چه چیزی باتری های لیتیومی را هوشمند می کند؟

در دنیای باتری ها باتری هایی با مدار مانیتورینگ وجود دارند و سپس باتری های بدون آن هستند.لیتیوم یک باتری هوشمند در نظر گرفته می شود زیرا حاوی یک برد مدار چاپی است که عملکرد باتری لیتیومی را کنترل می کند.از طرف دیگر، یک باتری سرب اسید سیلد استاندارد هیچ کنترل بردی برای بهینه سازی عملکرد خود ندارد.

در یک باتری لیتیومی هوشمند3 سطح اصلی کنترل وجود دارد.اولین سطح کنترل تعادل ساده است که فقط ولتاژ سلول ها را بهینه می کند.سطح دوم کنترل یک ماژول مدار محافظ (PCM) است که سلول ها را در برابر ولتاژها و جریان های بالا/پایین در هنگام شارژ و دشارژ محافظت می کند.سومین سطح کنترل سیستم مدیریت باتری (BMS) است.BMS تمام قابلیت‌های مدار تعادل و ماژول مدار محافظ را دارد، اما دارای عملکرد اضافی برای بهینه‌سازی عملکرد باتری در طول عمر آن (مانند نظارت بر وضعیت شارژ و وضعیت سلامت) است.

مدار متعادل کننده لیتیوم

در باتری با تراشه متعادل کننده، تراشه به سادگی ولتاژ سلول های جداگانه باتری را در حین شارژ شدن متعادل می کند.باتری زمانی متعادل در نظر گرفته می شود که تمام ولتاژهای سلول در یک تلرانس کوچک نسبت به یکدیگر باشند.دو نوع تعادل وجود دارد، فعال و غیرفعال.متعادل‌سازی فعال با استفاده از سلول‌هایی با ولتاژ بالا برای شارژ سلول‌هایی با ولتاژ پایین‌تر اتفاق می‌افتد و در نتیجه اختلاف ولتاژ بین سلول‌ها کاهش می‌یابد تا زمانی که تمام سلول‌ها کاملاً مطابقت داشته باشند و باتری کاملاً شارژ شود.تعادل غیرفعال، که در تمام باتری‌های لیتیومی پاور سونیک استفاده می‌شود، زمانی است که هر سلول یک مقاومت موازی داشته باشد که وقتی ولتاژ سلول بالاتر از یک آستانه باشد، روشن می‌شود.این جریان شارژ را در سلول‌ها با ولتاژ بالا کاهش می‌دهد و به سلول‌های دیگر اجازه می‌دهد تا با ولتاژ بالا برسند.

چرا تعادل سلولی مهم است؟در باتری های لیتیومی، به محض اینکه سلول با کمترین ولتاژ به قطع ولتاژ تخلیه برخورد کند، کل باتری را خاموش می کند.این ممکن است به این معنی باشد که برخی از سلول ها انرژی استفاده نشده ای دارند.به همین ترتیب، اگر سلول ها هنگام شارژ متعادل نباشند، به محض اینکه سلولی که بالاترین ولتاژ را دارد به ولتاژ قطع برسد، شارژ قطع می شود و همه سلول ها به طور کامل شارژ نمی شوند.

چه چیز بدی در آن وجود دارد؟شارژ و دشارژ مداوم باتری نامتعادل به مرور زمان ظرفیت باتری را کاهش می دهد.این همچنین به این معنی است که برخی از سلول‌ها کاملاً شارژ می‌شوند و برخی دیگر شارژ نمی‌شوند و در نتیجه باتری ممکن است هرگز به حالت شارژ 100% نرسد.

تئوری این است که سلول های متعادل همه با سرعت یکسان تخلیه می شوند و بنابراین با ولتاژ یکسانی قطع می شوند.این همیشه درست نیست، بنابراین داشتن یک تراشه متعادل کننده تضمین می کند که در هنگام شارژ، سلول های باتری می توانند به طور کامل با هم مطابقت داشته باشند تا از ظرفیت باتری محافظت کرده و به طور کامل شارژ شوند.

ماژول مدار محافظ لیتیوم

یک ماژول مدار محافظ شامل یک مدار تعادل و مدار اضافی است که با محافظت در برابر شارژ و تخلیه بیش از حد، پارامترهای باتری را کنترل می کند.این کار را با نظارت بر جریان، ولتاژ و دما در هنگام شارژ و دشارژ و مقایسه آنها با محدودیت های از پیش تعیین شده انجام می دهد.اگر هر یک از سلول‌های باتری به یکی از آن محدودیت‌ها برسد، باتری شارژ یا دشارژ را بر این اساس خاموش می‌کند تا زمانی که روش آزادسازی رعایت شود.

چند راه برای روشن کردن شارژ یا تخلیه مجدد پس از خاموش شدن محافظ وجود دارد.اولی مبتنی بر زمان است، جایی که یک تایمر برای مدت زمان کمی (مثلاً 30 ثانیه) حساب می‌کند و سپس محافظ را آزاد می‌کند.این تایمر ممکن است برای هر حفاظت متفاوت باشد و یک حفاظت تک سطحی است.

دومی مبتنی بر ارزش است، جایی که مقدار باید به زیر یک آستانه کاهش یابد تا آزاد شود.برای مثال، همه ولتاژها باید به کمتر از 3.6 ولت در هر سلول کاهش یابد تا حفاظت از شارژ بیش از حد آزاد شود.این می تواند بلافاصله پس از برآورده شدن شرایط انتشار رخ دهد.همچنین ممکن است پس از مدت زمانی از پیش تعیین شده رخ دهد.به عنوان مثال، ولتاژها برای محافظت در برابر شارژ بیش از حد باید به زیر 3.6 ولت در هر سلول کاهش یابد و قبل از اینکه PCM حفاظت را آزاد کند باید به مدت 6 ثانیه زیر این حد باقی بماند.

سومین مورد مبتنی بر فعالیت است که در آن باید اقدامی برای آزادسازی حفاظت انجام شود.به عنوان مثال، عمل ممکن است برداشتن بار یا اعمال شارژ باشد.درست مانند نسخه حفاظتی مبتنی بر ارزش، این انتشار نیز ممکن است بلافاصله اتفاق بیفتد یا بر اساس زمان باشد.این ممکن است به این معنی باشد که قبل از رها شدن محافظ، بار باید به مدت 30 ثانیه از باتری خارج شود.علاوه بر زمان و ارزش یا فعالیت و انتشارهای مبتنی بر زمان، توجه به این نکته مهم است که این روش‌های انتشار ممکن است در ترکیب‌های دیگری نیز رخ دهند.به عنوان مثال، ولتاژ تخلیه بیش از حد ممکن است زمانی باشد که سلول‌ها به زیر 2.5 ولت رسیده‌اند، اما برای رسیدن به آن ولتاژ به شارژ به مدت 10 ثانیه نیاز است.این نوع انتشار هر سه نوع انتشار را پوشش می دهد.

ما درک می کنیم که عوامل زیادی در انتخاب بهترین ها وجود دارد باتری لیتیومی، و کارشناسان ما اینجا هستند تا به شما کمک کنند.اگر سؤال دیگری در مورد انتخاب باتری مناسب برای برنامه خود دارید، لطفاً همین امروز با یکی از متخصصان ما تماس بگیرید.