U svijetu baterija postoje baterije s nadzornim sklopovima i one bez njih. Litij se smatra pametnom baterijom jer sadrži tiskanu ploču koja kontrolira performanse litijeve baterije. S druge strane, standardna zatvorena olovno-kiselinska baterija nema nikakvu ploču za kontrolu performansi.
U pametna litijeva baterijaPostoje 3 osnovne razine upravljanja. Prva razina upravljanja je jednostavno balansiranje koje samo optimizira napone ćelija. Druga razina upravljanja je modul zaštitnog kruga (PCM) koji štiti ćelije od visokih/niskih napona i struja tijekom punjenja i pražnjenja. Treća razina upravljanja je sustav upravljanja baterijom (BMS). BMS ima sve mogućnosti modula za balansiranje i zaštitnog kruga, ali ima i dodatne funkcionalnosti za optimizaciju performansi baterije tijekom cijelog njezinog vijeka trajanja (kao što je praćenje stanja napunjenosti i stanja baterije).
LITIJEV BALANSIRAJUĆI KRUG
U bateriji s čipom za balansiranje, čip jednostavno balansira napone pojedinačnih ćelija u bateriji tijekom punjenja. Baterija se smatra balansiranom kada su naponi svih ćelija unutar male tolerancije jedan od drugoga. Postoje dvije vrste balansiranja, aktivno i pasivno. Aktivno balansiranje događa se korištenjem ćelija s visokim naponima za punjenje ćelija s nižim naponima, čime se smanjuje razlika napona između ćelija dok se sve ćelije ne usklade i baterija se potpuno napuni. Pasivno balansiranje, koje se koristi na svim Power Sonic litijevim baterijama, je kada svaka ćelija ima otpornik paralelno spojen koji se uključuje kada je napon ćelije iznad praga. To smanjuje struju punjenja u ćelijama s visokim naponom, omogućujući drugim ćelijama da ih sustignu.
Zašto je balansiranje ćelija važno? Kod litijevih baterija, čim ćelija s najnižim naponom dosegne granični napon pražnjenja, cijela će se baterija isključiti. To može značiti da neke ćelije imaju neiskorištenu energiju. Slično tome, ako ćelije nisu balansirane tijekom punjenja, punjenje će se prekinuti čim ćelija s najvišim naponom dosegne granični napon i neće sve ćelije biti potpuno napunjene.
Što je tu tako loše? Kontinuirano punjenje i pražnjenje neuravnotežene baterije s vremenom će smanjiti njezin kapacitet. To također znači da će neke ćelije biti potpuno napunjene, a druge neće, što rezultira baterijom koja možda nikada neće dosegnuti 100% stanja napunjenosti.
Teorija je da se sve balansirane ćelije prazne istom brzinom i stoga se isključuju pri istom naponu. To nije uvijek točno, stoga čip za balansiranje osigurava da se prilikom punjenja ćelije baterije mogu potpuno uskladiti kako bi se zaštitio kapacitet baterije i kako bi se potpuno napunila.
LITIJEV ZAŠTITNI MODUL KRUGA
Modul zaštitnog kruga sadrži balansni krug i dodatne krugove koji kontroliraju parametre baterije štiteći je od prekomjernog punjenja i prekomjernog pražnjenja. To čini praćenjem struje, napona i temperature tijekom punjenja i pražnjenja te njihovom usporedbom s unaprijed određenim ograničenjima. Ako bilo koja od ćelija baterije dosegne jedno od tih ograničenja, baterija isključuje punjenje ili pražnjenje u skladu s tim dok se ne zadovolji uvjet metode otpuštanja.
Postoji nekoliko načina za ponovno uključivanje punjenja ili pražnjenja nakon što se zaštita aktivira. Prvi je vremenski, gdje timer broji kratko vrijeme (na primjer, 30 sekundi), a zatim isključuje zaštitu. Ovaj timer može varirati za svaku zaštitu i predstavlja zaštitu jedne razine.
Drugi je temeljen na vrijednosti, gdje vrijednost mora pasti ispod praga da bi se aktivirala. Na primjer, svi naponi moraju pasti ispod 3,6 volti po ćeliji da bi se aktivirala zaštita od prekomjernog punjenja. To se može dogoditi odmah nakon što se ispuni uvjet za aktiviranje. Može se dogoditi i nakon unaprijed određenog vremena. Na primjer, svi naponi moraju pasti ispod 3,6 volti po ćeliji za zaštitu od prekomjernog punjenja i moraju ostati ispod te granice 6 sekundi prije nego što PCM otpusti zaštitu.
Treće je na temelju aktivnosti, gdje se mora poduzeti radnja za otpuštanje zaštite. Na primjer, radnja može biti uklanjanje opterećenja ili primjena punjenja. Baš kao i kod otpuštanja zaštite na temelju vrijednosti, ovo otpuštanje se može dogoditi odmah ili na temelju vremena. To može značiti da se opterećenje mora ukloniti s baterije 30 sekundi prije nego što se zaštita otpusti. Osim otpuštanja na temelju vremena i vrijednosti ili aktivnosti i vremena, važno je napomenuti da se ove metode otpuštanja mogu dogoditi i u drugim kombinacijama. Na primjer, napon otpuštanja zbog prekomjernog pražnjenja može biti kada ćelije padnu ispod 2,5 volta, ali je potrebno punjenje od 10 sekundi da bi se postigao taj napon. Ova vrsta otpuštanja pokriva sve tri vrste otpuštanja.
Razumijemo da postoji mnogo faktora koji utječu na odabir najboljeg litijeva baterija, a naši stručnjaci su tu da vam pomognu. Ako imate dodatnih pitanja o odabiru prave baterije za vašu primjenu, slobodno se obratite jednom od naših stručnjaka već danas.
Vrijeme objave: 29. travnja 2024.
