Giới thiệu:
Nói một cách đơn giản, cân bằng là điện áp cân bằng trung bình. Giữ điện áp củabộ pin lithiumnhất quán. Cân bằng được chia thành cân bằng chủ động và cân bằng thụ động. Vậy sự khác biệt giữa cân bằng chủ động và cân bằng thụ động của bo mạch bảo vệ pin lithium là gì? Hãy cùng Heltec Energy xem xét.
Cân bằng chủ động của bo mạch bảo vệ pin lithium
Cân bằng chủ động là một dây có điện áp cao bổ sung năng lượng cho một dây có điện áp thấp, để năng lượng không bị lãng phí, điện áp cao có thể hạ xuống và điện áp thấp có thể được bổ sung. Loại dòng điện cân bằng chủ động này có thể tự chọn kích thước dòng điện cân bằng. Về cơ bản, 2A thường được sử dụng, và cũng có những loại lớn hơn với 10A hoặc thậm chí cao hơn.
Hiện nay, thiết bị cân bằng chủ động trên thị trường về cơ bản sử dụng nguyên lý biến áp, dựa vào các chip đắt tiền của các nhà sản xuất chip. Ngoài chip cân bằng, còn có các thành phần ngoại vi đắt tiền như máy biến áp, có kích thước lớn và giá thành cao.
Hiệu quả của cân bằng chủ động rất rõ ràng: hiệu suất làm việc cao, ít năng lượng được chuyển đổi và không bị tiêu tán dưới dạng nhiệt, và tổn thất duy nhất là cuộn dây của máy biến áp.
Có thể lựa chọn dòng điện cân bằng và tốc độ cân bằng nhanh. Cân bằng chủ động có cấu trúc phức tạp hơn cân bằng thụ động, đặc biệt là phương pháp biến áp. Giá của BMS có chức năng cân bằng chủ động sẽ cao hơn nhiều so với cân bằng thụ động, điều này cũng hạn chế phần nào việc thúc đẩy cân bằng chủ độngHệ thống quản lý tòa nhà.
Cân bằng thụ động của bo mạch bảo vệ pin lithium
Cân bằng thụ động về cơ bản được thực hiện bằng cách thêm điện trở để xả. Chuỗi cell điện áp cao được xả dưới dạng tản nhiệt ra khu vực xung quanh, đạt được hiệu quả làm mát điện trở. Nhược điểm là việc xả dựa trên chuỗi điện áp thấp nhất và có khả năng rủi ro khi sạc.
Cân bằng thụ động chủ yếu được sử dụng vì chi phí thấp và nguyên lý hoạt động đơn giản; nhược điểm của nó là cân bằng dựa trên công suất thấp nhất và không thể bổ sung cho chuỗi điện áp thấp, dẫn đến lãng phí năng lượng.
Sự khác biệt giữa cân bằng chủ động và cân bằng thụ động
Cân bằng thụ động phù hợp với công suất nhỏ, điện áp thấppin lithiumtrong khi cân bằng chủ động phù hợp với các ứng dụng bộ pin lithium công suất lớn, điện áp cao.
Các công nghệ sạc cân bằng thường được sử dụng bao gồm sạc cân bằng điện trở phân luồng không đổi, sạc cân bằng điện trở phân luồng bật-tắt, sạc cân bằng điện áp pin trung bình, sạc cân bằng tụ điện chuyển mạch, sạc cân bằng bộ chuyển đổi buck, sạc cân bằng cuộn cảm, v.v. Khi sạc một nhóm pin lithium nối tiếp, mỗi pin phải được sạc đều, nếu không hiệu suất và tuổi thọ của toàn bộ nhóm pin sẽ bị ảnh hưởng trong quá trình sử dụng.
