As apparaten in lange-duorjende, hege prestaasjes nedich binneLifePo4 batterijpakket, se moatte elke sel yn lykwicht bringe. 
Wêrom moat it LifePo4-batterijpakket batterijbalansearre wurde? LifePo4-batterijen binne ûnderwurpen oan in protte skaaimerken lykas oerspanning, ûnderspanning, oerlaad- en ûntladingsstroom, termyske útrûning en ûnbalâns yn 'e batterijspanning. Ien fan 'e wichtichste faktoaren is selûnbalâns, dy't de spanning fan elke sel yn it pakket yn 'e rin fan' e tiid feroaret, wêrtroch't de batterijkapasiteit rap ferminderet. As it LifePo4-batterijpakket ûntworpen is om meardere sellen yn searje te brûken, is it wichtich om de elektryske skaaimerken te ûntwerpen om de selspanningen konsekwint te balansearjen. Dit is net allinich foar de prestaasjes fan it batterijpakket, mar ek om de libbensduur te optimalisearjen. De needsaak foar lear is dat batterijbalansearring plakfynt foar en nei't de batterij boud is en moat dien wurde tidens de libbensduur fan 'e batterij om optimale batterijprestaasjes te behâlden! It brûken fan batterijbalansearring lit ús batterijen ûntwerpe mei in hegere kapasiteit foar tapassingen, om't balansearring de batterij in hegere ladingsteat (SOC) berikt. Jo kinne jo foarstelle dat jo in protte LifePo4-sel-ienheden yn searje ferbine as jo in slee mei in protte sleehûnen lûke. De slee kin allinich mei maksimale effisjinsje lutsen wurde as alle sleehûnen mei deselde snelheid rinne. Mei fjouwer sleehûnen, as ien sleehûn stadich rint, dan moatte de oare trije sleehûnen ek har snelheid ferminderje, wêrtroch't de effisjinsje ferminderet, en as ien sleehûn rapper rint, sil er úteinlik de lading fan 'e oare trije sleehûnen lûke en himsels sear dwaan. Dêrom, as meardere LifePo4-sellen yn searje ferbûn binne, moatte de spanningswearden fan alle sellen gelyk wêze om in effisjinter LifePo4-batterijpakket te krijen. 
De nominale LifePo4-batterij is mar sawat 3.2V, mar ynenerzjyopslachsystemen foar thús, draachbere stroomfoarsjennings, yndustriële, telekom, elektryske auto's en mikrogrid-tapassingen, hawwe wy folle hegere as de nominale spanning nedich. Yn 'e lêste jierren hawwe oplaadbere LifePo4-batterijen in krúsjale rol spile yn stroombatterijen en enerzjyopslachsystemen fanwegen har lichte gewicht, hege enerzjytichtens, lange libbensdoer, hege kapasiteit, snelle opladen, lege selsûntladingsnivo's en miljeufreonlikens. Selbalâns soarget derfoar dat de spanning en kapasiteit fan elke LifePo4-sel op itselde nivo binne, oars sil it berik en de libbensdoer fan it LiFePo4-batterijpakket sterk wurde fermindere, en sille de batterijprestaasjes wurde degradearre! Dêrom is LifePo4-selbalâns ien fan 'e wichtichste faktoaren by it bepalen fan' e kwaliteit fan 'e batterij. Tidens operaasje sil in lytse spanningsferskil foarkomme, mar wy kinne it binnen in akseptabel berik hâlde troch middel fan selbalâns. Tidens it balansearjen ûndergeane de sellen mei de hegere kapasiteit in folsleine oplaad-/ûntlaadsyklus. Sûnder selbalansearring is de sel mei de stadichste kapasiteit in swak punt. Selbalansearring is ien fan 'e kearnfunksjes fan it BMS, tegearre mei temperatuermonitoring, opladen en oare funksjes dy't helpe om de libbensdoer fan it pakket te maksimalisearjen. Oare redenen foar batterijbalansearring: LifePo4 batterij pcak ûnfolslein enerzjyferbrûk It opnimmen