Einführung:
Vereinfacht ausgedrückt ist Balancing die durchschnittliche Balancing-Spannung. Halten Sie die Spannung desLithium-AkkupackKonsistent. Das Balancing wird in aktives und passives Balancing unterteilt. Worin besteht also der Unterschied zwischen aktivem und passivem Balancing einer Lithiumbatterie-Schutzplatine? Werfen wir einen Blick auf Heltec Energy.
Aktives Balancing der Lithiumbatterie-Schutzplatine
Aktives Balancing bedeutet, dass ein String mit hoher Spannung einen String mit niedriger Spannung ergänzt, sodass keine Energie verschwendet wird, die hohe Spannung gesenkt und die niedrige Spannung ergänzt werden kann. Bei diesem aktiven Balancing-Strom können Sie die Balancing-Stromstärke selbst wählen. Üblicherweise werden 2 A verwendet, es gibt aber auch größere Varianten mit 10 A oder mehr.
Derzeit verwenden die aktiven Ausgleichsgeräte auf dem Markt grundsätzlich das Transformatorprinzip und basieren auf den teuren Chips der Chiphersteller. Neben dem Ausgleichschip gibt es auch teure Peripheriekomponenten wie Transformatoren, die groß und teuer sind.
Der Effekt des aktiven Ausgleichs ist sehr offensichtlich: hohe Arbeitseffizienz, weniger Energie wird umgewandelt und nicht in Form von Wärme abgeführt, und der einzige Verlust entsteht durch die Spule des Transformators.
Der Ausgleichsstrom ist wählbar und die Ausgleichsgeschwindigkeit ist hoch. Aktives Balancing ist im Aufbau komplexer als passives Balancing, insbesondere die Transformatormethode. Der Preis eines BMS mit aktiver Balancing-Funktion wird deutlich höher sein als der eines passiven Balancings, was die Förderung des aktiven Balancings ebenfalls etwas einschränkt.BMS.
Passives Balancing der Lithiumbatterie-Schutzplatine
Passives Balancing erfolgt grundsätzlich durch das Hinzufügen von Widerständen zur Entladung. Der Hochspannungsstrang der Zellen wird durch Wärmeableitung an die Umgebung entladen, wodurch der Widerstand gekühlt wird. Der Nachteil besteht darin, dass die Entladung auf dem Strang mit der niedrigsten Spannung basiert und beim Laden ein Risiko besteht.
Passiver Ausgleich wird hauptsächlich aufgrund seiner geringen Kosten und des einfachen Funktionsprinzips verwendet. Der Nachteil besteht darin, dass der Ausgleich auf der Grundlage der niedrigsten Leistung erfolgt und die Niederspannungskette nicht ergänzt werden kann, was zu Energieverschwendung führt.
Der Unterschied zwischen aktivem und passivem Balancing
Passives Balancing eignet sich für kleine Kapazitäten und niedrige SpannungenLithiumbatterien, während aktives Balancing für Anwendungen mit Lithium-Akkupacks mit hoher Spannung und großer Kapazität geeignet ist.
Zu den häufig verwendeten Ausgleichsladetechnologien gehören das Ausgleichsladen mit konstantem Shunt-Widerstand, das Ausgleichsladen mit On-Off-Shunt-Widerstand, das Ausgleichsladen mit durchschnittlicher Batteriespannung, das Ausgleichsladen mit Schaltkondensatoren, das Ausgleichsladen mit Abwärtswandler, das Ausgleichsladen mit Induktoren usw. Beim Laden einer Gruppe von Lithiumbatterien in Reihe sollte jede Batterie gleichmäßig geladen werden, da sonst die Leistung und Lebensdauer der gesamten Batteriegruppe während des Gebrauchs beeinträchtigt wird.