| Đặc trưng | Cân bằng thụ động | Cân bằng chủ động |
| Nguyên lý làm việc | Tiêu thụ điện năng dư thừa thông qua điện trở | Cân bằng năng lượng pin thông qua truyền năng lượng |
| Mất năng lượng Lớn | năng lượng bị lãng phí dưới dạng nhiệt Nhỏ | truyền tải năng lượng điện hiệu quả |
| Trị giá | Thấp | Cao |
| Độ phức tạp | Công nghệ thấp, trưởng thành | Yêu cầu thiết kế mạch phức tạp, cao |
| Hiệu quả | Thấp, mất nhiệt | Cao, hầu như không mất năng lượng |
| Áp dụng | Các kịch bản Bộ pin nhỏ hoặc các ứng dụng chi phí thấp | Bộ pin lớn hoặc các ứng dụng hiệu suất cao |
Nguyên lý cơ bản của cân bằng thụ động là đạt được hiệu ứng cân bằng bằng cách lãng phí năng lượng dư thừa. Thông thường, năng lượng dư thừa trong bộ pin quá áp được chuyển thành nhiệt thông qua điện trở, do đó điện áp của pin vẫn ổn định. Ưu điểm là mạch cân bằng thụ động đơn giản và chi phí thiết kế và triển khai thấp. Và công nghệ cân bằng thụ động rất trưởng thành và đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều doanh nghiệp nhỏ và giá rẻbộ pin.
Nhược điểm là có tổn thất năng lượng lớn do chuyển đổi năng lượng điện thành nhiệt thông qua điện trở. Hiệu suất thấp, đặc biệt là trong các bộ pin dung lượng lớn, lãng phí năng lượng rõ ràng hơn và không phù hợp với các ứng dụng pin hiệu suất cao, quy mô lớn. Và vì năng lượng điện được chuyển đổi thành nhiệt, có thể khiến bộ pin quá nóng, ảnh hưởng đến sự an toàn và tuổi thọ của toàn bộ hệ thống.
Cân bằng chủ động đạt được sự cân bằng bằng cách chuyển năng lượng điện dư thừa từ pin có điện áp cao hơn sang pin có điện áp thấp hơn. Phương pháp này thường điều chỉnh sự phân phối điện giữa các pin thông qua việc chuyển đổi nguồn điện, bộ chuyển đổi buck-boost hoặc các thành phần điện tử khác. Ưu điểm là hiệu suất cao: năng lượng không bị lãng phí mà được cân bằng bằng cách truyền, do đó không bị mất nhiệt và hiệu suất thường cao (lên đến 95% hoặc hơn).
Tiết kiệm năng lượng: Vì không lãng phí năng lượng nên phù hợp với công suất lớn, hiệu suất caopin lithiumhệ thống và có thể kéo dài tuổi thọ của bộ pin. Áp dụng cho bộ pin lớn: Cân bằng chủ động phù hợp hơn với bộ pin dung lượng lớn, đặc biệt là trong các tình huống như xe điện và hệ thống lưu trữ năng lượng, đồng thời có thể cải thiện đáng kể hiệu quả và độ bền của hệ thống.
Nhược điểm là thiết kế và triển khai cân bằng chủ động tương đối phức tạp, thường đòi hỏi nhiều linh kiện điện tử hơn, do đó chi phí cao hơn. Độ phức tạp về mặt kỹ thuật: Cần phải kiểm soát chính xác và thiết kế mạch, điều này rất khó khăn và có thể làm tăng thêm độ khó trong quá trình phát triển và bảo trì.
Phần kết luận
Nếu là hệ thống nhỏ, chi phí thấp hoặc ứng dụng có yêu cầu cân bằng thấp thì có thể chọn cân bằng thụ động; đối với hệ thống pin yêu cầu quản lý năng lượng hiệu quả, dung lượng lớn hoặc hiệu suất cao thì cân bằng chủ động là lựa chọn tốt hơn.
Heltec Energy là một công ty phát triển và sản xuất thiết bị kiểm tra và sửa chữa pin hiệu suất cao, đồng thời cung cấp các giải pháp cho sản xuất hậu cần, sản xuất lắp ráp gói và sửa chữa pin cũ chopin lithium.
Heltec Energy luôn nhấn mạnh vào sự đổi mới độc lập, với mục tiêu chính là cung cấp các sản phẩm đáng tin cậy và hiệu quả cao về chi phí trong ngành pin lithium, và với khái niệm dịch vụ "khách hàng là trên hết, chất lượng tuyệt hảo" để tạo ra giá trị cho khách hàng. Trong quá trình phát triển, công ty có một đội ngũ kỹ sư cao cấp trong ngành, đảm bảo hiệu quả sự tiến bộ và tính thực tế của các sản phẩm.
Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào hoặc muốn tìm hiểu thêm, vui lòng đừng ngần ngạiliên hệ với chúng tôi.
Yêu cầu báo giá:
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
Thời gian đăng: 26-11-2024