fan mear stroom as de batterij foar ûntwurpen is of it koartsluten fan 'e batterij sil wierskynlik liede ta te betiid batterijfalen. As in LifePo4-batterijpakket ûntladen wurdt, sille swakkere sellen rapper ûntladen wurde as sûne sellen, en se sille de minimale spanning rapper berikke as oare sellen. As in sel de minimale spanning berikt, wurdt it heule batterijpakket ek loskeppele fan 'e lading. Dit resulteart yn in net brûkte kapasiteit fan batterijenerzjy. Seldegradaasje As in LifePo4-sel sels in bytsje boppe de oanrikkemandearre wearde oerladen wurdt, wurdt de effektiviteit en it libbensdoer fan 'e sel fermindere. Bygelyks, in lytse ferheging fan 'e laadspanning fan 3.2V nei 3.25V sil de batterij 30% rapper ôfbrekke. Dus as de selbalansearring net akkuraat is, sil ek in lytse oerlading de libbensdoer fan 'e batterij ferminderje. Unfolslein opladen fan in selpakket LifePo4-batterijen wurde fakturearre mei in trochgeande stroom tusken de 0,5 en 1,0 tariven. De spanning fan 'e LifePo4-batterij nimt ta as it laden trochgiet en berikt in hichtepunt as it folslein fakturearre is en dêrnei sakket. Tink oan trije sellen mei respektivelik 85 Ah, 86 Ah en 87 Ah en 100 prosint SoC, en alle sellen wurde dan frijjûn en har SoC nimt ôf. Jo kinne gau ûntdekke dat sel 1 de earste is dy't sûnder enerzjy rekket, om't it de leechste kapasiteit hat. As der stroom op 'e selpakketten set wurdt en itselde stroom troch de sellen streamt, bliuwt sel 1 wer stil tidens it opladen en kin it as folslein opladen beskôge wurde, om't de oare twa sellen folslein opladen binne. Dit betsjut dat sellen 1 in legere Coulometryske krêft (CE) hawwe fanwegen de selsferwaarming fan 'e sel, wat resulteart yn selûngelykheid. Termyske útrûning It meast ferskriklike punt dat barre kin is termyske útrûning. Lykas wy begripelitiumsellenbinne tige gefoelich foar oerladen en oerûntlading. Yn in pakket fan 4 sellen, as ien sel 3.5 V is, wylst de oare 3.2 V binne, sil de lading alle sellen tegearre oplade, om't se yn searje binne en sil de 3.5 V-sel in hegere as oanrikkemandearre spanning oplade, om't de oare batterijen noch opladen moatte wurde. Dit liedt ta termyske ûntlading as de snelheid fan ynterne waarmtegeneraasje de snelheid oertreft wêrmei't de waarmte frijlitten wurde kin. Dit feroarsaket dat de LifePo4-batterij termysk ûnkontrolearre wurdt. Wat feroarsaket sel-ûnbalâns yn batterijpakketten? No begripe wy wêrom't it essensjeel is om alle sellen yn in batterijpakket yn lykwicht te hâlden. Mar om it probleem goed oan te pakken, moatte wy út earste hân witte wêrom't de sellen út lykwicht reitsje. Lykas earder neamd, as in batterijpakket makke wurdt troch de sellen yn searje te pleatsen, wurdt derfoar soarge dat alle sellen op deselde spanningsnivo's bliuwe. Dat in nije batterijpakket sil altyd lykwichtige sellen hawwe. Mar as it pakket yn gebrûk nommen wurdt, reitsje de sellen út lykwicht fanwegen de folgjende faktoaren. SOC-ferskil It mjitten fan 'e SOC fan in sel is yngewikkeld; dêrom is it tige yngewikkeld om de SOC fan spesifike sellen yn in batterij te mjitten. In optimale selharmonisaasjemetoade moat de sellen fan deselde SOC oerienkomme ynstee fan presys deselde spanningsgraden (OCV). Mar om't it hast net mooglik is dat sellen allinich op spanningstermen oerienkomme by it meitsjen fan in batterij, kin