Introduzione:
In termini semplici, il bilanciamento è la tensione media di bilanciamento. Mantenere la tensione delpacco batteria al litiocoerente. Il bilanciamento si divide in bilanciamento attivo e bilanciamento passivo. Qual è la differenza tra bilanciamento attivo e bilanciamento passivo nelle schede di protezione per batterie al litio? Diamo un'occhiata a Heltec Energy.
Bilanciamento attivo della scheda di protezione della batteria al litio
Il bilanciamento attivo consiste nell'integrare l'energia di una stringa ad alta tensione con quella a bassa tensione, evitando così sprechi di energia, riducendo l'alta tensione e integrando quella a bassa tensione. Con questo tipo di bilanciamento attivo, è possibile scegliere autonomamente la corrente di bilanciamento. In genere, si usa una corrente di 2 A, ma esistono anche modelli più grandi, da 10 A o anche più.
Oggi, le apparecchiature di bilanciamento attivo disponibili sul mercato utilizzano fondamentalmente il principio del trasformatore, basandosi sui costosi chip dei produttori. Oltre al chip di bilanciamento, sono presenti anche costosi componenti periferici come i trasformatori, di grandi dimensioni e dal costo elevato.
L'effetto del bilanciamento attivo è molto evidente: elevata efficienza di lavoro, viene convertita meno energia che non viene dissipata sotto forma di calore e l'unica perdita è la bobina del trasformatore.
È possibile selezionare la corrente di bilanciamento e la velocità di bilanciamento è elevata. Il bilanciamento attivo ha una struttura più complessa rispetto al bilanciamento passivo, in particolare con il metodo del trasformatore. Il prezzo di un BMS con funzione di bilanciamento attivo sarà molto più elevato rispetto a quello del bilanciamento passivo, il che limita in qualche modo la promozione del bilanciamento attivo.BMS.
Bilanciamento passivo della scheda di protezione della batteria al litio
Il bilanciamento passivo si ottiene essenzialmente aggiungendo dei resistori per la scarica. La stringa di celle ad alta tensione viene scaricata tramite dissipazione di calore nell'area circostante, ottenendo l'effetto di raffreddamento del resistore. Lo svantaggio è che la scarica si basa sulla stringa a tensione più bassa, con conseguente rischio di carica.
Il bilanciamento passivo viene utilizzato principalmente per il suo basso costo e il semplice principio di funzionamento; lo svantaggio è che viene bilanciato in base alla potenza più bassa e non può integrare la stringa a bassa tensione, con conseguente spreco di energia.
La differenza tra bilanciamento attivo e bilanciamento passivo
Il bilanciamento passivo è adatto per piccole capacità e bassa tensionebatterie al litio, mentre il bilanciamento attivo è adatto per applicazioni con pacchi batteria al litio ad alta tensione e grande capacità.
Le tecnologie di carica bilanciata comunemente utilizzate includono la carica bilanciata con resistenza shunt costante, la carica bilanciata con resistenza shunt on-off, la carica bilanciata con tensione media della batteria, la carica bilanciata con condensatore di commutazione, la carica bilanciata con convertitore buck, la carica bilanciata con induttore, ecc. Quando si carica un gruppo di batterie al litio in serie, ogni batteria deve essere caricata in modo uniforme, altrimenti le prestazioni e la durata dell'intero gruppo di batterie saranno compromesse durante l'uso.
| Caratteristiche | Bilanciamento passivo | Bilanciamento attivo |
| Principio di funzionamento | Consumare energia in eccesso attraverso i resistori | Bilanciare la potenza della batteria tramite il trasferimento di energia |
| Perdita di energia Grande | energia sprecata sotto forma di calore Piccolo | trasferimento efficiente dell'energia elettrica |
| Costo | Basso | Alto |
| Complessità | Tecnologia bassa e matura | È richiesta una progettazione di circuiti elevata e complessa |
| Efficienza | Bassa perdita di calore | Elevata, quasi nessuna perdita di energia |
| Applicabile | scenari Piccoli pacchi batteria o applicazioni a basso costo | Grandi pacchi batteria o applicazioni ad alte prestazioni |
Il principio di base del bilanciamento passivo è quello di ottenere l'effetto di bilanciamento dissipando l'energia in eccesso. Solitamente, l'energia in eccesso nel pacco batteria di sovratensione viene convertita in calore tramite una resistenza, in modo che la tensione della batteria rimanga costante. Il vantaggio è che il circuito di bilanciamento passivo è semplice e i costi di progettazione e implementazione sono bassi. La tecnologia di bilanciamento passivo è molto matura ed è stata ampiamente utilizzata in molti sistemi a basso costo e di piccole dimensioni.pacchi batteria.
Lo svantaggio è l'elevata perdita di energia dovuta alla conversione dell'energia elettrica in calore attraverso la resistenza. La bassa efficienza, soprattutto nei pacchi batteria di grande capacità, causa uno spreco di energia più evidente e non è adatta ad applicazioni su larga scala e ad alte prestazioni. Inoltre, poiché l'energia elettrica viene convertita in calore, può causare il surriscaldamento del pacco batteria, compromettendo la sicurezza e la durata dell'intero sistema.
Il bilanciamento attivo si ottiene trasferendo l'energia elettrica in eccesso dalle batterie con tensione più alta a quelle con tensione più bassa. Questo metodo generalmente regola la distribuzione di potenza tra le batterie tramite alimentatori switching, convertitori buck-boost o altri componenti elettronici. Il vantaggio è l'elevata efficienza: l'energia non viene sprecata, ma bilanciata tramite trasferimento, quindi non si verifica alcuna perdita di calore, e l'efficienza è solitamente elevata (fino al 95% o più).
Risparmio energetico: poiché non vi è alcuno spreco di energia, è adatto per grandi capacità e alte prestazionibatteria al litiosistemi e può prolungare la durata del pacco batteria. Applicabile a pacchi batteria di grandi dimensioni: il bilanciamento attivo è più adatto per pacchi batteria di grande capacità, soprattutto in scenari come veicoli elettrici e sistemi di accumulo di energia, e può migliorare significativamente l'efficienza e la durata del sistema.
Lo svantaggio è che la progettazione e l'implementazione del bilanciamento attivo sono relativamente complesse, richiedendo solitamente più componenti elettronici, quindi il costo è più elevato. Complessità tecnica: sono richiesti un controllo di precisione e una progettazione dei circuiti di precisione, il che è difficile e può aumentare la difficoltà di sviluppo e manutenzione.
Conclusione
Se si tratta di un sistema piccolo e a basso costo o di un'applicazione con bassi requisiti di bilanciamento, è possibile scegliere il bilanciamento passivo; per i sistemi di batterie che richiedono una gestione efficiente dell'energia, grande capacità o prestazioni elevate, il bilanciamento attivo è una scelta migliore.
Heltec Energy è un'azienda che sviluppa e produce apparecchiature di collaudo e riparazione di batterie ad alte prestazioni e fornisce soluzioni per la produzione back-end, la produzione di assemblaggio di pacchi e la riparazione di vecchie batterie perbatterie al litio.
Heltec Energy ha sempre puntato sull'innovazione indipendente, con l'obiettivo principale di fornire prodotti affidabili e altamente convenienti nel settore delle batterie al litio, e con il concetto di servizio "il cliente al primo posto, qualità eccellente" per creare valore per i clienti. Durante il suo sviluppo, l'azienda si avvale di un team di ingegneri senior del settore, che garantisce efficacemente l'innovazione e la praticità dei suoi prodotti.
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Data di pubblicazione: 26 novembre 2024