Aplicação do equilíbrio de células em baterias de iões de lítio
A consistência das actuais células da bateria não é suficientemente boa e tem de ser melhorada através de equilíbrio celular. Por conseguinte, o equilíbrio das células visa, em última análise, resolver as deficiências das células da bateria e constitui um meio de compensação.
Índice
O que é o equilíbrio celular?
As baterias de iões de lítio são geralmente compostas por várias células individuais ligadas em série ou em paralelo. Existem dois tipos comuns de baterias de iões de lítio: pilha de lítio ternária e bateria de fosfato de lítio e ferro. O equilíbrio das células refere-se à utilização de correntes diferenciais para diferentes células num conjunto de baterias em série.
Durante a utilização da bateria, as células em série podem ser activadas e carregadas através do equilíbrio de células, de modo a que a capacidade das células possa ser maximizada para garantir que a energia de cada unidade de bateria está disponível.
Equilíbrio ativo de células e equilíbrio passivo de células
O balanceamento de células divide-se em balanceamento de células ativo e balanceamento de células passivo. O balanceamento passivo de células geralmente descarrega a bateria com maior tensão através da descarga por resistência, liberta a energia sob a forma de calor e ganha mais tempo de carregamento para as outras baterias. Desta forma, a potência de todo o sistema é limitada pela bateria com menor capacidade.
Durante o processo de carregamento, as baterias de lítio têm geralmente um valor de tensão de proteção do limite superior de carregamento. Quando um determinado conjunto de pilhas atinge este valor de tensão, a placa de proteção da pilha de lítio corta o circuito de carga e pára o carregamento. Se a tensão de carga exceder este valor, o que é vulgarmente conhecido como sobrecarga, a bateria de lítio pode queimar ou explodir.
Por conseguinte, as vantagens do balanceamento passivo de células são o baixo custo e a simplicidade de conceção do circuito. As desvantagens são que o equilíbrio das células é efectuado com base na menor capacidade restante da bateria, o que não pode aumentar a capacidade de uma bateria com uma pequena capacidade residual, e 100% da energia equilibrada é desperdiçada sob a forma de calor. As placas de proteção das baterias de lítio têm geralmente uma função de proteção contra sobrecarga para evitar que a bateria se sobrecarregue.
O equilíbrio ativo das células é igualado através da transferência de energia, com elevada eficiência e baixas perdas. Diferentes fabricantes têm diferentes métodos, e a corrente de equalização também varia de 1 a 10 A. Muitas tecnologias de balanceamento de células ativas atualmente no mercado são imaturas, resultando em descarga excessiva da bateria e atenuação acelerada da bateria.
A maior parte dos sistemas de equilibragem ativa de células existentes no mercado utiliza o princípio da transformação da tensão, recorrendo a dispendiosos chips de fabricantes de chips. Além disso, para além do chip de equilíbrio de células, este método também requer componentes periféricos, tais como transformadores dispendiosos, que são grandes em tamanho e de custo elevado.
O equilíbrio passivo das células é adequado para aplicações de baterias de lítio de pequena capacidade e de baixa série, e o equilíbrio ativo das células é adequado para aplicações de baterias de lítio de grande capacidade e de alta série. Para o BMS, para além da função de equilíbrio muito importante, a estratégia de equilíbrio que lhe está subjacente é ainda mais importante.
Porque é que as baterias de iões de lítio precisam de ser equilibradas?
À medida que o número de cargas e descargas aumenta entre as células, a diferença de tensão aumenta gradualmente
● Durante o processo de produção da célula de bateria, haverá pequenas diferenças entre as diferentes células. ● Utilizado num ambiente de carregamento rápido a longo prazo, a diferença de tensão entre as células aumentará gradualmente. ● O sistema de gestão da bateria (BMS), como cérebro e mãos da bateria de alimentação, recolhe vários dados, calcula o estado de carga da bateria, o estado de saúde e outros parâmetros, avalia o desempenho de cada célula da bateria e toma medidas de emergência quando a célula da bateria se encontra numa situação perigosa Lógica de controlo para proteger a segurança da condução do veículo. ● O BMS calcula o estado da carga através da recolha de vários dados.
