Hva gjør litiumbatterier smarte?

I batteriverdenen er det batterier med overvåkingskretser og så er det batterier uten.Litium regnes som et smart batteri fordi det inneholder et trykt kretskort som styrer ytelsen til litiumbatteriet.På den annen side har ikke et standard forseglet blybatteri noen styrekontroll for å optimalisere ytelsen.

I en smart litiumbatteridet er 3 grunnleggende nivåer av kontroll.Det første nivået av kontroll er enkel balansering som bare optimaliserer spenningene til cellene.Det andre kontrollnivået er en beskyttelseskretsmodul (PCM) som beskytter cellene for høy/lav spenning og strøm under lading og utlading.Det tredje kontrollnivået er et batteristyringssystem (BMS).BMS har alle egenskapene til balansekretsen og beskyttelseskretsmodulen, men har tilleggsfunksjonalitet for å optimere ytelsen til batteriet over hele levetiden (som overvåking av ladetilstand og helsetilstand).

LITHIUM BALANSERINGSKRETS

I et batteri med balanseringsbrikke balanserer brikken ganske enkelt spenningene til de enkelte cellene i batteriet mens det lades.Et batteri anses som balansert når alle cellespenningene er innenfor en liten toleranse fra hverandre.Det finnes to typer balansering, aktiv og passiv.Aktiv balansering skjer ved å bruke celler med høy spenning for å lade celler med lavere spenning og dermed redusere spenningsforskjellen mellom cellene inntil alle cellene er tett tilpasset og batteriet er fulladet.Passiv balansering, som brukes på alle Power Sonic litiumbatterier, er når hver celle har en motstand parallelt som slås på når cellespenningen er over en terskel.Dette senker ladestrømmen i cellene med en høy spenning som lar de andre cellene ta igjen.

Hvorfor er cellebalansering viktig?I litiumbatterier, så snart den laveste spenningscellen treffer utladningsspenningen kuttet, vil den slå av hele batteriet.Dette kan bety at noen celler har ubrukt energi.På samme måte, hvis cellene ikke er balansert under lading, vil ladingen bli avbrutt så snart cellen med høyest spenning når grensespenningen og ikke alle cellene vil være fulladet.

Hva er så ille med det?Kontinuerlig lading og utlading av et ubalansert batteri vil redusere batteriets kapasitet over tid.Dette betyr også at noen celler vil bli fulladet, og andre ikke, noe som resulterer i et batteri som kanskje aldri når 100 % ladetilstand.

Teorien er at alle balanserte celler utlades med samme hastighet, og derfor avskjæres med samme spenning.Dette er ikke alltid sant, så å ha en balanseringsbrikke sikrer at battericellene ved lading kan tilpasses fullstendig for å beskytte batteriets kapasitet og bli fulladet.

LITHIUM BESKYTTELSESKRETSMODUL

En beskyttelseskretsmodul inneholder en balansekrets og tilleggskretser som kontrollerer parametrene til batteriet ved å beskytte mot overlading og overutlading.Den gjør dette ved å overvåke strøm, spenninger og temperaturer under lading og utlading og sammenligne dem med forhåndsbestemte grenser.Hvis en av batteriets celler treffer en av disse grensene, slår batteriet av lading eller utlading tilsvarende inntil frigjøringsmetoden er oppfylt.

Det er noen måter å slå på lading eller utlading igjen etter at beskyttelsen er utløst.Den første er tidsbasert, hvor en tidtaker teller for en liten mengde tid (for eksempel 30 sekunder) og frigjør deretter beskyttelsen.Denne tidtakeren kan variere for hver beskyttelse og er en beskyttelse på ett nivå.

Den andre er verdibasert, der verdien må falle under en terskel for å bli frigitt.For eksempel må spenningene alle falle under 3,6 volt per celle for at overladingsbeskyttelsen skal utløses.Dette kan skje umiddelbart når utgivelsesvilkåret er oppfylt.Det kan også skje etter en forhåndsbestemt tidsperiode.For eksempel må alle spenningene falle under 3,6 volt per celle for overladingsbeskyttelse og må holde seg under denne grensen i 6 sekunder før PCM frigjør beskyttelsen.

Den tredje er aktivitetsbasert, der det må iverksettes tiltak for å frigjøre beskyttelsen.Handlingen kan for eksempel være å fjerne lasten eller å belaste.Akkurat som den verdibaserte beskyttelsesutgivelsen, kan denne utgivelsen også skje umiddelbart eller være tidsbasert.Dette kan bety at lasten må fjernes fra batteriet i 30 sekunder før beskyttelsen utløses.I tillegg til tid og verdi eller aktivitet og tidsbaserte utgivelser, er det viktig å merke seg at disse utgivelsesmetodene kan forekomme i andre kombinasjoner.For eksempel kan overutladingsspenningen være når cellene har falt under 2,5 volt, men det kreves lading i 10 sekunder for å komme til den spenningen.Denne typen utgivelser dekker alle tre typer utgivelser.

Vi forstår at det er mange faktorer som spiller inn for å velge de beste litiumbatteri, og ekspertene våre er her for å hjelpe.Hvis du har flere spørsmål om valg av riktig batteri for applikasjonen din, kan du gjerne kontakte en av spesialistene våre i dag.