Teknologi Equalization Battery BMS: Analisis mendalam tentang Equalization Aktif dan Equalization Pasif

Pada saat bidang energi baru sedang booming, teknologi baterai, sebagai pendukung inti, telah menarik banyak perhatian.dan teknologi keseimbangan baterai adalah salah satu fungsi utama dari BMSArtikel ini akan mengeksplorasi dua teknologi ekualisasi BMS inti baterai, termasuk ekualisasi aktif dan ekualisasi pasif, menganalisis prinsip, keuntungan dan kerugian mereka,dan skenario aplikasi, dan membantu pembaca sepenuhnya memahami misteri teknologi ekualisasi baterai.

Mengapa baterai membutuhkan teknologi keseimbangan

Paket baterai biasanya terdiri dari beberapa sel tunggal dalam seri.dan perubahan pada karakteristik baterai itu sendiri, sel-sel tunggal ini akan mengalami inkonsistensi dalam tegangan, kapasitas, dll selama penggunaan yang sebenarnya.yang pada akhirnya dapat menyebabkan overcharge atau over-discharge dari beberapa baterai, mempengaruhi kinerja seluruh paket baterai, dan bahkan menyebabkan masalah keamanan.Pengenalan teknologi pemerataan bertujuan untuk menyesuaikan tegangan atau energi dari setiap baterai tunggal untuk menyeimbangkan, memperpanjang masa pakai baterai, dan meningkatkan kinerja dan keselamatan baterai secara keseluruhan.

Keseimbangan aktif: alat yang ampuh untuk pengelolaan energi yang efisien

Aktif pemerataan adalah metode pemerataan maju. 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, transformator, dll) untuk mewujudkan alokasi ulang energi dan pemerataan.

Keuntungan

• Penggunaan energi yang tinggi:Keseimbangan aktif menghindari pemborosan energi melalui transfer energi, yang sangat meningkatkan efisiensi pemanfaatan energi paket baterai.Penggunaan energi dapat ditingkatkan sekitar 30% dibandingkan dengan penimbangan pasif, yang sangat penting untuk sistem baterai besar (misalnya, kendaraan listrik, sistem penyimpanan energi, dll.) yang membutuhkan manajemen energi yang efisien.
• Kecepatan penyeimbang cepat:Hal ini dapat mencapai keseimbangan keadaan baterai dalam waktu singkat,sangat cocok untuk skenario di mana sel-sel individu dalam paket baterai memiliki perbedaan besar atau persyaratan tinggi untuk kecepatan seimbang.
• Pengaturan dua arah:tidak hanya dapat diseimbangkan selama pengisian, tetapi juga dapat diatur secara dinamis sesuai dengan keadaan baterai selama pengisian,sehingga lebih baik mempertahankan konsistensi paket baterai.

Kelemahan

• Sirkuitnya rumit dan biayanya tinggi:Aktif pemerataan membutuhkan sirkuit kompleks tambahan, kontrol chip, dan penyimpanan energi dan komponen konversi,yang membuat desain perangkat keras dari seluruh sistem BMS lebih kompleks dan biaya meningkat.
• Persyaratan yang tinggi untuk akurasi kontrol:Untuk mencapai transfer dan distribusi energi yang akurat, sistem pemerataan aktif membutuhkan sensor presisi tinggi, pengontrol dan algoritma kontrol yang kompleks,yang menetapkan persyaratan yang tinggi terhadap akurasi kontrol dan stabilitas BMS.

Skenario aplikasi

Karena kinerjanya yang sangat baik, teknologi keseimbangan aktif banyak digunakan di bidang yang membutuhkan kinerja baterai yang ketat dan umur, seperti kendaraan listrik, alat listrik,sistem penyimpanan energi kelas atas, dll. Pada kendaraan listrik, penyeimbangan aktif dapat memastikan bahwa baterai selalu mempertahankan konsistensi yang baik di bawah siklus pengisian dan pengurangan yang sering dan kondisi output daya tinggi,memperpanjang masa pakai baterai, dan meningkatkan kinerja daya dan jangkauan kendaraan.

Saldo pasif: solusi dasar yang sederhana dan praktis

Passive equalization adalah menggunakan metode resistor paralel dalam paket baterai untuk mengkonsumsi energi listrik berlebih dari sel tunggal dengan tegangan yang lebih tinggi dalam bentuk energi termal,sehingga tegangan dari setiap sel tunggal cenderung konsisten.

Keuntungan

• Sirkuit sederhana dan biaya rendah:Implementasi pemerataan pasif hanya membutuhkan resistor dan saklar kontrol yang sesuai untuk terhubung secara paralel ke setiap baterai tunggal.biaya hardware rendah, dan mudah dirancang dan diimplementasikan.
• Teknologi matang dan keandalan tinggi:Teknologi ini telah digunakan di pasar baterai selama bertahun-tahun.

