Trong thế giới pin, có loại pin có mạch giám sát và loại pin không có. Lithium được coi là pin thông minh vì nó chứa một bảng mạch in kiểm soát hiệu suất của pin lithium. Mặt khác, pin axit chì kín tiêu chuẩn không có bất kỳ bảng mạch nào để tối ưu hóa hiệu suất của nó.
Trong một pin lithium thông minhcó 3 cấp độ kiểm soát cơ bản. Cấp độ kiểm soát đầu tiên là cân bằng đơn giản chỉ tối ưu hóa điện áp của các cell. Cấp độ kiểm soát thứ hai là mô-đun mạch bảo vệ (PCM) bảo vệ các cell khỏi điện áp và dòng điện cao/thấp trong quá trình sạc và xả. Cấp độ kiểm soát thứ ba là hệ thống quản lý pin (BMS). BMS có tất cả các khả năng của mạch cân bằng và mô-đun mạch bảo vệ nhưng có thêm chức năng để tối ưu hóa hiệu suất của pin trong toàn bộ vòng đời của nó (chẳng hạn như theo dõi trạng thái sạc và trạng thái sức khỏe).
MẠCH CÂN BẰNG LITHIUM
Trong pin có chip cân bằng, chip chỉ cân bằng điện áp của từng cell trong pin trong khi sạc. Pin được coi là cân bằng khi tất cả điện áp của các cell nằm trong phạm vi dung sai nhỏ của nhau. Có hai loại cân bằng: chủ động và thụ động. Cân bằng chủ động xảy ra bằng cách sử dụng các cell có điện áp cao để sạc các cell có điện áp thấp hơn, do đó làm giảm chênh lệch điện áp giữa các cell cho đến khi tất cả các cell được khớp chặt chẽ và pin được sạc đầy. Cân bằng thụ động, được sử dụng trên tất cả các pin lithium Power Sonic, là khi mỗi cell có một điện trở song song được bật khi điện áp của cell vượt quá ngưỡng. Điều này làm giảm dòng điện sạc trong các cell có điện áp cao cho phép các cell khác bắt kịp.
Tại sao cân bằng cell lại quan trọng? Trong pin lithium, ngay khi cell điện áp thấp nhất chạm đến điện áp cắt xả, nó sẽ tắt toàn bộ pin. Điều này có nghĩa là một số cell có năng lượng chưa sử dụng. Tương tự như vậy, nếu các cell không được cân bằng khi sạc, quá trình sạc sẽ bị gián đoạn ngay khi cell có điện áp cao nhất đạt đến điện áp cắt và không phải tất cả các cell đều được sạc đầy.
Điều đó có gì tệ? Việc liên tục sạc và xả pin không cân bằng sẽ làm giảm dung lượng pin theo thời gian. Điều này cũng có nghĩa là một số cell sẽ được sạc đầy, còn một số khác thì không, dẫn đến pin có thể không bao giờ đạt đến trạng thái sạc 100%.
Lý thuyết cho rằng tất cả các cell cân bằng đều xả ở cùng một tốc độ và do đó ngắt ở cùng một điện áp. Điều này không phải lúc nào cũng đúng, vì vậy, việc có một chip cân bằng đảm bảo rằng khi sạc, các cell pin có thể được ghép nối hoàn toàn để bảo vệ dung lượng của pin và được sạc đầy.
MÔ-ĐUN MẠCH BẢO VỆ LITHIUM
Mô-đun mạch bảo vệ chứa mạch cân bằng và mạch bổ sung kiểm soát các thông số của pin bằng cách bảo vệ chống sạc quá mức và xả quá mức. Nó thực hiện điều này bằng cách theo dõi dòng điện, điện áp và nhiệt độ trong quá trình sạc và xả và so sánh chúng với các giới hạn được xác định trước. Nếu bất kỳ cell nào của pin đạt đến một trong những giới hạn đó, pin sẽ tắt chế độ sạc hoặc xả cho đến khi phương pháp giải phóng được đáp ứng.
Có một số cách để bật lại chế độ sạc hoặc xả sau khi chế độ bảo vệ đã được kích hoạt. Cách đầu tiên là dựa trên thời gian, trong đó bộ đếm thời gian đếm trong một khoảng thời gian nhỏ (ví dụ: 30 giây) rồi sau đó giải phóng chế độ bảo vệ. Bộ đếm thời gian này có thể khác nhau đối với từng chế độ bảo vệ và là chế độ bảo vệ một cấp.
Thứ hai là dựa trên giá trị, trong đó giá trị phải giảm xuống dưới ngưỡng để được giải phóng. Ví dụ, tất cả điện áp phải giảm xuống dưới 3,6 vôn cho mỗi cell để bảo vệ quá tải được giải phóng. Điều này có thể xảy ra ngay lập tức khi điều kiện giải phóng được đáp ứng. Nó cũng có thể xảy ra sau một khoảng thời gian được xác định trước. Ví dụ, tất cả điện áp phải giảm xuống dưới 3,6 vôn cho mỗi cell để bảo vệ quá tải và phải duy trì dưới giới hạn đó trong 6 giây trước khi PCM giải phóng bảo vệ.
Thứ ba là dựa trên hoạt động, trong đó cần phải thực hiện hành động để giải phóng sự bảo vệ. Ví dụ, hành động có thể là tháo tải hoặc áp dụng điện tích. Giống như giải phóng bảo vệ dựa trên giá trị, giải phóng này cũng có thể xảy ra ngay lập tức hoặc theo thời gian. Điều này có nghĩa là phải tháo tải khỏi pin trong 30 giây trước khi giải phóng sự bảo vệ. Ngoài giải phóng theo thời gian và giá trị hoặc hoạt động và dựa trên thời gian, điều quan trọng cần lưu ý là các phương pháp giải phóng này có thể xảy ra theo các kết hợp khác. Ví dụ, điện áp giải phóng quá mức có thể xảy ra khi các ô đã giảm xuống dưới 2,5 vôn nhưng cần phải sạc trong 10 giây để đạt đến điện áp đó. Loại giải phóng này bao gồm cả ba loại giải phóng.
Chúng tôi hiểu rằng có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn tốt nhất pin lithiumvà các chuyên gia của chúng tôi luôn sẵn sàng trợ giúp. Nếu bạn có thêm câu hỏi về việc lựa chọn pin phù hợp cho ứng dụng của mình, vui lòng liên hệ với một trong các chuyên gia của chúng tôi ngay hôm nay.
Thời gian đăng: 29-04-2024
