Power-batterijsysteem beheersing
Um de capaciteit en energieversjèlle tusse individuele celle in ‘n batterijpak in balans te bringe en ‘t energiebenuttingssnelheid vaan ‘t batterijpak te verbetere, is ‘n gelieksoortige sjakeling nudeg tijdens ‘t oplaad- en ontlaadproces. Gebaseerd op wie ‘t circuit energie consumeert tijdens ‘t gelijkheidsproces, kin ‘t were verdeild in twie hoofcategorieje: energie-discipasietype en energie-net-net-net-net-net-netsoortstype. Energie-dissipasietype verspreidt euvertollige energie es wermte, terwijl energie-net-net-netvaans-dissipasietype euverdrag of euvertollige energie euvertref nao andere batterieje.
Energie verspreiding-soort evewiechsbeheer
Energie-oetgifte- soort geliekiseringscircuits bereike geliekisering door de oplaadsjtroum via parallelle weerstande in individuele batterijcellen, zoe wie in aofbeelding 8{3}12 te zeen. Deze circuitstructuur is eenvoudig en ‘t gelijkheidsproces weert dèks aafgerond tijdens ‘t oplaad. Echter, ‘t kin de krach vaan ‘n lieg--capaciteit individuele celle neet aonvulle, wat resulteert in energieverspilling en ‘n verhoegde lading op ‘t thermische beheersysteem. Energiediscipatie-type elektrische apparate valle euver ‘t algemein in twie categorieje:
Energie-oetgifte{{0} soorte elektrische apparate valle euver ‘t algemein in twie categorieje: Ierst, ‘n constante shunt-bestandheidspotisoetolatie-oplaadcircuit, boe bei ‘n shuntweerstand altied paralel is aon eeder batteriecel. Dees methode weurt gekinmerk door hoege betrouwbaarheid en ‘n groete sjeembestandige waarde, boedoor versjèlle in individuele celspanning weure verminderd door zelf--ontslag door ‘n vaste sjerp. ‘t Nadeel is det de shuntweerstand constant stroom consumeert tijdens zoewel oplaad es ontlading, waat resulteert in significant energieverluus; ‘t is euver ‘t algemein gesjik veur touwpassinge boe energie snel kin were aongevöld.
Ten twiede, ‘n schakelaar- gecontroleerde shunt-soldate-eets-eetskes oplaadcircuit, boe de shuntweerstand door ‘n sjakelaar weert gecontroleerd. Tijdens de oplaad, es de individuele batterijspanning de cutoff-spanning bereik, veurkomt ‘t equaliseringsapparaat euverlading en zet ‘t euvertollige energie um in de wermte. Dit geliektijdige sjakelinge fungeert tijdens ‘t oplade en kin de sjtroum nao individuele celle mèt hoegere spanninge tijdens ‘t oplaad sjakele. De naodeil is det door de beperkte etikalisatietied de groete hoeveelheid wermte tijdens de shunt op ‘n tijdige meneer moot were verspreid door ‘t thermisch managementsysteem, waat veural merkbaar is in batterijpakkette mèt groetere capaciteite.
In ‘n 10Ah-batterijpak kin ‘n spanningsversjèl vaan 100mV bij veurbeeld ‘n capaciteitsversjèl vaan mie es 500mAh resultere. Es de equalisatietied 2 oer is, is de shuntsjtroum 250mA, is de shuntweerstand óngeveer 14Ω, en de gegenereerde wermte is ongeveer 2Wh.
Non-energie-dissilipatie-geliekheidsbeheer
Non-energie dissipasiesjakelinge consumere väöl minder energie daan energie-dissipasiesjakelinge, mèr hun sjakelinge is relatief complex. Ze kinne weure verdeild in twie types: energieconversie-geliekheid en geliekheid vaan energie-euverdrach.
