Introducción:
Los chips de alimentación siempre han sido una categoría de productos que ha recibido mucha atención. Los chips de protección de batería son un tipo de chips de alimentación que se utilizan para detectar diversas condiciones de fallo en baterías de una o varias celdas. En los sistemas de baterías actuales, las características de las baterías de iones de litio son muy adecuadas para sistemas electrónicos portátiles, perobaterías de litioEs necesario trabajar dentro de los límites nominales, priorizando el rendimiento y la seguridad. Por lo tanto, la protección de las baterías de iones de litio es fundamental. La aplicación de diversas funciones de protección de baterías busca evitar la ocurrencia de fallas como la sobrecorriente de descarga (OCD) y el sobrecalentamiento (OT), y mejorar la seguridad de las baterías.
El sistema de gestión de baterías introduce tecnología de equilibrio
Primero, hablemos del problema más común de las baterías: la consistencia. Una vez que las celdas individuales forman una batería de litio, pueden producirse fugas térmicas y diversas fallas. Este problema se debe a la inconsistencia de la batería de litio. Las celdas individuales que la componen presentan inconsistencias en cuanto a capacidad, parámetros de carga y descarga, y el "efecto barril" hace que las celdas individuales con peores propiedades afecten el rendimiento general de toda la batería de litio.
La tecnología de balanceo de baterías de litio se reconoce como la mejor manera de resolver la consistencia de los paquetes de baterías de litio. El balanceo consiste en ajustar el voltaje en tiempo real de baterías de diferentes capacidades mediante el ajuste de la corriente de balanceo. Cuanto mayor sea la capacidad de balanceo, mayor será la capacidad de suprimir la expansión de la diferencia de voltaje y prevenir la fuga térmica, y mayor será la adaptabilidad a la...paquete de batería de litio.
Esto difiere del protector de hardware más simple. El protector de batería de litio puede ser un protector básico contra sobretensión o un protector avanzado que responde a subtensión, falla de temperatura o falla de corriente. En general, el circuito integrado (CI) de gestión de batería, a nivel del monitor de batería de litio y el indicador de carga, puede proporcionar una función de equilibrio de la batería de litio. El monitor de batería de litio proporciona una función de equilibrio de la batería de litio y también incluye una función de protección de CI con alta configurabilidad. El indicador de carga presenta un mayor grado de integración, incluyendo la función del monitor de batería de litio, e integra algoritmos de monitoreo avanzados.
Sin embargo, algunos circuitos integrados de protección de baterías de litio ahora también incorporan funciones de equilibrio de baterías de litio a través de FET integrados, que pueden descargar automáticamente baterías de alto voltaje completamente cargadas durante la carga y mantener las baterías de bajo voltaje cargadas en serie, equilibrando así lapaquete de baterías de litioAdemás de implementar un conjunto completo de funciones de protección de voltaje, corriente y temperatura, los circuitos integrados de protección de baterías también están comenzando a introducir funciones de equilibrio para satisfacer las necesidades de protección de múltiples baterías.
De la protección primaria a la protección secundaria
De la protección primaria a la protección secundaria
La protección más básica es la protección contra sobretensiones. Todos los circuitos integrados (CI) de protección para baterías de litio ofrecen protección contra sobretensiones según diferentes niveles de protección. Algunos ofrecen protección contra sobretensiones y sobrecorriente de descarga, y otros contra sobretensiones, sobrecorriente de descarga y sobrecalentamiento. En el caso de algunas baterías de litio de alto rendimiento, esta protección ya no es suficiente para satisfacer las necesidades de la batería. Actualmente, se requiere un CI de protección para baterías de litio con función de equilibrado autónomo.
Este CI de protección pertenece a la protección primaria, que controla los FET de carga y descarga para responder a diferentes tipos de protección contra fallas. Este balanceo puede resolver el problema de la fuga térmica del...paquete de baterías de litioMuy bien. La acumulación excesiva de calor en una sola batería de litio dañará el interruptor de equilibrio y las resistencias del paquete de baterías de litio. El equilibrio de baterías de litio permite equilibrar cada batería de litio no defectuosa del paquete a la misma capacidad relativa que las demás baterías defectuosas, lo que reduce el riesgo de fugas térmicas.
Actualmente, existen dos maneras de equilibrar las baterías de litio: el equilibrio activo y el equilibrio pasivo. El equilibrio activo consiste en transferir energía o carga de baterías de alto voltaje/alto SOC a baterías de bajo SOC. El equilibrio pasivo consiste en utilizar resistencias para consumir la energía de las baterías de alto voltaje o alta carga, reduciendo así la diferencia de carga entre ellas. El equilibrio pasivo presenta una alta pérdida de energía y riesgo térmico. En comparación, el equilibrio activo es más efectivo, pero el algoritmo de control es muy complejo.
Desde la protección primaria hasta la secundaria, el sistema de baterías de litio debe estar equipado con un monitor de batería de litio o un indicador de carga para lograr la protección secundaria. Si bien la protección primaria puede implementar algoritmos inteligentes de balanceo de batería sin control de MCU, la protección secundaria debe transmitir el voltaje y la corriente de la batería de litio al MCU para la toma de decisiones a nivel de sistema. Los monitores de batería de litio o indicadores de carga básicamente tienen funciones de balanceo de batería.
Conclusión
Además de los monitores de batería o los indicadores de combustible que ofrecen funciones de equilibrio de batería, los circuitos integrados de protección que brindan protección primaria ya no se limitan a la protección básica, como la sobretensión. Con la creciente aplicación de sistemas multicelda...baterías de litioLos paquetes de baterías de gran capacidad tendrán requisitos cada vez más altos para los circuitos integrados de protección, y la introducción de funciones de equilibrio es muy necesaria.
El balanceo es más bien una especie de mantenimiento. Cada carga y descarga tendrá una pequeña compensación para equilibrar las diferencias entre las baterías. Sin embargo, si la celda o el paquete de baterías presenta defectos de calidad, la protección y el balanceo no pueden mejorar la calidad del paquete ni son una clave universal.
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Hora de publicación: 21 de octubre de 2024