Saya yakin semua orang telah diperkenalkan dengan konsep keseimbangan sel, terutama karena konsistensi sel saat ini kurang baik, dan perlu ditingkatkan melalui keseimbangan. Sama seperti di dunia ini, kita tidak dapat menemukan dua daun yang identik, dan kita tidak dapat menemukan dua sel yang identik. Keseimbangan pada akhirnya bertujuan untuk mengatasi kekurangan sel baterai dan merupakan sarana kompensasi. Di bawah ini adalah pengenalan singkat tentang keseimbangan baterai litium pasif dan aktif:
01 Kesetimbangan Pasif
Penyeimbangan pasif umumnya melepaskan baterai dengan tegangan lebih tinggi melalui pelepasan resistansi, melepaskan listrik dalam bentuk panas untuk mendapatkan lebih banyak waktu pengisian untuk baterai lainnya. Dengan cara ini, daya seluruh sistem dibatasi oleh baterai dengan kapasitas paling kecil. Selama proses pengisian, baterai lithium umumnya memiliki nilai tegangan perlindungan batas atas pengisian. Ketika rangkaian baterai tertentu mencapai nilai tegangan ini, papan pelindung baterai litium akan memutus sirkuit pengisian daya dan menghentikan pengisian daya. Oleh karena itu, keuntungan dari keseimbangan pasif adalah biaya rendah dan desain sirkuit sederhana; Kekurangannya adalah keseimbangan didasarkan pada sisa kapasitas baterai terendah, tidak dapat menambah kapasitas baterai dengan kapasitas sisa rendah, dan 100% daya seimbang terbuang dalam bentuk panas. Papan pelindung baterai litium umumnya memiliki fungsi perlindungan harga berlebih untuk mencegah pengisian daya baterai yang berlebihan.
Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2, selama proses pengisian, baterai kedua pertama kali diisi ke nilai tegangan perlindungan, memicu mekanisme perlindungan papan perlindungan baterai lithium dan menghentikan pengisian sistem baterai, yang secara langsung menyebabkan ketidakmampuan untuk sepenuhnya mengisi baterai pertama dan ketiga. Pengisian penuh seluruh sistem dibatasi oleh baterai kedua, yang merupakan kehilangan sistem. Untuk meningkatkan daya sistem baterai, papan pelindung baterai lithium akan menyeimbangkan baterai selama pengisian. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3, setelah start-up yang seimbang, papan pelindung baterai litium akan mengosongkan baterai kedua, sehingga menunda waktu untuk mencapai nilai tegangan proteksi. Ini juga akan memperpanjang waktu pengisian baterai pertama dan ketiga, sehingga meningkatkan daya sistem baterai secara keseluruhan. Namun, 100% daya yang habis dari baterai No. 2 diubah menjadi pelepasan panas, sehingga menghasilkan pemborosan yang signifikan (pembuangan panas baterai No. 2 berarti hilangnya sistem dan juga pemborosan daya).
Seperti terlihat pada Gambar 4, selain dampak serius dari pengisian daya yang berlebihan pada baterai, pengosongan baterai yang berlebihan juga dapat menyebabkan kerusakan serius pada baterai. Demikian pula, papan pelindung baterai litium memiliki fungsi perlindungan pelepasan berlebih. Saat pemakaian, ketika tegangan baterai kedua mencapai nilai perlindungan pelepasan, mekanisme perlindungan papan pelindung baterai litium terpicu, menghentikan pengosongan sistem, secara langsung menyebabkan sisa kapasitas baterai baterai pertama dan ketiga tidak dapat digunakan. sepenuhnya digunakan. Setelah start-up yang seimbang, sistem over-discharge akan diperbaiki.
02 Kesetimbangan Aktif
Penyeimbangan aktif dicapai melalui transfer listrik, yang sangat efisien dan menghasilkan kerugian minimal. Pabrikan yang berbeda memiliki metode yang berbeda, dan arus seimbang bervariasi dari 1 hingga 10A.
Penyeimbangan pasif cocok untuk aplikasi paket baterai lithium dengan kapasitas kecil dan jumlah string rendah, sedangkan penyeimbangan aktif cocok untuk aplikasi paket baterai lithium tipe daya dengan jumlah string tinggi dan kapasitas besar. Bagi BMS, selain fungsi penyeimbangan, strategi penyeimbangan yang mendasarinya bahkan lebih penting lagi.
Seperti terlihat pada Gambar 5, setiap 6 rangkaian baterai membentuk satu kelompok, dan total daya dari 6 rangkaian baterai tersebut ditransfer ke baterai dengan kapasitas yang lebih kecil. Penyeimbangan aktif induktif didasarkan pada konversi fisik, mengintegrasikan sakelar daya dan induktor mikro. Ia menggunakan metode penyeimbangan dua arah untuk menyeimbangkan baterai melalui transfer muatan antara baterai yang berdekatan atau bertetangga, dan dapat mencapai keseimbangan terlepas dari apakah baterai dalam keadaan kosong, terisi, atau statis. Efisiensi penyeimbangan mencapai 92%.
Prinsip kerja pengosongan dan pengisian daya ditunjukkan pada Gambar 6 dan 7, di mana Baterai 2 mentransfer daya ke Baterai 1 dan 3. Transfer muatan yang efisien memastikan tegangan ketiga baterai tetap seimbang selama pengisian, sehingga memungkinkan semua baterai terisi penuh. Papan pelindung baterai lithium juga dapat menyeimbangkan baterai selama pengosongan. Baterai pertama dan ketiga mentransfer dayanya ke baterai kedua, dan tegangan ketiga baterai tersebut terus-menerus dikeluarkan dalam keadaan seimbang, sehingga seluruh daya baterai dapat habis.