A célula da bateria de pequena capacidade afecta diretamente a vida útil real da bateria
● O conjunto de baterias de veículos eléctricos da versão de troca de baterias é composto por várias células de fosfato de ferro-lítio ou ternárias ligadas em série. Devido às ligeiras diferenças no processo de produção de células diferentes, a tensão das células irá inevitavelmente variar gradualmente sob a condição de utilização a longo prazo de corrente elevada.
● De acordo com o efeito de placa curta, as células da bateria com pequena capacidade afectam diretamente a vida útil real da bateria. Ao utilizar a bateria, as células com pequena capacidade são as primeiras a atingir a tensão de corte, o que pode facilmente causar sobrecarga e descarga excessiva. Isto não só afecta a experiência do utilizador, como também tem um certo impacto na vida e segurança da bateria.
● Para evitar a tendência de desequilíbrio das baterias causada por diferenças de tensão e capacidade individuais, etc., é necessário que o sistema de gestão de baterias (BMS) comece a equilibrar as baterias.
Características da bateria de fosfato de ferro-lítio
● Se o veículo estiver no estado de funcionamento de carregamento rápido durante muito tempo, a diferença de pressão entre as células da bateria será demasiado grande, resultando numa diminuição da autonomia de cruzeiro do veículo.
● Por conseguinte, sempre que a versão de troca de baterias do veículo vai para o troca de baterias ev para trocar as baterias, a estação de troca de baterias irá testar e manter a diferença de pressão da bateria para garantir que a diferença de voltagem da bateria está dentro de um intervalo razoável e prolongar a vida útil da bateria.
Em geral, o balanceamento de células pode alterar o estado da bateria. O objetivo do equilíbrio de células é alterar o estado de cada célula da bateria para o mesmo nível, de modo a que a bateria seja mais durável. Portanto, o significado de balanceamento de células é:
● Melhorar a consistência da célula única, de modo a que cada célula única mantenha o mesmo estado durante a utilização normal; ● Abranda a deterioração da bateria e prolonga a sua vida útil; ● Evitar o descontrolo térmico causado por sobrecarga e descarga excessiva a longo prazo de baterias individuais.
O impacto do carregamento rápido na bateria e as vantagens da troca de baterias
O carregamento rápido a longo prazo é suscetível de causar o envelhecimento prematuro da bateria, e uma bateria severamente atenuada pode sofrer saltos na duração da bateria:
● O salto da gama de cruzeiro elevada manifesta-se por uma rápida diminuição da gama de cruzeiro numa curta distância; ● A quilometragem salta a meio, e a quilometragem flutua para cima e para baixo no estado de cruzeiro de 200 quilómetros; ● Quando o salto de baixa quilometragem é grave, pode fazer com que o veículo seja desligado e não possa arrancar.
A troca de pilhas tem as seguintes vantagens:
● A estação de troca tem as condições para o balanceamento de células. A estação de energia é monitorizada 24 horas por dia e o processo de carregamento é supervisionado durante todo o processo, de modo a que a informação anormal da bateria possa ser monitorizada a tempo, a bateria anormal seja congelada e a bateria seja equilibrada, e a bateria não seja transferida até que o equilíbrio esteja concluído e o teste seja normal.
● O equilíbrio das células é moroso, trabalhoso e dispendioso. Demora muito tempo a equilibrar a bateria de cada vez. Depois de não haver qualquer problema com o equilíbrio das células, a estação de troca de baterias continuará a seguir e a detetar a utilização da bateria, o que é moroso, trabalhoso e dispendioso. O equilíbrio da bateria do veículo de troca de bateria é concluído pela estação de troca de bateria.
● Durante a utilização normal do veículo, pode desfrutar de um desempenho de serviço da bateria de maior qualidade.
Olá Caros leitores, apresento-me com confiança como um autor com uma paixão fervorosa pela escrita e uma experiência substancial na indústria de troca de baterias. A minha formação académica inclui um bacharelato em Engenharia Eletrónica e, anteriormente, trabalhei como engenheiro de baterias numa empresa de baterias de renome, participando ativamente e liderando vários projectos de estações de troca de motociclos, desde a conceção à implementação operacional.
