Giới thiệu:
Nói một cách đơn giản, cân bằng là điện áp cân bằng trung bình. Giữ điện áp của...bộ pin lithiumTính nhất quán. Việc 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 mạch bảo vệ pin lithium là gì? Hãy cùng Heltec Energy tìm hiểu.
Cân bằng chủ động của mạch bảo vệ pin lithium
Cân bằng chủ động là quá trình một chuỗi có điện áp cao bổ sung điện cho một chuỗi có điện áp thấp, nhờ đó năng lượng không bị lãng phí, điện áp cao có thể được giảm xuống và điện áp thấp có thể được bổ sung. Loại cân bằng chủ động này cho phép người dùng tự chọn cường độ dòng điện cân bằng. Về cơ bản, 2A là mức thường được sử dụng, và cũng có những loại lớn hơn với 10A hoặc thậm chí cao hơn.
Hiện nay, các 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 linh kiện ngoại vi đắt tiền như biến áp, có kích thước lớn và giá thành cao.
Hiệu quả của việc cân bằng chủ động rất rõ rệt: hiệu suất làm việc cao, ít năng lượng được chuyển đổi và không bị tiêu hao dưới dạng nhiệt, và tổn thất duy nhất là ở cuộn dây của máy biến áp.
Dòng điện cân bằng có thể được lựa chọn và tốc độ cân bằng nhanh. Cân bằng chủ động có cấu trúc phức tạp hơn so với cân bằng thụ động, đặc biệt là phương pháp biến áp. Giá thành của hệ thống quản lý pin (BMS) có chức năng cân bằng chủ động sẽ cao hơn nhiều so với cân bằng thụ động, điều này cũng phần nào hạn chế việc phổ biến cân bằng chủ động.BMS.
Cân bằng thụ động của mạch bảo vệ pin lithium
Về cơ bản, cân bằng thụ động được thực hiện bằng cách thêm điện trở để xả. Chuỗi pin điện áp cao được xả dưới dạng tản nhiệt ra môi trường xung quanh, đạt được hiệu quả làm mát điện trở. Nhược điểm là quá trình xả dựa trên chuỗi pin có điện áp thấp nhất, và có khả năng xảy ra rủi ro khi sạc.
Phương pháp cân bằng thụ động chủ yếu được sử dụng vì chi phí thấp và nguyên lý hoạt động đơn giản; nhược điểm là nó 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 các thiết bị có dung lượng nhỏ và điện áp thấp.pin lithiumTrong khi đó, 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 bằng điện trở shunt cố định, sạc cân bằng bằng điện trở shunt bật/tắt, sạc cân bằng bằng điện áp trung bình của pin, sạc cân bằng bằng tụ điện chuyển mạch, sạc cân bằng bằng bộ chuyển đổi buck, sạc cân bằng bằng cuộn cảm, v.v. Khi sạc một nhóm pin lithium mắc nối tiếp, mỗi pin cần 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 hoạt động | Tiêu thụ điện năng dư thừa thông qua các điện trở. | Cân bằng năng lượng pin thông qua truyền năng lượng |
| Tổn thất 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 cấp thấp, đã hoàn thiện | Yêu cầu thiết kế mạch phức tạp, cao cấp. |
| Hiệu quả | Thấp, tổn thất nhiệt | Cao, hầu như không mất năng lượng |
| Áp dụng | các trường hợp: Bộ pin nhỏ hoặc ứng dụng chi phí thấp | Các bộ pin lớn hoặc các ứng dụng hiệu năng cao |
Nguyên tắc cơ bản của cân bằng thụ động là đạt được hiệu quả cân bằng bằng cách loại bỏ công suất dư thừa. Thông thường, công suất dư thừa trong bộ pin quá áp được chuyển đổi thành nhiệt thông qua một điện trở, sao cho điện áp của pin vẫn ổn định. Ưu điểm là mạch cân bằng thụ động đơn giản và chi phí thiết kế, thi công thấp. Công nghệ cân bằng thụ động rất hoàn thiện và được sử dụng rộng rãi trong nhiều thiết bị nhỏ và giá rẻ.bộ pin.
Nhược điểm là có sự hao phí năng lượng lớn do quá trình chuyển hóa năng lượng điện thành nhiệt thông qua điện trở. Hiệu suất thấp, đặc biệt là ở các bộ pin dung lượng lớn, sự lãng phí năng lượng càng rõ rệt hơn, và nó không phù hợp cho các ứng dụng pin quy mô lớn, hiệu suất cao. Và vì năng lượng điện được chuyển hóa thành nhiệt, nó có thể gây ra hiện tượng quá nhiệt cho bộ pin, 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 các pin có điện áp cao hơn sang các pin có điện áp thấp hơn. Phương pháp này thường điều chỉnh sự phân bổ công suất giữa các pin thông qua bộ nguồn chuyển mạch, bộ chuyển đổi buck-boost hoặc các linh kiện điện tử khác. Ưu điểm là hiệu suất cao: năng lượng không bị lãng phí mà được cân bằng bằng cách chuyển đổi, do đó không có tổn thất nhiệt, và hiệu suất thường cao (lên đến 95% hoặc hơn).
Tiết kiệm năng lượng: Do không có sự lãng phí năng lượng, nên nó phù hợp với các ứng dụng công suất lớn, hiệu năng cao.pin lithiumHệ thống này có thể kéo dài tuổi thọ của bộ pin. Áp dụng cho các bộ pin dung lượng lớn: Cân bằng chủ động phù hợp hơn với các bộ pin dung lượng lớn, đặc biệt trong các trường hợp như xe điện và hệ thống lưu trữ năng lượng, và có thể cải thiện đáng kể hiệu suất và độ bền của hệ thống.
Nhược điểm là thiết kế và triển khai hệ thống cân bằng chủ động tương đối phức tạp, thường yêu cầu nhiều linh kiện điện tử hơn, do đó chi phí cao hơn. Độ phức tạp kỹ thuật: Cần có sự điều khiển chính xác và thiết kế mạch phức tạp, điều này khó khăn và có thể làm tăng độ khó trong phát triển và bảo trì.
Phần kết luận
Nếu đó là hệ thống nhỏ, chi phí thấp hoặc ứng dụng có yêu cầu cân bằng thấp, có thể chọn cân bằng thụ động; đối với các hệ thống pin yêu cầu quản lý năng lượng hiệu quả, dung lượng lớn hoặc hiệu suất cao, cân bằng chủ động là lựa chọn tốt hơn.
Heltec Energy là một công ty chuyên 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 kỳ, sản xuất lắp ráp bộ pin và sửa chữa pin cũ.pin lithium.
Heltec Energy luôn kiên trì theo đuổi sự đổi mới độc lập, với mục tiêu chính là cung cấp các sản phẩm đáng tin cậy và hiệu quả về chi phí trong ngành công nghiệp pin lithium, và với phương châm phục vụ "khách hàng là trên hết, chất lượng vượt trội" để tạo ra giá trị cho khách hàng. Trong quá trình phát triển, công ty sở hữu đội ngũ kỹ sư cao cấp trong ngành, đảm bảo hiệu quả sự tiến bộ và tính thực tiễn của sản phẩm.
Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào hoặc muốn tìm hiểu thêm, xin đừng ngần ngại liên hệ với chúng tôi.Hãy liên hệ với chúng tôi.
Yêu cầu báo giá:
Jacqueline:jacqueline@heltec-energy.com/ +86 185 8375 6538
Đường:sucre@heltec-bms.com/ +86 136 8844 2313
Nancy:nancy@heltec-energy.com/ +86 184 8223 7713
Thời gian đăng bài: 26/11/2024