Technologia wyrównania akumulatora BMS: dogłębna analiza wyrównania aktywnego i pasywnego

W czasach rozwoju nowej energetyki technologia akumulatorów jako podstawowe wsparcie przyciągnęła dużą uwagę.i technologia równowagi baterii jest jedną z kluczowych funkcji BMSW tym artykule omówione zostaną dwie podstawowe technologie wyrównania BMS baterii, w tym aktywne wyrównanie i pasywne wyrównanie, analizowane zostaną ich zasady, zalety i wady,i scenariusze zastosowań, i pomóc czytelnikom w pełni zrozumieć tajemnice technologii wyrównania baterii.

Dlaczego baterie potrzebują technologii równowagi

Akumulator składa się zazwyczaj z kilku pojedynczych ogniw w serii.i zmiany w właściwościach samej baterii, te pojedyncze ogniwa będą miały niespójności w napięciu, pojemności itp. podczas rzeczywistego użytkowania.które mogą ostatecznie prowadzić do przeładowania lub przeładowania niektórych baterii, wpływając na wydajność całego akumulatora, a nawet powodując problemy bezpieczeństwa.Wprowadzenie technologii wyrównania ma na celu dostosowanie napięcia lub energii każdego pojedynczego akumulatora do równowagi, wydłużyć żywotność akumulatora i poprawić jego ogólną wydajność i bezpieczeństwo.

Aktywny bilans: potężne narzędzie efektywnego zarządzania energią

Aktywne wyrównanie to zaawansowana metoda wyrównania. Its core principle is to actively transfer the energy of single cells with higher energy in the battery pack to single cells with lower energy through specific circuits (such as bidirectional DC-DC converters, transformatorów itp.) w celu realizacji przydziału i wyrównania energii.

Zalety

• Wysokie zużycie energii:Aktywna równowaga zapobiega marnowaniu energii poprzez transfer energii, co znacznie poprawia efektywność wykorzystania energii w akumulatorze.Wykorzystanie energii może zostać zwiększone o około 30% w porównaniu z bierną równowagą, co jest szczególnie ważne w przypadku dużych systemów akumulatorów (np. pojazdów elektrycznych, systemów magazynowania energii itp.), które wymagają efektywnego zarządzania energią.
• Szybka prędkość wyrównania:Może osiągnąć równowagę baterii w krótkim czasie,szczególnie odpowiedni do scenariuszy, w których poszczególne ogniwa w zestawie akumulatorów mają dużą różnicę lub wysokie wymagania dotyczące zrównoważonej prędkości.
• Zmiana w obie strony:nie tylko można go zrównoważyć podczas ładowania, ale także można go dynamicznie regulować w zależności od stanu akumulatora podczas rozładowywania,w celu lepszego utrzymania konsystencji akumulatora.

Wady

• Obwód jest skomplikowany i kosztuje dużo:Aktywne wyrównanie wymaga dodatkowych skomplikowanych obwodów, układów sterowania oraz komponentów magazynowania i konwersji energii,co sprawia, że konstrukcja sprzętu całego systemu BMS jest bardziej złożona, a koszty rosną.
• Wysokie wymagania dotyczące dokładności kontroli:Aby osiągnąć dokładny transfer i dystrybucję energii, system aktywnego wyrównania wymaga wysokiej precyzji czujników, sterowników i złożonych algorytmów sterowania,który stawia wysokie wymagania dotyczące dokładności i stabilności sterowania BMS.

Scenariusze zastosowań

Ze względu na doskonałą wydajność technologia aktywnej równowagi jest szeroko stosowana w obszarach wymagających rygorystycznej wydajności i trwałości baterii, takich jak pojazdy elektryczne, narzędzia elektryczne,systemy magazynowania energii wysokiej klasy, itp. W pojazdach elektrycznych aktywne wyrównanie może zapewnić, aby zestaw baterii zawsze zachowywał dobrą spójność w częstych cyklach ładowania i rozładowania oraz w warunkach wysokiej mocy wyjściowej,przedłuża żywotność akumulatora, a także zwiększa wydajność i zasięg pojazdu.

Pasywny bilans: proste i praktyczne rozwiązanie podstawowe

Pasywne wyrównanie polega na wykorzystaniu metody rezystorów równoległych w zestawie baterii do zużycia nadmiaru energii elektrycznej pojedynczej komórki o wyższym napięciu w postaci energii cieplnej,tak, że napięcia każdej pojedynczej komórki mają tendencję do być spójne.

