Sissejuhatus:
Võimsusega seotud kiibid on alati olnud palju tähelepanu pälvinud toodete kategooria. Aku kaitsekiibid on teatud tüüpi võimsusega seotud kiibid, mida kasutatakse ühe- ja mitmeelemendiliste akude erinevate rikkeseisundite tuvastamiseks. Tänapäeva akusüsteemides sobivad liitium-ioonakude omadused väga hästi kaasaskantavatele elektroonikasüsteemidele, kuidliitiumakudpeavad töötama määratud piirides, keskendudes jõudlusele ja ohutusele. Seetõttu on liitiumioonakude kaitse vajalik ja kriitiline. Erinevate akukaitsefunktsioonide kasutamine on tõrketingimuste, nagu tühjenemise ülevoolu OCD ja ülekuumenemise OT, vältimine ning akupakettide ohutuse suurendamine.
Akuhaldussüsteem tutvustab tasakaalustamise tehnoloogiat
Kõigepealt räägime akupakkide kõige levinumast probleemist, järjepidevusest. Pärast seda, kui üksikud elemendid moodustavad liitiumaku, võivad tekkida termilised häired ja mitmesugused tõrked. Selle probleemi põhjuseks on liitiumaku ebaühtlus. Liitiumaku komplekti moodustavad üksikud elemendid on võimsuse, laadimise ja tühjenemise parameetrite poolest ebaühtlased ning "tünniefekt" põhjustab halvemate omadustega üksikute elementide mõju kogu liitiumaku üldisele jõudlusele.
Liitiumpatareide tasakaalustamise tehnoloogia on tunnistatud parimaks viisiks liitiumakukomplektide järjepidevuse lahendamiseks. Tasakaalustamine on erineva võimsusega akude reaalajas pinge reguleerimine tasakaalustusvoolu reguleerimise teel. Mida tugevam on tasakaalustamisvõime, seda tugevam on võime pingeerinevuse laienemist maha suruda ja termilist ärajooksmist vältida ning seda parem on kohanemisvõimeliitiumaku komplekt.
See erineb lihtsaimast riistvarapõhisest kaitsjast. Liitiumaku kaitse võib olla põhiline ülepingekaitse või täiustatud kaitse, mis reageerib alapingele, temperatuuririkkele või voolurikkele. Üldiselt võib liitiumaku monitori ja kütusenäidiku tasemel akuhalduse IC pakkuda liitiumaku tasakaalustamise funktsiooni. Liitiumaku monitor pakub liitiumaku tasakaalustamise funktsiooni ja sisaldab ka suure konfigureeritavusega IC-kaitsefunktsiooni. Kütusenäidikul on suurem integreeritusaste, sealhulgas liitiumaku monitori funktsioon, ja selle alusel integreeritakse täiustatud jälgimisalgoritme.
Kuid mõned liitiumaku kaitsvad IC-d sisaldavad nüüd integreeritud FET-ide kaudu ka liitiumaku tasakaalustamise funktsioone, mis võivad laadimise ajal automaatselt tühjendada kõrgepinge täislaetud akusid ja hoida madalpingeakusid järjest laetuna, tasakaalustades sellegaliitiumaku komplekt. Lisaks pinge-, voolu- ja temperatuurikaitsefunktsioonide täielikule rakendamisele hakkavad akukaitse IC-d kasutusele võtma ka tasakaalustamisfunktsioone, et rahuldada mitme aku kaitsevajadusi.
Esmasest kaitsest sekundaarse kaitseni
Esmasest kaitsest sekundaarse kaitseni
Kõige elementaarsem kaitse on ülepingekaitse. Kõik liitiumaku kaitse-IC-d pakuvad ülepingekaitset vastavalt erinevatele kaitsetasemetele. Selle põhjal pakuvad mõned ülepinge pluss tühjenemise ülevoolukaitset ja mõned pakuvad ülepinge ja tühjenemise liigvoolu pluss ülekuumenemiskaitset. Mõne suure elemendiga liitiumaku puhul ei ole see kaitse enam liitiumaku vajaduste rahuldamiseks piisav. Praegu on vajalik liitiumaku kaitse-IC koos liitiumaku autonoomse tasakaalustamise funktsiooniga.
See kaitse-IC kuulub esmase kaitse alla, mis juhib laadimis- ja tühjendus-FET-e, et reageerida erinevat tüüpi tõrkekaitsetele. See tasakaalustamine võib lahendada termilise jooksmise probleemiliitiumaku komplektväga hästi. Liigne kuumuse kogunemine ühte liitiumakusse kahjustab liitiumaku tasakaalulülitit ja takisteid. liitiumaku tasakaalustamine võimaldab tasakaalustada iga liitiumaku komplektis oleva mittedefektse liitiumaku sama suhtelise võimsusega kui teiste defektsete akudega, vähendades termilise äravoolu ohtu.
Praegu on liitiumaku tasakaalustamiseks kaks võimalust: aktiivne tasakaalustamine ja passiivne tasakaalustamine. Aktiivne tasakaalustamine on energia või laadimise ülekandmine kõrgepinge/kõrge SOC akudelt madala SOC akudele. Passiivne tasakaalustamine on takistite kasutamine kõrgepinge või kõrge laenguga akude energia tarbimiseks, et saavutada erinevate akude vahe vähendamise eesmärk. Passiivsel tasakaalustamisel on suur energiakadu ja soojusrisk. Võrdluseks on aktiivne tasakaalustamine tõhusam, kuid juhtimisalgoritm on väga keeruline.
Alates esmasest kaitsest kuni sekundaarse kaitseni peab liitiumaku süsteem olema varustatud liitiumaku monitori või kütusenäidikuga, et saavutada sekundaarne kaitse. Kuigi esmane kaitse suudab rakendada intelligentseid aku tasakaalustamise algoritme ilma MCU juhtimiseta, peab sekundaarne kaitse edastama liitiumaku pinge ja voolu MCU-le süsteemitasandi otsuste tegemiseks. liitiumaku monitoridel või kütusenäidikutel on põhimõtteliselt aku tasakaalustamise funktsioonid.
Järeldus
Peale aku monitoride või kütusenäidikute, mis pakuvad aku tasakaalustamise funktsioone, ei piirdu primaarset kaitset pakkuvad kaitse-IC-d enam põhikaitsega, nagu ülepinge. Mitmerakulise kasutuse suurenemisegaliitiumakud, hakkavad suure mahutavusega akukomplektidel olema järjest kõrgemad nõuded kaitse-IC-dele ning tasakaalustusfunktsioonide juurutamine on väga vajalik.
Tasakaalustamine on pigem omamoodi hooldus. Igal laadimisel ja tühjenemisel on akude erinevuste tasakaalustamiseks väike tasakaalustamiskompensatsioon. Kui aga akul või akul endal on kvaliteedivigu, ei saa kaitse ja tasakaalustamine aku kvaliteeti parandada ega ole universaalne võti.
Kui teil on küsimusi või soovite rohkem teada saada, siis ärge kõhelgepöörduge meie poole.
Hinnapäring:
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
Postitusaeg: 21. oktoober 2024