Jeg tror alle har blitt introdusert for konseptet med cellebalanse, hovedsakelig fordi den nåværende konsistensen av celler ikke er god nok, og den må forbedres gjennom balanse. Akkurat som i verden kan vi ikke finne to like blader, og vi kan ikke finne to like celler. Balance tar til syvende og sist sikte på å løse manglene ved battericeller og er et middel for kompensasjon. Nedenfor er en kort introduksjon til passiv og aktiv balansering av litiumbatterier:
01 Passiv likevekt
Passiv balansering lader generelt ut batterier med høyere spenning gjennom motstandsutladning, og frigjør elektrisitet i form av varme for å få mer ladetid for andre batterier. På denne måten begrenses kraften til hele systemet av batteriet med minst kapasitet. Under ladeprosessen har litiumbatterier vanligvis en øvre grense for beskyttelsesspenning for lading. Når en viss streng med batterier når denne spenningsverdien, vil litiumbatteribeskyttelseskortet kutte av ladekretsen og stoppe ladingen. Derfor er fordelene med passiv likevekt lave kostnader og enkel kretsdesign; Ulempen er at balansen er basert på den laveste gjenværende batterikapasiteten, som ikke kan øke kapasiteten til batterier med lav restkapasitet, og 100 % av den balanserte kraften går til spille i form av varme. Litiumbatteribeskyttelseskort har generelt overladingsbeskyttelsesfunksjon for å forhindre overlading av batteriet.
Som vist i figur 2, under ladeprosessen, lades det andre batteriet først til beskyttelsesspenningsverdien, utløser beskyttelsesmekanismen til litiumbatteribeskyttelseskortet og stopper ladingen av batterisystemet, noe som direkte fører til manglende evne til å fullt ut lad det første og tredje batteriet. Full ladning av hele systemet begrenses av det andre batteriet, som er systemtapet. For å øke kraften til batterisystemet, vil litiumbatteribeskyttelseskortet balansere batteriet under lading. Som vist i figur 3, etter balansert oppstart, vil litiumbatteribeskyttelseskortet lade ut det andre batteriet, og forsinke tiden før det når beskyttelsesspenningsverdien. Dette vil også forlenge ladetiden til det første og tredje batteriet, og dermed øke den totale kraften til batterisystemet. Imidlertid omdannes 100 % av den utladede kraften til batteriet nr. 2 til varmeavgivelse, noe som resulterer i betydelig sløsing (varmeavgivelsen til batteriet nr. 2 er et tap av systemet og også sløsing med strøm).
Som vist i figur 4, i tillegg til den alvorlige virkningen av overlading på batteriet, kan overutlading også forårsake alvorlig skade på batteriet. Tilsvarende har litiumbatteribeskyttelseskortet en overutladningsbeskyttelsesfunksjon. Ved utlading, når spenningen til det andre batteriet når utladningsbeskyttelsesverdien, utløses beskyttelsesmekanismen til litiumbatteribeskyttelseskortet, og stopper systemutladningen, noe som direkte forårsaker at den gjenværende batterikapasiteten til det første og tredje batteriet ikke kan være fullt brukt. Etter balansert oppstart vil systemet over utlading bli forbedret.
02 Aktiv likevekt
Aktiv balansering oppnås gjennom overføring av elektrisitet, som er svært effektiv og gir minimale tap. Ulike produsenter har forskjellige metoder, og den balanserte strømmen varierer fra 1 til 10A.
Passiv balansering er egnet for litiumbatteripakkeapplikasjoner med liten kapasitet og lavt antall strenger, mens aktiv balansering er egnet for litiumbatteripakkeapplikasjoner av krafttype med høyt antall strenger og stor kapasitet. For BMS, i tillegg til balansefunksjonen, er den underliggende balansestrategien enda viktigere.
Som vist i figur 5, danner hver 6. streng med batterier en gruppe, og den totale kraften til de 6 strengene med batterier overføres til batteriet med den mindre kapasiteten. Induktiv aktiv balansering er basert på fysisk konvertering, integrering av strømbrytere og mikroinduktorer. Den bruker en toveis balanseringsmetode for å balansere batterier gjennom ladeoverføring mellom tilstøtende eller nabobatterier, og kan oppnå balansering uavhengig av om batteriet er i utlading, ladning eller statisk tilstand. Balanseringseffektiviteten er så høy som 92 %.
Arbeidsprinsippet for utlading og lading er vist i figur 6 og 7, hvor batteri 2 overfører strøm til batteri 1 og 3. Effektiv ladeoverføring sikrer at spenningen til de tre batteriene forblir balansert under lading, slik at alle batterier kan lades helt opp. Litiumbatteribeskyttelseskortet kan også balansere batteriet under utlading. Det første og tredje batteriet overfører sin kraft til det andre batteriet, og spenningen til de tre batteriene utlades hele tiden i en balansert tilstand, slik at all batteristrøm kan brukes opp.