Introducció:
Els xips relacionats amb l'energia sempre han estat una categoria de productes que han rebut molta atenció. Els xips de protecció de bateries són un tipus de xips relacionats amb l'energia que s'utilitzen per detectar diverses condicions d'error en bateries unicel·lulars i multicel·les. En els sistemes de bateries actuals, les característiques de les bateries d'ions de liti són molt adequades per als sistemes electrònics portàtils, peròbateries de litical treballar dins dels límits nominals, centrant-se en el rendiment i la seguretat. Per tant, la protecció dels paquets de bateries d'ions de liti és necessària i crítica. L'aplicació de diverses funcions de protecció de la bateria és evitar l'ocurrència de condicions d'error com ara la sobreintensitat de descàrrega OCD i el sobreescalfament OT, i millorar la seguretat de les bateries.
El sistema de gestió de bateries introdueix tecnologia d'equilibri
Primer, parlem del problema més comú dels paquets de bateries, la consistència. Després que les cèl·lules individuals formen un paquet de bateries de liti, es pot produir una fuga tèrmica i diverses condicions de fallada. Aquest és el problema causat per la inconsistència de la bateria de liti. Les cèl·lules individuals que componen el paquet de bateries de liti són inconsistents en els paràmetres de capacitat, càrrega i descàrrega, i l'"efecte barril" fa que les cel·les individuals amb pitjors propietats afectin el rendiment general de tot el paquet de bateries de liti.
La tecnologia d'equilibri de bateries de liti és reconeguda com la millor manera de resoldre la consistència dels paquets de bateries de liti. L'equilibri és ajustar la tensió en temps real de les bateries de diferents capacitats ajustant el corrent d'equilibri. Com més forta sigui la capacitat d'equilibri, més forta serà la capacitat de suprimir l'expansió de la diferència de tensió i evitar la fugida tèrmica, i millor serà l'adaptabilitat alpaquet de bateries de liti.
Això és diferent del protector més senzill basat en maquinari. El protector de la bateria de liti pot ser un protector bàsic de sobretensió o un protector avançat que pot respondre a una baixa tensió, una fallada de temperatura o una fallada de corrent. En termes generals, l'IC de gestió de la bateria a nivell de monitor de bateria de liti i indicador de combustible pot proporcionar una funció d'equilibri de bateria de liti. El monitor de la bateria de liti proporciona una funció d'equilibri de la bateria de liti i també inclou una funció de protecció IC amb alta configurabilitat. L'indicador de combustible té un grau d'integració més alt, inclosa la funció del monitor de la bateria de liti, i integra algorismes de monitoratge avançats sobre la seva base.
Tanmateix, alguns circuits integrats de protecció de bateries de liti també incorporen funcions d'equilibri de bateries de liti mitjançant FET integrats, que poden descarregar automàticament bateries d'alt voltatge completament carregades durant la càrrega i mantenir les bateries de baix voltatge carregades en sèrie, equilibrant així elpaquet de bateries de liti. A més d'implementar un conjunt complet de funcions de protecció de tensió, corrent i temperatura, els circuits integrats de protecció de bateries també comencen a introduir funcions d'equilibri per satisfer les necessitats de protecció de diverses bateries.
De la protecció primària a la protecció secundària
De la protecció primària a la protecció secundària
La protecció més bàsica és la protecció contra sobretensió. Tots els circuits integrats de protecció de bateries de liti proporcionen protecció contra sobretensió segons diferents nivells de protecció. Sobre aquesta base, alguns proporcionen protecció contra sobretensió i sobreintensitat de descàrrega i altres proporcionen protecció contra sobretensió i sobreintensitat de descàrrega i sobreescalfament. Per a alguns paquets de bateries de liti de cel·les altes, aquesta protecció ja no és suficient per satisfer les necessitats del paquet de bateries de liti. En aquest moment, es requereix un IC de protecció de bateria de liti amb funció d'equilibri autònom de bateria de liti.
Aquest IC de protecció pertany a la protecció primària, que controla els FET de càrrega i descàrrega per respondre a diferents tipus de protecció contra errors. Aquest equilibri pot resoldre el problema de la fuga tèrmica de lapaquet de bateries de litimolt bé. L'acumulació excessiva de calor en una sola bateria de liti causarà danys a l'interruptor d'equilibri i a les resistències de la bateria de liti. L'equilibri de la bateria de liti permet equilibrar cada bateria de liti no defectuosa del paquet de bateries de liti amb la mateixa capacitat relativa que altres bateries defectuoses, reduint el risc de fuga tèrmica.
Actualment, hi ha dues maneres d'aconseguir l'equilibri de la bateria de liti: l'equilibri actiu i l'equilibri passiu. L'equilibri actiu és transferir energia o càrrega de bateries d'alt voltatge/alt SOC a bateries de baix SOC. L'equilibri passiu consisteix a utilitzar resistències per consumir l'energia de les bateries d'alta tensió o de càrrega elevada per aconseguir el propòsit de reduir la bretxa entre les diferents bateries. L'equilibri passiu té una gran pèrdua d'energia i un risc tèrmic. En comparació, l'equilibri actiu és més eficaç, però l'algoritme de control és molt difícil.
Des de la protecció primària fins a la protecció secundària, el sistema de bateries de liti ha d'estar equipat amb un monitor de bateria de liti o un indicador de combustible per aconseguir una protecció secundària. Tot i que la protecció primària pot implementar algorismes intel·ligents d'equilibri de la bateria sense control de la MCU, la protecció secundària ha de transmetre la tensió i el corrent de la bateria de liti a l'MCU per a la presa de decisions a nivell del sistema. Els monitors de bateries de liti o els indicadors de combustible tenen bàsicament funcions d'equilibri de la bateria.
Conclusió
A part dels monitors de bateria o indicadors de combustible que proporcionen funcions d'equilibri de la bateria, els CI de protecció que proporcionen protecció primària ja no es limiten a la protecció bàsica, com ara la sobretensió. Amb l'aplicació creixent de la multicel·labateries de liti, els paquets de bateries de gran capacitat tindran requisits cada cop més alts per als CI de protecció, i la introducció de funcions d'equilibri és molt necessària.
L'equilibri s'assembla més a una mena de manteniment. Cada càrrega i descàrrega tindrà una petita quantitat de compensació d'equilibri per equilibrar les diferències entre bateries. Tanmateix, si la pila o el paquet de bateries en si mateix tenen defectes de qualitat, la protecció i l'equilibri no poden millorar la qualitat de la bateria i no són una clau universal.
Si teniu cap pregunta o voleu obtenir més informació, no ho dubteuadreça't a nosaltres.
Sol·licitud de pressupost:
Jacqueline:jacqueline@heltec-bms.com/ +86 185 8375 6538
Sucre:sucre@heltec-bms.com/ +86 136 8844 2313
Nancy:nancy@heltec-bms.com/ +86 184 8223 7713
Hora de publicació: 21-octubre-2024