Energie umgedrejd
Energieconversieballeringsbalancering gebruukschakelingssignale um de energie vaan individuele celle aaf te völle vaan ‘t totale batterijpak of de energie vaan individuele celle weer nao ‘t totale batteriepak um te zette. De conversie vaan individuele cel-energie nao totale energie vindt dèks plaots tijdens ‘t oplaadproces vaan de batteriepak, zoe wie in Figuur 8-13. Dit sjakeling detecteert de spanning vaan eeder individuele cel; es de spanning vaan ‘n individuele cel ‘n bepaolde waarde bereik, begint de balansmodule te wèrke. ‘t Directeert de oplaadsjtroum in de individuele cel um de oplaadspanning te vermindere, en de aafgeleide sjtroum weert umgezat door de module en voedt teruk nao de oplaadbus, boedoor ‘t ballance weert. Sommige energieconversie-ballansmethodes kinne ouch vrijewiel inductors gebruke um de energieconversie vaan individuele celle naor ‘t batteriepak te voltooie.
‘t Schatting veur ‘t umzette vaan de energie vaan de ganse batteriepak naor individuele celle weurt in Figuur 8-14 getoend. Deze methode weurt ouch wel aanvullende balans geneump. Tijdens ‘t oplaadproces lade de hooflaopmodule iers ‘t batteriepak, terwijl ‘t spanningsdetectiesjakeling eder individuele cel volg. Es de spanning vaan ‘n individuele cel te hoeg is, sjtop ‘t hoofladingscircuit aaf en dan begint ‘t aanvullende ballance-oplaadmodule de batterie op te lade. Via geoptimaliseerd ontwerp weert de oplaadspanning in de ballanceringsmodule op eder individuele cel touwgepas via ‘n onaafhankelike DC/DC-converter en ‘n coaxiale spoeltransformator, waat ‘n identiek secundaire wikkeling touwvoog. Dit zörg d’r veur det celle mèt hoegere spanning minder energie kriege vaan ‘t extra oplaadcircuit, terwijl celle mèt ‘n liegere spanning mie energie kriege, en zoedoende ‘t ballancering bereike. ‘t Probleem mèt deze methode is dat ‘t meujelek is um de consistentie vaan de secundaire wikkeling te controlere lestig is. Zelfs mèt identieke draaie, gezeen de inductantie vaan transformator lekke en wederzijdse inductantie tusse secundaire wikkelinge, kriege individuele celle missjiens neet dezelfde oplaadspanning. Boete dat ervaart de coaxiale spoel ouch sommige energie-dissiliping, en deze ballanceringsmethode geit allein aan ‘t oplade vaan imbalanse, en neet aon de ongebalanse in de ontslagstaot.
Energieoverdrachsbalansere
Energie-euverdrachsballancing gebruuk energie-opslaag-elemente zoe wie inductore of kondensatore um de laojing euver te drage vaan hoege{{0}capaciteit individuele celle nao liegere-capaciteit in ‘n batterij, zoe wie in aofbeelding 8{3}15. Dit circuit sjikt energie tusse aongrenzende celle door de kondensatore te sjakele, en de laojing bewege vaan hoege{{4}-voltage nao lieg{7} voltage celle um ‘t balans te kriege. Alternatief, bidirectionale energie-euverdrach tusse aongrenzende celle kin were bereik mèt ‘t gebruuk vaan inductieve energie-opslaag. Dit circuit heet ‘n zeer lieg energieverluus, mèr heet mierdere euverdrachte tijdens ‘t balancere vereis, waat resulteert in ‘n lange balanceringstied en ‘t neet gesjik maak veur multi{9}}celbatteriepakke. ‘n verbeterde kondensatorentevaan{{vaanium{oonder de ballanceringsmethode kin de ballanssnelheid vergroete door de hoegste-voltage en liegspanningsvoltage individuele celle veur energie-euverdrach te selecteren. energiebepaoling en de implementasie vaan ‘t schakelingscircuit in energie-euverdrachsbalansering zien echter relatief lestig.
