μπαταρίας μπορούν να αντιστοιχιστούν πλήρως για να προστατεύσουν τη χωρητικότητα της μπαταρίας και να φορτιστούν πλήρως.
ΜΟΝΑΔΑ ΠΡΟΣΤΑΤΕΥΤΙΚΟΥ ΚΥΚΛΩΜΑΤΟΣ ΛΙΘΙΟΥ
Μια Μονάδα Προστατευτικού Κυκλώματος περιέχει ένα κύκλωμα εξισορρόπησης και πρόσθετα κυκλώματα που ελέγχουν τις παραμέτρους της μπαταρίας προστατεύοντάς την από υπερφόρτιση και υπερεκφόρτιση. Αυτό επιτυγχάνεται παρακολουθώντας το ρεύμα, τις τάσεις και τις θερμοκρασίες κατά τη φόρτιση και την εκφόρτιση και συγκρίνοντάς τα με προκαθορισμένα όρια. Εάν οποιοδήποτε από τα στοιχεία της μπαταρίας φτάσει σε ένα από αυτά τα όρια, η μπαταρία διακόπτει τη φόρτιση ή την εκφόρτιση ανάλογα μέχρι να επιτευχθεί η μέθοδος απελευθέρωσης.
Υπάρχουν μερικοί τρόποι για να ενεργοποιήσετε ξανά τη φόρτιση ή την εκφόρτιση μετά την ενεργοποίηση της προστασίας. Ο πρώτος βασίζεται στον χρόνο, όπου ένας χρονοδιακόπτης μετρά για ένα μικρό χρονικό διάστημα (για παράδειγμα, 30 δευτερόλεπτα) και στη συνέχεια απενεργοποιεί την προστασία. Αυτός ο χρονοδιακόπτης μπορεί να διαφέρει για κάθε προστασία και είναι προστασίας ενός επιπέδου.
Το δεύτερο βασίζεται στην τιμή, όπου η τιμή πρέπει να πέσει κάτω από ένα όριο για να απελευθερωθεί. Για παράδειγμα, όλες οι τάσεις πρέπει να πέσουν κάτω από 3,6 βολτ ανά στοιχείο για να απελευθερωθεί η προστασία υπερφόρτισης. Αυτό μπορεί να συμβεί αμέσως μόλις πληρούται η συνθήκη απελευθέρωσης. Μπορεί επίσης να συμβεί μετά από ένα προκαθορισμένο χρονικό διάστημα. Για παράδειγμα, όλες οι τάσεις πρέπει να πέσουν κάτω από 3,6 βολτ ανά στοιχείο για προστασία υπερφόρτισης και πρέπει να παραμείνουν κάτω από αυτό το όριο για 6 δευτερόλεπτα πριν το PCM απελευθερώσει την προστασία.
Η τρίτη μέθοδος βασίζεται στη δραστηριότητα, όπου πρέπει να ληφθεί μια ενέργεια για την απελευθέρωση της προστασίας. Για παράδειγμα, η ενέργεια μπορεί να είναι η αφαίρεση του φορτίου ή η εφαρμογή φόρτισης. Όπως και η απελευθέρωση προστασίας βάσει τιμής, αυτή η απελευθέρωση μπορεί επίσης να συμβεί αμέσως ή να βασίζεται στον χρόνο. Αυτό μπορεί να σημαίνει ότι το φορτίο πρέπει να αφαιρεθεί από την μπαταρία για 30 δευτερόλεπτα πριν απελευθερωθεί η προστασία. Εκτός από τις απελευθερώσεις βάσει χρόνου και τιμής ή δραστηριότητας και χρόνου, είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι αυτές οι μέθοδοι απελευθέρωσης μπορούν να συμβούν και σε άλλους συνδυασμούς. Για παράδειγμα, η τάση απελευθέρωσης υπερεκφόρτισης μπορεί να συμβεί όταν τα στοιχεία έχουν πέσει κάτω από τα 2,5 βολτ, αλλά απαιτείται φόρτιση για 10 δευτερόλεπτα για να επιτευχθεί αυτή η τάση. Αυτός ο τύπος απελευθέρωσης καλύπτει και τους τρεις τύπους απελευθερώσεων.
Καταλαβαίνουμε ότι υπάρχουν πολλοί παράγοντες που επηρεάζουν την επιλογή του καλύτερου μπαταρία λιθίου, και οι ειδικοί μας είναι εδώ για να σας βοηθήσουν. Εάν έχετε επιπλέον ερωτήσεις σχετικά με την επιλογή της κατάλληλης μπαταρίας για την εφαρμογή σας, μη διστάσετε να επικοινωνήσετε με έναν από τους ειδικούς μας σήμερα.
Ώρα δημοσίευσης: 29 Απριλίου 2024