Kelemahan

• Penggunaan energi rendah:Listrik berlebih terbuang dalam bentuk energi termal, menyebabkan limbah energi dan mengurangi efisiensi keseluruhan baterai.masalah limbah energi ini lebih jelas.
• Kecepatan penyeimbang lambat:Mengandalkan proses pembuangan resistor untuk mencapai pemerataan, kecepatan relatif lambat.mungkin butuh waktu lama untuk mencapai keadaan pemerataan.
• Hanya cocok untuk proses pengisian:Hal ini hanya dapat memainkan peran dalam proses pengisian baterai dan tidak dapat secara efektif menyeimbangkan penyesuaian selama proses peluncuran.

Skenario aplikasi

Teknologi pemerataan pasif sering digunakan pada kesempatan di mana ia lebih sensitif terhadap biaya, memiliki persyaratan kinerja baterai yang relatif rendah dan berukuran kecil,Produk elektronik konsumen (seperti ponsel), tablet, dll.), sistem penyimpanan energi berbiaya rendah, dan beberapa peralatan listrik kecil.Karakteristiknya yang sederhana dan dapat diandalkan dapat memenuhi persyaratan dasar keseimbangan baterai sambil mengurangi biaya keseluruhan sistem.

Analisis komparatif keseimbangan aktif dan keseimbangan pasif

Dari perbandingan di atas, kita dapat melihat bahwa saldo aktif dan saldo pasif memiliki karakteristik dan keunggulan mereka sendiri dan cocok untuk skenario aplikasi yang berbeda.

Integrasi dan pengembangan dua teknologi yang seimbang

Dalam penerapan praktis, untuk memberikan manfaat penuh dari keseimbangan aktif dan keseimbangan pasif dan mengganti kekurangan masing-masing,beberapa sistem BMS canggih telah mulai mengeksplorasi aplikasi terintegrasi dari keduaSebagai contoh, dalam sistem manajemen baterai beberapa kendaraan listrik, strategi menggabungkan ekualisasi aktif dan ekualisasi pasif diadopsi.Selama proses pengisian dan pengurangan harian, keseimbangan aktif adalah fokus utama, dan energi dari setiap baterai tunggal diatur dengan cepat dan efektif untuk menjaga konsistensi paket baterai;dan ketika kendaraan dibiarkan berdiri untuk waktu yang lama atau menjalani perawatan rutin, keseimbangan pasif dibantu untuk mengoptimalkan paket baterai secara mendalam untuk memastikan kinerja dan umur baterai secara keseluruhan.Solusi fusi ini tidak hanya meningkatkan kinerja dan keamanan baterai, tetapi juga memperhitungkan biaya dan keandalan sistem.

Tren perkembangan di masa depan

Dengan perkembangan terus-menerus teknologi baterai dan meningkatnya persyaratan untuk kinerja baterai dan umur, teknologi ekualisasi baterai BMS juga terus berinovasi dan meningkatkan.Di masa depan, teknologi keseimbangan baterai akan berkembang ke arah berikut:

• Efisiensi penggunaan energi yang lebih tinggi:Terus-menerus mengoptimalkan desain sirkuit pemerataan aktif dan algoritma kontrol, meningkatkan efisiensi dan akurasi transfer energi, dan meminimalkan kerugian energi.
• Kecepatan penyeimbang yang lebih cepat:Mengembangkan sirkuit dan perangkat pemerataan kinerja yang lebih tinggi untuk meningkatkan kecepatan respons dan kemampuan penyesuaian sistem pemerataan, dan mencapai pemerataan baterai yang cepat dan real-time.
• Strategi yang lebih cerdas dan seimbang:Mengembangkan strategi kontrol seimbang yang cerdas dengan bantuan teknologi canggih seperti kecerdasan buatan dan pembelajaran mesin.Dengan menganalisis dan mempelajari data historis dan status operasi real-time dari baterai, dan secara otomatis menyesuaikan parameter keseimbangan dan strategi, manajemen halus dan kontrol keseimbangan paket baterai dicapai.
• Integrasi yang mendalam dengan teknologi lain:Teknologi ekualisasi baterai akan terintegrasi secara mendalam dengan sistem manajemen termal baterai, sistem manajemen energi, dll.untuk membentuk solusi manajemen baterai yang lebih lengkap dan efisien, dan secara komprehensif meningkatkan kinerja, keselamatan dan keandalan sistem baterai.

Teknologi ekualisasi baterai BMS sangat penting untuk memastikan kinerja, umur dan keamanan baterai.masing-masing dengan karakteristik dan skenario yang berlakuDalam aplikasi praktis, pemilihan rasional dan penerapan teknologi keseimbangan, 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 packDengan perkembangan dan inovasi teknologi yang terus menerus, teknologi keseimbangan baterai akan memberikan dukungan yang lebih kuat untuk pengembangan industri energi baru,mempromosikan penerapan teknologi baterai yang lebih luas di berbagai bidang, dan membantu mencapai masa depan energi hijau dan berkelanjutan.