Aktiv vs passiv batteribalansering

I ett litiumbatteripaket kan parametrarna för varje cell i varje sträng inte vara exakt samma. Vissa celler har lågt internt motstånd och lagrar mer laddning; andra har högt internt motstånd och lagrar mindre laddning. Även om skillnaderna är små i början kommer det med tiden att uppstå spänningsskillnader, vilket kallas spänningsfall. Syftet med balansering är bara ett: att hålla spänningen för varje sträng konsekvent, se till att hela batteripaketet fungerar på ett synkroniserat sätt. Utan balansering: Med tiden kommer spänningsfallet att öka, hög-spänningsceller laddas och laddas ur i förtid, låg-celler laddas aldrig helt, laddningen blir snabbare, batteritiden blir kortare och batteritiden minskar med tiden. Med balansering: Konsekvent spänning upprätthålls i varje sträng, vilket säkerställer full laddning och urladdning, maximerar batteritiden och förlänger cykellivslängden.

För närvarande finns det bara två typer av balansering på marknaden; det finns ingen tredje. Jag kommer att förklara fördelarna och nackdelarna i de enklaste termerna.

1. Passiv balansering

Arbetsprincip: Hög-högspänningscellen använder ett motstånd för att avleda överskottseffekt och värme, och sänker med kraft spänningen i hög-cellen för att komma ikapp låg-cellen. (Liknande som att tömma överflödigt vatten från hinkar med samma volym.)

Fördelar:Billig, enkel struktur, extremt låg felfrekvens, nästan oförstörbar vid normal användning.

Nackdelar:

√ Sänker bara spänningen, höjer den inte: Den kan bara avleda ström från hög-cellen, inte fylla på ström till låg-cellen;
√ Extremt långsam: Det är en långsam process som knappt kan balansera stora spänningsskillnader;
√ Värmegenerering: Balanseringsprocessen genererar värme kontinuerligt.

2. Aktiv balansering

Arbetsprincip: Istället för att slösa bort ström överför den ström från hög-högspänningscellen till låg-spänningscellen internt, nästan utan förlust. (Precis som hinkar av samma storlek som innehåller olika mängder vatten, uppnår man balans genom att hälla vattnet från hinken med mer vatten i hinken med mindre vatten.)

Fördelar:
1. Snabb hastighet och hög effektivitet, snabbt utjämna även stora spänningsskillnader;
2. Ingen slöseri med kraft, minimal värmealstring;
3. Rekommenderas för lång-användning för att kontinuerligt dämpa spänningsskillnadsökningar.

Enda nackdelen: Högt pris och komplex struktur.

Många tror felaktigt att så länge balansering används kommer batteriet aldrig att ha någon spänningsskillnad. Detta är helt fel! Balansering kan bara korrigera "konsistensfel", inte "cellernas åldrande och skada." Följande två situationer kan inte repareras med varken passiv eller aktiv balansering:

1. Allvarlig åldring av en enstaka cellsträng med stor kapacitetsskillnad. Till exempel, i ett 80Ah batteripaket har en sträng bara 50Ah kvar. Denna stora kapacitetsskillnad indikerar hårdvaruskada. Denna spänningsskillnad orsakas av kapacitetsskillnaden, och balansering kan inte utjämnas; spänningsskillnaden kommer att öka med användning, vilket kräver cellbyte.

2. Interna mikro-kortslutningar och extremt snabb -självurladdning i battericellen: Vissa celler upplever ett betydande spänningsfall över natten, vilket indikerar ett cellfel. Balanseringsfunktionen kan inte hålla jämna steg med detta spänningsfall och är helt ineffektiv.

Många tycker att balansering är ineffektiv eftersom de använder den felaktigt! Här är en standardreparationsprocedur för nybörjare att följa:

Steg 1: Fulladdat och låt stå för balansering (mest effektivt)
Ladda batteriet helt, koppla bort belastningen och koppla inte ur laddaren. Låt stå i 1-3 timmar. Skyddskortets balanseringsfunktion fungerar endast med full kapacitet när den är fulladdad; detta är det gyllene stadiet för att reparera spänningsskillnader.

Steg 2: Manuell balansering prioriteras för stora spänningsskillnader

Om spänningsskillnaden överstiger 100mV är skyddskortets inbyggda-balanseringshastighet för långsam. Det rekommenderas att manuellt utjämna spänningen med hjälp av en balanseringsanordning först, och sedan lita på skyddskortets dagliga underhåll.

Steg 3: Konsekutiv grund laddning och urladdning för att konsolidera saldot

Efter utjämning av spänningsskillnaden, utför inte en djupurladdning på en gång. Utför 2-3 på varandra följande normala användningar och normala laddningar för att stabilisera celltillståndet och förhindra att spänningsskillnaden återkommer.

90 % av fallen beror på dessa fem orsaker:

1. Otillräcklig utjämningstid: Att koppla ur batteriet omedelbart efter full laddning förhindrar att utjämningen startar.

2. Åldrande celler: Inkonsekvent kapacitet gör utjämning ineffektiv.

3. Långvarig djupurladdning: Att använda batteriet tills det är helt urladdat förstärker spänningsskillnaderna mellan cellerna.

4. Hög-temperaturanvändning: Höga temperaturer accelererar cellnedbrytningen inom en enda sträng, vilket snabbt ökar spänningsskillnaden.

5. Underlägsen skyddskort: Även om den är nominellt utrustad med utjämning, är dess faktiska funktion praktiskt taget värdelös.

Utjämning är inget universalmedel, men utan ordentlig utjämningskunskap kommer ett batteris livslängd att minska avsevärt. Att lära sig hur man korrekt upprätthåller spänningsskillnader är nyckeln till att förlänga batteriets livslängd!

Angåendeutjämnare för litiumbatteri, om du har några frågor eller behöver göra ett köp är du välkommen att kontakta oss när som helst.

ACEY Ny energiär en professionell leverantör av litiumbatteriutrustning, dedikerad till att förse den nya energiindustrin med avancerad litiumbatteriutrustning och kompletta produktionslinjelösningar. Från laboratorie-batteri-FoU och pilotproduktion till helautomatiserade stor-produktionslinjer, vi erbjuder en-lösning.