Echilibrarea bateriei și redistribuirea bateriei se referă la tehnici care îmbunătățesc capacitatea disponibilă a unui acumulator cu mai multe celule (de obicei în serie) și cresc longevitatea fiecărei celule. Un echilibrator de baterie sau un regulator de baterie este un dispozitiv electric dintr-un pachet de baterii care efectuează echilibrarea bateriei. Echilibratorii se găsesc adesea în pachetele de baterii litiu-ion pentru laptopuri, vehicule electrice. etc.

Celulele individuale dintr-un pachet de baterii au în mod natural capacități oarecum diferite și astfel, pe parcursul ciclurilor de încărcare și descărcare, pot fi într-o stare de încărcare diferită (SOC). Variațiile de capacitate se datorează variațiilor de fabricație, variațiilor de asamblare (de exemplu, celule dintr-o serie de producție amestecate cu altele), îmbătrânirii celulelor, impurităților sau expunerii mediului (de exemplu, unele celule pot fi supuse căldurii suplimentare din surse din apropiere, cum ar fi motoare, electronice). , etc.), și poate fi exacerbată de efectul cumulativ al sarcinilor parazitare, cum ar fi circuitele de monitorizare a celulelor găsite adesea într-un sistem de management al bateriei (BMS).

Echilibrarea unui pachet cu mai multe celule ajută la maximizarea capacității și a duratei de viață a pachetului, lucrând pentru a menține starea de încărcare echivalentă a fiecărei celule, în măsura posibilului, având în vedere diferitele capacități ale acestora, pe cea mai largă gamă posibilă. Echilibrarea este necesară numai pentru pachetele care conțin mai mult de o celulă în serie. Celulele paralele se vor echilibra în mod natural, deoarece sunt conectate direct între ele, dar grupurile de celule paralele cu fir, conectate în serie (cablare în serie paralelă) trebuie echilibrate între grupurile de celule.

Echilibrarea poate fi activă sau pasivă. Termenul regulator de baterie se referă de obicei numai la dispozitivele care efectuează echilibrare pasivă.
Un BMS complet poate include echilibrarea activă, precum și monitorizarea temperaturii, încărcarea și alte funcții pentru a maximiza durata de viață a unui acumulator.
Echilibrarea bateriei poate fi realizată prin convertoare DC-DC, într-una din cele trei topologii:
• Celulă la baterie
• De la baterie la celulă
• Bidirecțională
De obicei, puterea administrată de fiecare convertor DC-DC este cu câteva ordine de mărime mai mică decât puterea gestionată de acumulatorul în ansamblu.

Echilibrare pasivă:

În echilibrarea pasivă, energia este extrasă din celula cea mai încărcată și disipată sub formă de căldură, de obicei prin rezistențe.
Echilibrarea pasivă egalizează starea de încărcare la un punct fix – de obicei fie „echilibrat la vârf”, toate celulele atingând 100% SOC în același timp; sau „echilibrat de jos”, cu toate celulele atingând SOC minim în același timp. Acest lucru poate fi realizat prin scurgerea energiei din celulele cu o stare de încărcare mai mare (de exemplu, un scurtcircuit controlat printr-un rezistor sau tranzistor) sau prin derivarea energiei printr-o cale în paralel cu o celulă în timpul ciclului de încărcare, astfel încât mai puțin (de obicei constantă reglată) curentul este consumat de celulă. Echilibrarea pasivă este în mod inerent risipitoare, o parte din energia pachetului cheltuită ca căldură de dragul egalizării stării de încărcare dintre celule. Acumularea de căldură reziduală poate limita, de asemenea, rata la care poate avea loc echilibrarea.

Echilibrare activă:

În cazul echilibrării active, energia este extrasă din celula cea mai încărcată și transferată către celulele cel mai puțin încărcate, de obicei prin convertoare bazate pe condensator, pe inductor sau DC-DC.
Echilibrarea activă încearcă să redistribuie energia din celulele aflate la încărcare completă către cele cu o stare de încărcare mai scăzută. Energia poate fi evacuată dintr-o celulă la SOC mai mare prin comutarea unui condensator rezervor în circuit cu celula, apoi deconectarea condensatorului și reconectarea la o celulă cu SOC mai scăzut sau printr-un convertor DC-DC conectat pe întregul pachet. . Din cauza ineficiențelor, o parte de energie este încă irosită sub formă de căldură, dar nu în aceeași măsură. În ciuda avantajelor evidente, costul suplimentar și complexitatea unei topologii de echilibrare activă poate fi substanțial și nu are întotdeauna sens în funcție de aplicație.

Dacă doriți să efectuați o recondiționare a bateriei Dvs. vă rugăm să luați legătura cu noi!