Ao longo dos anos, explorei ativamente e pesquisei extensivamente tecnologias de troca, modelos de negócio e tendências de mercado. Através da experiência prática, acumulei conhecimentos valiosos, contribuindo ativamente para vários aspectos do planeamento de estações, seleção de equipamento e gestão operacional.
Estou ansioso por partilhar os meus conhecimentos e experiências no domínio da troca de baterias. Acredito que os meus textos o ajudarão a compreender melhor esta indústria em rápida evolução e a fornecer informações valiosas para a sua tomada de decisões. Vamos embarcar numa viagem emocionante para explorarmos juntos o mundo da troca de pilhas!
Aplicação do equilíbrio de células em baterias de iões de lítio
O que é o equilíbrio celular?
As baterias de iões de lítio são geralmente compostas por várias células individuais ligadas em série ou em paralelo. Existem dois tipos comuns de baterias de iões de lítio: pilha de lítio ternária e bateria de fosfato de lítio e ferro. O equilíbrio das células refere-se à utilização de correntes diferenciais para diferentes células num conjunto de baterias em série.
Durante a utilização da bateria, as células em série podem ser activadas e carregadas através do equilíbrio de células, de modo a que a capacidade das células possa ser maximizada para garantir que a energia de cada unidade de bateria está disponível.
Equilíbrio ativo de células e equilíbrio passivo de células
O balanceamento de células divide-se em balanceamento de células ativo e balanceamento de células passivo. O balanceamento passivo de células geralmente descarrega a bateria com maior tensão através da descarga por resistência, liberta a energia sob a forma de calor e ganha mais tempo de carregamento para as outras baterias. Desta forma, a potência de todo o sistema é limitada pela bateria com menor capacidade.
Durante o processo de carregamento, as baterias de lítio têm geralmente um valor de tensão de proteção do limite superior de carregamento. Quando um determinado conjunto de pilhas atinge este valor de tensão, a placa de proteção da pilha de lítio corta o circuito de carga e pára o carregamento. Se a tensão de carga exceder este valor, o que é vulgarmente conhecido como sobrecarga, a bateria de lítio pode queimar ou explodir.
Por conseguinte, as vantagens do balanceamento passivo de células são o baixo custo e a simplicidade de conceção do circuito. As desvantagens são que o equilíbrio das células é efectuado com base na menor capacidade restante da bateria, o que não pode aumentar a capacidade de uma bateria com uma pequena capacidade residual, e 100% da energia equilibrada é desperdiçada sob a forma de calor. As placas de proteção das baterias de lítio têm geralmente uma função de proteção contra sobrecarga para evitar que a bateria se sobrecarregue.
O equilíbrio ativo das células é igualado através da transferência de energia, com elevada eficiência e baixas perdas. Diferentes fabricantes têm diferentes métodos, e a corrente de equalização também varia de 1 a 10 A. Muitas tecnologias de balanceamento de células ativas atualmente no mercado são imaturas, resultando em descarga excessiva da bateria e atenuação acelerada da bateria.
A maior parte dos sistemas de equilibragem ativa de células existentes no mercado utiliza o princípio da transformação da tensão, recorrendo a dispendiosos chips de fabricantes de chips. Além disso, para além do chip de equilíbrio de células, este método também requer componentes periféricos, tais como transformadores dispendiosos, que são grandes em tamanho e de custo elevado.
O equilíbrio passivo das células é adequado para aplicações de baterias de lítio de pequena capacidade e de baixa série, e o equilíbrio ativo das células é adequado para aplicações de baterias de lítio de grande capacidade e de alta série. Para o BMS, para além da função de equilíbrio muito importante, a estratégia de equilíbrio que lhe está subjacente é ainda mais importante.
Porque é que as baterias de iões de lítio precisam de ser equilibradas?
À medida que o número de cargas e descargas aumenta entre as células, a diferença de tensão aumenta gradualmente
● Durante o processo de produção da célula de bateria, haverá pequenas diferenças entre as diferentes células.
● Utilizado num ambiente de carregamento rápido a longo prazo, a diferença de tensão entre as células aumentará gradualmente.