de fariant yn SOC úteinlik liede ta in feroaring yn OCV. Fariant fan ynterne wjerstân It is ekstreem lestich om sellen te finen mei deselde ynterne wjerstân (IR) en as de batterij âlder wurdt, feroaret de IR fan 'e sel ek en dêrom sille yn in batterij net alle sellen deselde IR hawwe. Lykas wy begripe, draacht de IR by oan 'e ynterne ûngefoelichheid fan 'e sel, wat de stroom bepaalt dy't troch in sel streamt. Omdat de IR farieare wurdt, feroaret de stroom troch de sel en ek de spanning dêrfan. Temperatuernivo De oplaad- en ûntladingsmooglikheden fan 'e sel hinget ek ôf fan 'e temperatuer deromhinne. Yn in wichtich batterijpakket lykas yn elektryske auto's of sinnepanielen binne de sellen ferspraat oer in ôffalgebiet en kin der in temperatuerferskil wêze tusken it pakket sels, wêrtroch't ien sel rapper oplaadt of ûntlaadt as de oerbleaune sellen, wêrtroch't in ûngelikens ûntstiet. Ut de boppesteande faktoaren is dúdlik dat wy net foarkomme kinne dat sellen yn lykwicht reitsje tidens de proseduere. Dat, de ienige oplossing is om in ekstern systeem te brûken dat fereasket dat de sellen wer yn lykwicht reitsje nei't se yn lykwicht rekke binne. Dit systeem wurdt it Batterijbalânssysteem neamd. 
Hoe kinne jo in lykwicht yn it LiFePo4-batterijpakket berikke? Batterijbehearsysteem (BMS) Yn 't algemien kin in LiFePo4-batterijpakket gjin batterijbalansearring op himsels berikke, it kin berikt wurde trochbatterijbehearsysteem(BMS). De batterijfabrikant sil de batterijbalansearringsfunksje en oare beskermingsfunksjes lykas beskerming tsjin oerspanning fan lading, SOC-yndikator, alarm/beskerming tsjin oertemperatuer, ensfh. yntegrearje op dit BMS-board. Li-ion batterijlader mei balansearfunksje Ek wol bekend as in "balânsbatterijlader", yntegreart de lader in balânsfunksje om ferskate batterijen mei ferskillende stringtellingen te stypjen (bygelyks 1~6S). Sels as jo batterij gjin BMS-boerd hat, kinne jo jo Li-ion-batterij mei dizze batterijlader oplade om balâns te berikken. Balansearjende boerd As jo in lykwichtige batterijlader brûke, moatte jo ek de lader en jo batterij ferbine mei it lykwichtboerd troch in spesifike socket fan it lykwichtboerd te selektearjen. Beskermingskringmodule (PCM) De PCM-boerd is in elektroanyske boerd dy't ferbûn is mei it LiFePo4-batterijpakket en syn wichtichste funksje is om de batterij en de brûker te beskermjen tsjin storingen. Om feilich gebrûk te garandearjen, moat de LiFePo4-batterij ûnder tige strange spanningsparameters wurkje. Ofhinklik fan 'e batterijfabrikant en de skiekunde farieart dizze spanningsparameter tusken 3,2 V per sel foar ûntladen batterijen en 3,65 V per sel foar oplaadbere batterijen. De PCM-boerd kontrolearret dizze spanningsparameters en ûntkoppelt de batterij fan 'e lading of lader as se oerskreden wurde. Yn it gefal fan ien LiFePo4-batterij of meardere LiFePo4-batterijen dy't parallel ferbûn binne, is dit maklik te berikken, om't de PCM-boerd de yndividuele spanningen kontrolearret. As meardere batterijen lykwols yn searje ferbûn binne, moat de PCM-boerd de spanning fan elke batterij kontrolearje. Soarten batterijbalansearring Ferskate batterijbalansearringsalgoritmen binne ûntwikkele foar LiFePo4-batterijpakketten. It is ferdield yn passive en aktive batterijbalansearringsmetoaden basearre op batterijspanning en SOC. 