| Merkmale | Passives Balancing | Aktives Balancing |
| Funktionsprinzip | Verbrauchen Sie überschüssigen Strom durch Widerstände | Ausgleich der Batterieleistung durch Energieübertragung |
| Energieverlust Groß | Energieverlust als Wärme Klein | effiziente Übertragung elektrischer Energie |
| Kosten | Niedrig | Hoch |
| Komplexität | Niedrige, ausgereifte Technologie | Hoher, komplexer Schaltungsaufbau erforderlich |
| Effizienz | Geringer Wärmeverlust | Hoch, fast kein Energieverlust |
| Anwendbar | Szenarien Kleine Batteriepacks oder kostengünstige Anwendungen | Große Akkupacks oder Hochleistungsanwendungen |
Das Grundprinzip des passiven Balancings besteht darin, den Balancing-Effekt durch die Verschwendung überschüssiger Energie zu erzielen. Üblicherweise wird die überschüssige Energie im Überspannungsbatteriepack über einen Widerstand in Wärme umgewandelt, sodass die Batteriespannung konstant bleibt. Der Vorteil liegt in der einfachen passiven Balancing-Schaltung und den geringen Design- und Implementierungskosten. Die passive Balancing-Technologie ist ausgereift und wird häufig in vielen kostengünstigen und kleinen Anwendungen eingesetzt.Akkupacks.
Der Nachteil besteht darin, dass durch die Umwandlung von elektrischer Energie in Wärme durch Widerstand ein großer Energieverlust entsteht. Der geringe Wirkungsgrad, insbesondere bei Akkupacks mit großer Kapazität, führt zu deutlicherer Energieverschwendung und ist daher nicht für großflächige Hochleistungsbatterieanwendungen geeignet. Da die elektrische Energie in Wärme umgewandelt wird, kann es zu einer Überhitzung des Akkupacks kommen, was die Sicherheit und Lebensdauer des Gesamtsystems beeinträchtigt.
Aktives Balancing erreicht den Ausgleich durch die Übertragung überschüssiger elektrischer Energie von Batterien mit höherer Spannung auf Batterien mit niedrigerer Spannung. Diese Methode regelt die Leistungsverteilung zwischen den Batterien in der Regel durch Schaltnetzteile, Abwärts-/Aufwärtswandler oder andere elektronische Komponenten. Der Vorteil liegt in der hohen Effizienz: Energie wird nicht verschwendet, sondern durch Übertragung ausgeglichen, sodass kein Wärmeverlust entsteht und der Wirkungsgrad in der Regel hoch ist (bis zu 95 % oder mehr).
Energieeinsparung: Da keine Energie verschwendet wird, eignet es sich für große Kapazitäten und hohe LeistungLithiumbatterieSysteme und kann die Lebensdauer des Akkupacks verlängern. Anwendbar auf große Akkupacks: Aktives Balancing eignet sich besser für Akkupacks mit großer Kapazität, insbesondere in Szenarien wie Elektrofahrzeugen und Energiespeichersystemen, und kann die Systemeffizienz und -lebensdauer deutlich verbessern.
Der Nachteil besteht darin, dass Design und Implementierung des aktiven Ausgleichs relativ komplex sind und normalerweise mehr elektronische Komponenten erfordern, sodass die Kosten höher sind. Technische Komplexität: Es sind präzise Steuerung und Schaltungsdesign erforderlich, was schwierig ist und den Entwicklungs- und Wartungsaufwand erhöhen kann.
Abschluss
Handelt es sich um ein kostengünstiges, kleines System oder eine Anwendung mit geringen Anforderungen an den Ausgleich, kann der passive Ausgleich gewählt werden; für Batteriesysteme, die ein effizientes Energiemanagement, eine große Kapazität oder eine hohe Leistung erfordern, ist der aktive Ausgleich die bessere Wahl.
Heltec Energy ist ein Unternehmen, das Hochleistungsgeräte zur Batterieprüfung und -reparatur entwickelt und herstellt und Lösungen für die Back-End-Fertigung, die Produktion von Pack-Assemblys und die Reparatur alter Batterien anbietet fürLithiumbatterien.
Heltec Energy setzt seit jeher auf unabhängige Innovation mit dem Hauptziel, zuverlässige und äußerst kostengünstige Produkte in der Lithiumbatteriebranche anzubieten und mit dem Servicekonzept „Kunde an erster Stelle, Qualität an erster Stelle“ Mehrwert für die Kunden zu schaffen. Während der Entwicklung verfügt das Unternehmen über ein Team erfahrener Ingenieure der Branche, das die Weiterentwicklung und Praxistauglichkeit seiner Produkte effektiv gewährleistet.
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Veröffentlichungszeit: 26. November 2024