Introducción:
En términos sencillos, el balanceo es el voltaje de balanceo promedio. Mantenga el voltaje delpaquete de baterías de litioEl balanceo se divide en balanceo activo y balanceo pasivo. ¿Cuál es la diferencia entre el balanceo activo y el pasivo de la placa de protección de la batería de litio? Analicémoslo con Heltec Energy.
Balanceo activo de la placa de protección de la batería de litio
El balanceo activo consiste en que una cadena de alta tensión suministra energía a una cadena de baja tensión, evitando así el desperdicio de energía. De esta forma, se puede reducir la tensión alta y compensar la baja. La corriente de balanceo activo se puede ajustar según las necesidades. Generalmente, se utiliza 2 A, aunque también existen valores de 10 A o incluso superiores.
Actualmente, los equipos de equilibrado activo disponibles en el mercado se basan fundamentalmente en el principio del transformador, dependiendo de los costosos chips de los fabricantes. Además del chip de equilibrado, también existen componentes periféricos costosos, como los transformadores, que son voluminosos y de alto precio.
El efecto del equilibrado activo es muy evidente: alta eficiencia de funcionamiento, se convierte menos energía y no se disipa en forma de calor, y la única pérdida es la bobina del transformador.
Se puede seleccionar la corriente de equilibrado y la velocidad de equilibrado es rápida. El equilibrado activo es más complejo en su estructura que el equilibrado pasivo, especialmente el método del transformador. El precio de un BMS con función de equilibrado activo será mucho mayor que el de uno con equilibrado pasivo, lo que también limita en cierta medida la promoción del equilibrado activo.Sistema de gestión de edificios (BMS).
Balanceo pasivo de la placa de protección de la batería de litio
El balanceo pasivo se realiza básicamente añadiendo resistencias a la descarga. La descarga de la cadena de celdas de alto voltaje se produce mediante la disipación de calor en el área circundante, logrando así el efecto de enfriamiento de la resistencia. La desventaja es que la descarga se basa en la cadena de menor voltaje, y existe un riesgo potencial durante la carga.
El equilibrado pasivo se utiliza principalmente por su bajo coste y su sencillo principio de funcionamiento; su desventaja es que se equilibra en función de la potencia más baja y no puede complementar la cadena de baja tensión, lo que provoca un desperdicio de energía.
La diferencia entre el equilibrado activo y el equilibrado pasivo.
El equilibrado pasivo es adecuado para sistemas de baja tensión y baja capacidad.baterías de litio, mientras que el balanceo activo es adecuado para aplicaciones de paquetes de baterías de litio de alta tensión y gran capacidad.
Las tecnologías de carga de equilibrio más utilizadas incluyen la carga de equilibrio con resistencia de derivación constante, la carga de equilibrio con resistencia de derivación de encendido/apagado, la carga de equilibrio con voltaje promedio de la batería, la carga de equilibrio con condensador de conmutación, la carga de equilibrio con convertidor reductor, la carga de equilibrio con inductor, etc. Al cargar un grupo de baterías de litio en serie, cada batería debe cargarse de manera uniforme; de lo contrario, el rendimiento y la vida útil de todo el grupo de baterías se verán afectados durante su uso.
| Características | Equilibrio pasivo | Equilibrio activo |
| Principio de funcionamiento | Consumir el exceso de energía a través de resistencias | Equilibrar la energía de la batería mediante transferencia de energía |
| Pérdida de energía grande | energía desperdiciada en forma de calor Pequeña | transferencia eficiente de energía eléctrica |
| Costo | Bajo | Alto |
| Complejidad | Tecnología baja y madura | Se requiere un diseño de circuitos de alta complejidad. |
| Eficiencia | Baja pérdida de calor | Alta, casi sin pérdida de energía |
| Aplicable | escenarios Paquetes de baterías pequeños o aplicaciones de bajo costo | Paquetes de baterías grandes o aplicaciones de alto rendimiento |
El principio básico del balanceo pasivo es lograr el efecto de balanceo disipando el exceso de energía. Generalmente, el exceso de energía en el paquete de baterías sobretensadas se convierte en calor a través de una resistencia, de modo que el voltaje de la batería se mantiene constante. La ventaja es que el circuito de balanceo pasivo es simple y el costo de diseño e implementación es bajo. Además, la tecnología de balanceo pasivo está muy madura y se ha utilizado ampliamente en muchos dispositivos de bajo costo y de tamaño reducido.paquetes de baterías.
La desventaja radica en la gran pérdida de energía que se produce al convertir la energía eléctrica en calor mediante la resistencia. Su baja eficiencia, especialmente en baterías de gran capacidad, hace que el desperdicio de energía sea más evidente, lo que las hace inadecuadas para aplicaciones de baterías de alto rendimiento a gran escala. Además, debido a que la energía eléctrica se convierte en calor, puede provocar el sobrecalentamiento de la batería, afectando la seguridad y la vida útil del sistema en su conjunto.
El balanceo activo logra el equilibrio transfiriendo el exceso de energía eléctrica de las baterías con mayor voltaje a las de menor voltaje. Este método generalmente ajusta la distribución de energía entre las baterías mediante fuentes de alimentación conmutadas, convertidores elevadores/reductores u otros componentes electrónicos. La ventaja radica en su alta eficiencia: la energía no se desperdicia, sino que se equilibra mediante la transferencia, evitando así la pérdida de calor, y la eficiencia suele ser elevada (hasta un 95 % o más).
Ahorro de energía: Dado que no hay desperdicio de energía, es adecuado para aplicaciones de gran capacidad y alto rendimiento.batería de litioLos sistemas pueden prolongar la vida útil del paquete de baterías. Aplicable a paquetes de baterías grandes: El balanceo activo es más adecuado para paquetes de baterías de gran capacidad, especialmente en escenarios como vehículos eléctricos y sistemas de almacenamiento de energía, y puede mejorar significativamente la eficiencia y la durabilidad del sistema.
La desventaja radica en que el diseño e implementación del balanceo activo es relativamente complejo, requiriendo generalmente más componentes electrónicos, lo que eleva su costo. Complejidad técnica: Se requiere un control preciso y un diseño de circuitos complejo, lo cual resulta difícil y puede aumentar la dificultad de desarrollo y mantenimiento.
Conclusión
Si se trata de un sistema pequeño y de bajo coste, o de una aplicación con bajos requisitos de equilibrio, se puede optar por el equilibrio pasivo; para sistemas de baterías que requieren una gestión eficiente de la energía, gran capacidad o alto rendimiento, el equilibrio activo es una mejor opción.
Heltec Energy es una empresa que desarrolla y fabrica equipos de prueba y reparación de baterías de alto rendimiento, y proporciona soluciones para la fabricación de back-end, la producción de ensamblaje de paquetes y la reparación de baterías viejas parabaterías de litio.
Heltec Energy siempre ha apostado por la innovación independiente, con el objetivo principal de ofrecer productos fiables y altamente rentables en la industria de las baterías de litio, y con el concepto de servicio de "el cliente primero, la excelencia en la calidad" para generar valor para sus clientes. Durante su desarrollo, la empresa cuenta con un equipo de ingenieros sénior del sector, lo que garantiza eficazmente el avance y la practicidad de sus productos.
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Fecha de publicación: 26 de noviembre de 2024