Introduzione:
In termini semplici, il bilanciamento è la tensione di bilanciamento media. Mantieni la tensione delpacco batterie al litiocoerente. Il bilanciamento si divide in bilanciamento attivo e bilanciamento passivo. Qual è quindi la differenza tra bilanciamento attivo e bilanciamento passivo di una scheda di protezione per batterie al litio? Scopriamolo insieme a Heltec Energy.
Bilanciamento attivo della scheda di protezione della batteria al litio
Il bilanciamento attivo consiste nel fornire energia a una stringa ad alta tensione, compensando così la bassa tensione e riducendo la tensione massima. Questo tipo di bilanciamento attivo permette di scegliere il valore della corrente di bilanciamento. Generalmente si utilizza un valore di 2A, ma esistono anche modelli più potenti con correnti di 10A o superiori.
Attualmente, le apparecchiature di bilanciamento attivo presenti sul mercato utilizzano fondamentalmente il principio del trasformatore, affidandosi a costosi chip prodotti da aziende specializzate. Oltre al chip di bilanciamento, sono presenti anche costosi componenti periferici come i trasformatori, che sono ingombranti e hanno un costo elevato.
L'effetto del bilanciamento attivo è evidente: elevata efficienza di lavoro, minore energia viene convertita e non dissipata sotto forma di calore, e l'unica perdita è rappresentata dall'avvolgimento del trasformatore.
La corrente di bilanciamento può essere selezionata e la velocità di bilanciamento è elevata. Il bilanciamento attivo è strutturalmente più complesso del bilanciamento passivo, soprattutto per quanto riguarda il metodo del trasformatore. Il prezzo di un BMS con funzione di bilanciamento attivo sarà molto più alto rispetto a quello di un sistema con bilanciamento passivo, il che limita in qualche modo la diffusione del bilanciamento attivo.BMS.
Bilanciamento passivo della scheda di protezione della batteria al litio
Il bilanciamento passivo si effettua essenzialmente aggiungendo resistori alla fase di scarica. La stringa di celle ad alta tensione si scarica dissipando calore nell'ambiente circostante, ottenendo così l'effetto di raffreddamento del resistore. Lo svantaggio è che la scarica si basa sulla stringa con la tensione più bassa e sussiste un potenziale rischio durante la fase di carica.
Il bilanciamento passivo viene utilizzato principalmente per il suo basso costo e il principio di funzionamento semplice; il suo svantaggio è che bilancia in base alla potenza più bassa e non può compensare la stringa a bassa tensione, con conseguente spreco di energia.
La differenza tra bilanciamento attivo e bilanciamento passivo
Il bilanciamento passivo è adatto per piccoli dispositivi a bassa tensione e bassa capacità.batterie al litio, mentre il bilanciamento attivo è adatto per applicazioni con pacchi batteria al litio ad alta tensione e grande capacità.
Le tecnologie di bilanciamento della carica comunemente utilizzate includono il bilanciamento della carica con resistenza di shunt costante, il bilanciamento della carica con resistenza di shunt on-off, il bilanciamento della carica con tensione media della batteria, il bilanciamento della carica con condensatore di commutazione, il bilanciamento della carica con convertitore buck, il bilanciamento della carica 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'utilizzo.
| Caratteristiche | bilanciamento passivo | Bilanciamento attivo |
| Principio di funzionamento | Consuma l'energia in eccesso attraverso le resistenze | Bilanciare la potenza della batteria attraverso il trasferimento di energia |
| Perdita di energia ingente | energia sprecata sotto forma di calore Piccolo | trasferimento efficiente di energia elettrica |
| Costo | Basso | Alto |
| Complessità | Tecnologia di basso livello e maturazione | è richiesta una progettazione di circuiti complessa e di alto livello |
| Efficienza | Bassa perdita di calore | Elevata, quasi nessuna perdita di energia |
| Applicabile | scenari Pacchi batteria di piccole dimensioni o applicazioni a basso costo | Pacchi batteria di grandi dimensioni o applicazioni ad alte prestazioni |
Il principio di base del bilanciamento passivo consiste nel raggiungere l'effetto di bilanciamento dissipando la potenza in eccesso. Solitamente, la potenza in eccesso nel pacco batterie sovratensione viene convertita in calore attraverso 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. Inoltre, la tecnologia di bilanciamento passivo è molto matura ed è stata ampiamente utilizzata in molti dispositivi a basso costo e di piccole dimensioni.pacchi batteria.
Lo svantaggio è che si verifica una notevole perdita di energia a causa della conversione dell'energia elettrica in calore attraverso la resistenza. La bassa efficienza, soprattutto nei pacchi batteria di grande capacità, rende lo spreco di energia più evidente e li rende inadatti 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 elevata a quelle con tensione inferiore. Questo metodo regola generalmente 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 vi è dispersione di calore e l'efficienza è solitamente elevata (fino al 95% o più).
Risparmio energetico: poiché non vi è spreco di energia, è adatto per applicazioni di grande capacità e ad alte prestazioni.batteria al litiosistemi e possono estendere la durata di servizio del pacco batterie. Applicabile a pacchi batterie di grandi dimensioni: il bilanciamento attivo è più adatto per pacchi batterie 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 in genere più componenti elettronici, quindi il costo è più elevato. Complessità tecnica: sono necessari un controllo di precisione e una progettazione dei circuiti, il che è difficile e può aumentare la difficoltà di sviluppo e manutenzione.
Conclusione
Se si tratta di un sistema piccolo ed economico o di un'applicazione con requisiti di bilanciamento limitati, è possibile optare per il bilanciamento passivo; per i sistemi a batteria che richiedono una gestione energetica efficiente, una grande capacità o prestazioni elevate, il bilanciamento attivo rappresenta una scelta migliore.
Heltec Energy è un'azienda che sviluppa e produce apparecchiature per il test e la 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 ed economicamente vantaggiosi nel settore delle batterie al litio, e con un concetto di servizio basato su "il cliente al primo posto, l'eccellenza qualitativa" per creare valore per i propri clienti. Durante il suo sviluppo, l'azienda si è avvalsa di un team di ingegneri esperti del settore, che garantisce efficacemente l'innovazione e la praticità dei suoi prodotti.
Se hai domande o desideri saperne di più, non esitare acontattaci.
Richiesta di preventivo:
Jacqueline:jacqueline@heltec-energy.com/ +86 185 8375 6538
Sucre:sucre@heltec-bms.com/ +86 136 8844 2313
Nancy:nancy@heltec-energy.com/ +86 184 8223 7713
Data di pubblicazione: 26 novembre 2024