Neve de bovestaonde ballansmethodes, kin druppellading ouch gebruuk were um batterijballering te bereike tijdens oplaadtouwpassinge. Dit is de eenvoudigste methode en heet gein externe auxiliaire sjakelinge nuudig. ‘t Geit det continu de serie opladen- verboonde batterij mèt ‘n kleine sjtroum. Umdet de oplaadsjtroum hiel klein is, heet de euverlading wienig invloed op ‘n volledig gelaoje batterie. Umdet ‘n volledig gelaoje batterie neet mie elektrische energie umzet in chemische energie, weert de euvertollige energie umgezat nao wermte. Batterieje die neet gans opgelaod zien, kinne echter elektrise energie kriege totdat ze de ganse laojing bereike. Op deze meneer, nao ‘n relatief lange periood, zalle alle batterieje volledige laojing bereike, boedoor capaciteit geliek is. Dees methode heet echter ‘n zeer lange oplaadtied vereis en consumeert ‘n aonzeenleke wieväölheid energie um de geliekheid te bereike. Boete dat is deze methode ineffectief bij ‘t behere vaan ontslag-equisering.
Probleme in aanvraog
Bestaonde oplossinge vaan de batterij-balansering bepaolt veural de capaciteit vaan de batterie op basis vaan de spanning vaan de batteriepakket-e- gebaseerde balansmethode. Um de batterijbalk te bereike, zien hoege nauwkeurigheid en percisie in de spanningsdetectie cruciaal. De leksjtroum in ‘t spanningsdetectiesjakeling beïnvlood de consistentie vaan ‘t batteriepak direct. Daorum is ‘t óntwerpe vaan ‘n eenvoudig en effisjente spanningsdetectiesjakeling ‘n sleuteloetdaging veur ‘t balansere vaan sjakelinge. Boete dat is spanning neet de enige maatstaaf vaan de capaciteit vaan de batterie. Interne weerstand en contactbestandheid in de verbindingsmethode veroorzake ouch spanningsvariasies. Daorum kin ‘t allein op spanning veur ballancering leune tot mie es 90000 lèttert en energie-balancering en verspielde energie. In extreme gevalle kin ‘t zelfs ongebalanse in ‘t batterie veroerzake, ondanks ‘t ierste capaciteitsbalansering.
Energie-dissilipatie sjakelinge zien eenvoudig in structuur, mer de balllansbestande consumere energie tijdens huidige shunting en generere wermte, wat thermische behierprobleme veroorzaak. Umtot ze in weze euversporege hoege of liege klemspanning in individuele celle beperke door middel vaan energie dissipasie, zien ze allein gesjik veur statische ballans. Hun hoege--snellingsstijging verlieg de betrouwbaarheid vaan de systeem, boedoor ze neet gesjik zien veur dynamische ballancering. Deze methode is allein geschik veur kleine of lieg{4}}capaciteit batteriepakke.
Energie-euverdrachscircuits zien ‘n methode vaan compensatie vaan batterij, boe ‘n hoeger--kontakbatterie ‘n bietje energie bijdraog um ‘n liegere--capaciteit batterie te compenseren. Hoewel deze methode haolbaar is, is deze methode complex, volumineus en kosbaar vanwege de behoefte aon spanningsmonitoring vaan individuele celle in ‘t werkeleke sjakeling. Boete dat weurt de energie-euverdrach bereik door ‘n energie-opslaagmedium, wat energieverbruuk en controleprobleme introduceert. Deze ballansmethode weert dèks gebruuk in middelgroete tot groete batteriepakke.
Energie conversie sjakelinge, anderzijds gebruuk ‘n schakelingsvoeding um energieconversie te bereike. Vergeleke mèt energie-euverdrachscircuits, zien ze aonzeenlik minder complex en minder deur. Veur coaxiale spoele resultere de versjèllende lengte en vörm vaan de drade die de wikkelinge aon eeder cel verbinde, echter in versjèllende transformasieratio’s, waat leidt tot inconsistente balancering vaan edere cel en resulteert in ‘t balansere vaan foute. De coaxiale spoel zelf consumeert daoneve energie door elektromagnetische lekkage en andere probleme.