● O sistema de gestão da bateria (BMS), como cérebro e mãos da bateria de alimentação, recolhe vários dados, calcula o estado de carga da bateria, o estado de saúde e outros parâmetros, avalia o desempenho de cada célula da bateria e toma medidas de emergência quando a célula da bateria se encontra numa situação perigosa Lógica de controlo para proteger a segurança da condução do veículo.
● O BMS calcula o estado da carga através da recolha de vários dados.
A célula da bateria de pequena capacidade afecta diretamente a vida útil real da bateria
● O conjunto de baterias de veículos eléctricos da versão de troca de baterias é composto por várias células de fosfato de ferro-lítio ou ternárias ligadas em série. Devido às ligeiras diferenças no processo de produção de células diferentes, a tensão das células irá inevitavelmente variar gradualmente sob a condição de utilização a longo prazo de corrente elevada.
● De acordo com o efeito de placa curta, as células da bateria com pequena capacidade afectam diretamente a vida útil real da bateria. Ao utilizar a bateria, as células com pequena capacidade são as primeiras a atingir a tensão de corte, o que pode facilmente causar sobrecarga e descarga excessiva. Isto não só afecta a experiência do utilizador, como também tem um certo impacto na vida e segurança da bateria.
● Para evitar a tendência de desequilíbrio das baterias causada por diferenças de tensão e capacidade individuais, etc., é necessário que o sistema de gestão de baterias (BMS) comece a equilibrar as baterias.
Características da bateria de fosfato de ferro-lítio
● Se o veículo estiver no estado de funcionamento de carregamento rápido durante muito tempo, a diferença de pressão entre as células da bateria será demasiado grande, resultando numa diminuição da autonomia de cruzeiro do veículo.
● Por conseguinte, sempre que a versão de troca de baterias do veículo vai para o troca de baterias ev para trocar as baterias, a estação de troca de baterias irá testar e manter a diferença de pressão da bateria para garantir que a diferença de voltagem da bateria está dentro de um intervalo razoável e prolongar a vida útil da bateria.
Em geral, o balanceamento de células pode alterar o estado da bateria. O objetivo do equilíbrio de células é alterar o estado de cada célula da bateria para o mesmo nível, de modo a que a bateria seja mais durável. Portanto, o significado de balanceamento de células é:
● Melhorar a consistência da célula única, de modo a que cada célula única mantenha o mesmo estado durante a utilização normal;
● Abranda a deterioração da bateria e prolonga a sua vida útil;
● Evitar o descontrolo térmico causado por sobrecarga e descarga excessiva a longo prazo de baterias individuais.
O impacto do carregamento rápido na bateria e as vantagens da troca de baterias
O carregamento rápido a longo prazo é suscetível de causar o envelhecimento prematuro da bateria, e uma bateria severamente atenuada pode sofrer saltos na duração da bateria:
● O salto da gama de cruzeiro elevada manifesta-se por uma rápida diminuição da gama de cruzeiro numa curta distância;
● A quilometragem salta a meio, e a quilometragem flutua para cima e para baixo no estado de cruzeiro de 200 quilómetros;
● Quando o salto de baixa quilometragem é grave, pode fazer com que o veículo seja desligado e não possa arrancar.
A troca de pilhas tem as seguintes vantagens:
● A estação de troca tem as condições para o balanceamento de células. A estação de energia é monitorizada 24 horas por dia e o processo de carregamento é supervisionado durante todo o processo, de modo a que a informação anormal da bateria possa ser monitorizada a tempo, a bateria anormal seja congelada e a bateria seja equilibrada, e a bateria não seja transferida até que o equilíbrio esteja concluído e o teste seja normal.
● O equilíbrio das células é moroso, trabalhoso e dispendioso. Demora muito tempo a equilibrar a bateria de cada vez. Depois de não haver qualquer problema com o equilíbrio das células, a estação de troca de baterias continuará a seguir e a detetar a utilização da bateria, o que é moroso, trabalhoso e dispendioso. O equilíbrio da bateria do veículo de troca de bateria é concluído pela estação de troca de bateria.
● Durante a utilização normal do veículo, pode desfrutar de um desempenho de serviço da bateria de maior qualidade.
Para mais artigos relacionados com células de bateria, consultar célula prismática, células de combustível de hidrogénio, Tensão da célula NMC.