Passive batterijbalansearring De passive batterijbalansearringstechnyk skiedt de oerstallige lading fan in folslein opladen LiFePo4-batterij troch resistive eleminten en jout alle sellen in ferlykbere lading as de leechste LiFePo4-batterijlading. Dizze technyk is betrouberder en brûkt minder komponinten, wêrtroch't de totale systeemkosten ferminderet. De technology ferminderet lykwols de effisjinsje fan it systeem, om't enerzjy wurdt ferspraat yn 'e foarm fan waarmte dy't enerzjyferlies genereart. Dêrom is dizze technology geskikt foar tapassingen mei leech enerzjyferbrûk. 
Aktive batterijbalansearring Aktive ladingbalansearring is in oplossing foar de útdagings dy't ferbûn binne mei LiFePo4-batterijen. De aktive selbalansearringstechnyk ûntlaadt de lading fan 'e LiFePo4-batterij mei hegere enerzjy en draacht it oer nei de LiFePo4-batterij mei legere enerzjy. Yn ferliking mei passive selbalansearringstechnology besparret dizze technyk enerzjy yn 'e LiFePo4-batterijmodule, wêrtroch't de effisjinsje fan it systeem fergruttet, en minder tiid nedich is om te balansearjen tusken LiFePo4-batterijsellen, wêrtroch hegere laadstromen mooglik binne. Sels as it LiFePo4-batterijpakket yn rêst is, ferlieze sels perfekt oerienkommende LiFePo4-batterijen lading mei ferskillende snelheden, om't de snelheid fan selsûntlading ferskilt ôfhinklik fan 'e temperatuergradiënt: in ferheging fan 10 °C yn 'e batterijtemperatuer ferdûbelet al de snelheid fan selsûntlading. Aktive ladingbalansearring kin lykwols sellen wer yn lykwicht bringe, sels as se yn rêst binne. Dizze technyk hat lykwols komplekse skeakelingen, wat de totale systeemkosten fergruttet. Dêrom is aktive selbalansearring geskikt foar tapassingen mei hege fermogen. D'r binne ferskate aktive balansearringssirkwytopologyen klassifisearre neffens enerzjyopslachkomponinten, lykas kondensatoren, induktors/transformators en elektroanyske converters. Oer it algemien ferminderet it aktive batterijbehearsysteem de totale kosten fan it LiFePo4-batterijpakket, om't it gjin oerdimensionering fan 'e sellen fereasket om te kompensearjen foar fersprieding en ûngelikense ferâldering tusken de LiFePo4-batterijen. Aktyf batterijbehear wurdt kritysk as âlde sellen wurde ferfongen troch nije sellen en d'r wichtige fariaasje is binnen it LiFePo4-batterijpakket. Om't aktive batterijbehearsystemen it mooglik meitsje om sellen mei grutte parameterfarianten yn LiFePo4-batterijpakketten te ynstallearjen, nimt de produksjeopbringst ta, wylst de garânsje- en ûnderhâldskosten ôfnimme. Dêrom profitearje aktive batterijbehearsystemen de prestaasjes, betrouberens en feiligens fan it batterijpakket, wylst se helpe om de kosten te ferminderjen. Gearfetsje Om de effekten fan selspanningsdrift te minimalisearjen, moatte ûnbalâns goed moderearre wurde. It doel fan elke lykwichtoplossing is om it LiFePo4-batterijpakket op it bedoelde prestaasjenivo te litten wurkje en de beskikbere kapasiteit út te wreidzjen. Batterijbalâns is net allinich wichtich foar it ferbetterjen fan de prestaasjes enlibbenssyklus fan batterijen, it foeget ek in feiligensfaktor ta oan it LiFePo4-batterijpakket. Ien fan 'e opkommende technologyen foar it ferbetterjen fan batterijfeiligens en it ferlingjen fan batterijlibben. Om't de nije batterijbalansearringstechnology de hoemannichte balansearring folget dy't nedich is foar yndividuele LiFePo4-sellen, ferlingt it de libbensdoer fan it LiFePo4-batterijpakket en ferbetteret it de algemiene batterijfeiligens.
Pleatsingstiid: 8 maaie 2024