Trong thế giới pin, có loại pin có mạch giám sát và loại không có mạch giám sát. Pin lithium được coi là pin thông minh vì nó chứa một bảng mạch in điều khiển hiệu suất của pin lithium. Mặt khác, pin axit chì kín tiêu chuẩn không có bất kỳ bảng mạch điều khiển nào để tối ưu hóa hiệu suất.
Trong một pin lithium thông minhCó 3 cấp độ điều khiển cơ bản. Cấp độ điều khiển đầu tiên là cân bằng đơn giản, chỉ tối ưu hóa điện áp của các cell. Cấp độ điều khiển 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 điều khiển thứ ba là hệ thống quản lý pin (BMS). BMS có tất cả các chức 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 suốt vòng đời (chẳng hạn như theo dõi trạng thái sạc và tình trạng pin).
MẠCH CÂN BẰNG LITHIUM
Trong pin có chip cân bằng, chip chỉ đơn giản là 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 một 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 việc cân bằng cell lại quan trọng? Trong pin lithium, ngay khi cell có điện áp thấp nhất chạm ngưỡng điện áp xả, toàn bộ pin sẽ tắt. Điều này có thể đồng nghĩa với việc một số cell vẫn còn năng lượng chưa sử dụng. Tương tự, nếu các cell không được cân bằng khi sạc, quá trình sạc sẽ bị gián đoạn ngay khi cell có điện áp cao nhất chạm ngưỡng điện áp xả, 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 pin sẽ được sạc đầy, trong khi một số khác thì không, dẫn đến pin có thể không bao giờ đạt đến 100% trạng thái sạc.
Lý thuyết cho rằng tất cả các cell pin cân bằng đều xả ở cùng một tốc độ, do đó bị ngắt ở cùng một điện áp. Điều này không phải lúc nào cũng đúng, vì vậy, việc có chip cân bằng đảm bảo rằng khi sạc, các cell pin có thể được ghép nối hoàn toàn để bảo vệ dung lượng pin và được sạc đầy.
MÔ-ĐUN MẠCH BẢO VỆ LITHIUM
Mô-đun Mạch Bảo vệ bao gồm một mạch cân bằng và các mạch bổ sung giúp kiểm soát các thông số của pin bằng cách bảo vệ chống sạc quá mức và xả quá mức. Mô-đun này thực hiện việc này bằng cách theo dõi dòng điện, điện áp và nhiệt độ trong quá trình sạc và xả, đồng thời so sánh chúng với các giới hạn được xác định trước. Nếu bất kỳ cell pin nào đạt đến một trong những giới hạn đó, pin sẽ tự động ngắt sạc hoặc xả cho đến khi đạt được phương pháp xả pin.
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 hẹn giờ sẽ đếm trong một khoảng thời gian ngắn (ví dụ: 30 giây) rồi sau đó ngắt chế độ bảo vệ. Bộ hẹn giờ này có thể khác nhau tùy theo 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 thì mới được giải phóng. Ví dụ, tất cả điện áp phải giảm xuống dưới 3,6 vôn mỗi cell để bảo vệ chống sạc quá mức 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 mỗi cell để bảo vệ chống sạc quá mức và phải duy trì dưới ngưỡng đó trong 6 giây trước khi PCM giải phóng bảo vệ.
Thứ ba là dựa trên hoạt động, trong đó cần phải thực hiện một hành động để giải phóng bảo vệ. Ví dụ, hành động có thể là tháo tải hoặc áp dụng một khoản phí. Giống như giải phóng bảo vệ dựa trên giá trị, việc giải phóng này cũng có thể xảy ra ngay lập tức hoặc theo thời gian. Điều này có nghĩa là tải phải được tháo khỏi pin trong 30 giây trước khi giải phóng bảo vệ. Ngoài giải phóng theo thời gian và giá trị hoặc giải phóng theo hoạt động và 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 cell pin giảm xuống dưới 2,5 vôn nhưng cần sạc trong 10 giây để đạt được 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 hỗ trợ. Nếu bạn có thêm thắc mắc về việc lựa chọn pin phù hợp cho ứng dụng của mình, vui lòng liên hệ với một trong những chuyên gia của chúng tôi ngay hôm nay.
Thời gian đăng: 29-04-2024