Zalety

• Prosty układ i niskie koszty:Wdrożenie pasywnego wyrównania wymaga tylko, aby rezystor i odpowiedni przełącznik sterowania były podłączone równolegle do każdej pojedynczej baterii.koszty sprzętu są niskie, jest łatwy do zaprojektowania i wdrożenia.
• Dojrzała technologia i wysoka niezawodność:Technologia ta jest stosowana na rynku baterii od wielu lat. Po wielu praktycznych weryfikacjach posiada wysoką dojrzałość technologiczną i wysoką niezawodność

Wady

• Niskie zużycie energii:Nadmiar energii elektrycznej rozprasza się w postaci energii cieplnej, powodując marnotrawstwo energii i zmniejszając ogólną wydajność akumulatora.ten problem z marnotrawstwem energii jest bardziej oczywisty.
• Powolna prędkość wyrównania:W przypadku pojedynczych ogniw o dużych różnicach w zestawie baterii, prędkość jest stosunkowo niska.może to potrwać długo, aby osiągnąć stan wyrównania.
• Odpowiedni tylko do procesu ładowania:Może ona odgrywać tylko rolę w procesie ładowania akumulatora i nie może skutecznie równoważyć regulacji podczas procesu rozładowywania.

Scenariusze zastosowań

Technologia pasywnego wyrównania często jest stosowana w przypadkach, gdy jest bardziej oszczędna, wymaga stosunkowo niskiej wydajności baterii i ma niewielkie rozmiary,Produkty elektroniczne dla konsumentów (np. telefony komórkowe), tablety itp.), niedrogie systemy magazynowania energii i niektóre małe urządzenia elektryczne.jego proste i niezawodne właściwości mogą spełniać podstawowe wymagania dotyczące bilansu baterii przy jednoczesnym zmniejszeniu ogólnych kosztów systemu.

Analiza porównawcza równowagi aktywnej i pasywnej

Z powyższego porównania wynika, że bilans aktywny i bilans biernie mają swoje własne cechy i zalety i nadają się do różnych scenariuszy zastosowań.

Integracja i rozwój dwóch zrównoważonych technologii

W praktycznych zastosowaniach, aby w pełni wykorzystać zalety bilansu aktywnego i bilansu biernego i uzupełnić ich odpowiednie braki,Niektóre zaawansowane systemy BMS zaczęły badać zintegrowane stosowanie obuNa przykład w systemach zarządzania akumulatorami niektórych pojazdów elektrycznych przyjęta jest strategia łączenia aktywnej i pasywnej wyrównania.Podczas codziennego procesu ładowania i rozładowywania, aktywna równowaga jest głównym celem, a energia każdego pojedynczego akumulatora jest szybko i skutecznie regulowana w celu utrzymania spójności zestawu akumulatorów;i gdy pojazd pozostawiony jest w stanie bezczynnym przez długi czas lub podlega regularnej konserwacji, pasywna równowaga jest wspomagana w celu optymalizacji akumulatora w głębi, aby zapewnić ogólną wydajność i żywotność akumulatora.Rozwiązanie to nie tylko poprawia wydajność i bezpieczeństwo akumulatora, ale również uwzględnia koszty i niezawodność systemu.

Przyszłe trendy rozwoju

Wraz z ciągłym rozwojem technologii akumulatorów i rosnącymi wymaganiami dotyczącymi wydajności i żywotności akumulatorów, technologia wyrównania BMS akumulatorów jest również stale innowacyjna i ulepszana.W przyszłości technologia bilansu baterii będzie się rozwijać w następujących kierunkach:

• Wyższa efektywność wykorzystania energii:Nieustannie optymalizować konstrukcję i algorytm sterowania obwodu aktywnego wyrównania, poprawić wydajność i dokładność transferu energii i zminimalizować straty energii.
• Szybsza prędkość wyrównania:Opracowanie wydajniejszych obwodów i urządzeń wyrównawczych w celu poprawy prędkości reagowania i możliwości regulacji systemu wyrównawczego oraz osiągnięcia szybkiej wyrównywania baterii w czasie rzeczywistym.
• Mądre, zrównoważone podejście:Opracowanie inteligentnych strategii zrównoważonego sterowania za pomocą zaawansowanych technologii, takich jak sztuczna inteligencja i uczenie maszynowe.Analizując i ucząc się danych historycznych i stanu pracy akumulatora w czasie rzeczywistym, automatycznie dostosowując parametry i strategie bilansu, osiąga się precyzyjne zarządzanie i kontrolę bilansu zestawu baterii.
• Głęboka integracja z innymi technologiami:Technologia wyrównania mocy baterii będzie głęboko zintegrowana z systemem zarządzania cieplnym baterii, systemem zarządzania energią itp.tworzenie bardziej kompletnego i wydajnego rozwiązania zarządzania bateriami, a także kompleksowo poprawić wydajność, bezpieczeństwo i niezawodność systemu akumulatorów.

Technologia wyrównania baterii BMS ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia wydajności, trwałości i bezpieczeństwa zestawu baterii.każdy ze swoimi cechami i stosowanymi scenariuszamiW praktycznych zastosowaniach racjonalny wybór i stosowanie technologii równowagi or exploring a fusion solution of the two based on specific needs is of great significance to fully utilize the performance potential of the battery pack and extend the service life of the battery packWraz z ciągłym rozwojem i innowacjami technologii technologia równowagi baterii zapewni silniejszy wsparcie dla rozwoju nowego przemysłu energetycznego.promowanie szerszego stosowania technologii akumulatorów w różnych dziedzinach, a także przyczynić się do osiągnięcia zielonej i zrównoważonej przyszłości energetycznej.