I batteriernes verden findes der batterier med overvågningskredsløb, og så findes der batterier uden. Lithium betragtes som et smart batteri, fordi det indeholder et printkort, der styrer lithiumbatteriets ydeevne. På den anden side har et standard forseglet blybatteri ikke nogen printkortstyring til at optimere dets ydeevne.
I en smart litiumbatteriDer er 3 grundlæggende kontrolniveauer. Det første kontrolniveau er simpel balancering, der blot optimerer cellernes spændinger. Det andet kontrolniveau er et beskyttelseskredsløbsmodul (PCM), der beskytter cellerne mod høje/lave spændinger og strømme under opladning og afladning. Det tredje kontrolniveau er et batteristyringssystem (BMS). BMS'et har alle balancekredsløbets og beskyttelseskredsløbsmodulets funktioner, men har yderligere funktioner til at optimere batteriets ydeevne over hele dets levetid (såsom overvågning af ladetilstand og helbredstilstand).
LITHIUMBALANCERINGSKREDS
I et batteri med en balanceringschip balancerer chippen simpelthen spændingerne i de enkelte celler i batteriet, mens det oplades. Et batteri betragtes som balanceret, når alle cellespændingerne er inden for en lille tolerance i forhold til hinanden. Der er to typer balancering, aktiv og passiv. Aktiv balancering sker ved at bruge celler med høje spændinger til at oplade celler med lavere spændinger, hvorved spændingsforskellen mellem cellerne reduceres, indtil alle celler er tæt tilpasset, og batteriet er fuldt opladet. Passiv balancering, som bruges på alle Power Sonic litiumbatterier, er, når hver celle har en modstand parallelt, der tændes, når cellespændingen er over en tærskel. Dette sænker ladestrømmen i cellerne med en høj spænding, der giver de andre celler mulighed for at indhente det forsømte.
Hvorfor er cellebalancering vigtig? I litiumbatterier lukker hele batteriet ned, så snart cellen med den laveste spænding når afbrydelsesspændingen for afladning. Dette kan betyde, at nogle celler har ubrugt energi. Ligeledes, hvis cellerne ikke er balancerede under opladning, afbrydes opladningen, så snart cellen med den højeste spænding når afbrydelsesspændingen, og ikke alle celler vil være fuldt opladede.
Hvad er der så galt ved det? Kontinuerlig opladning og afladning af et ubalanceret batteri vil sænke batteriets kapacitet over tid. Det betyder også, at nogle celler vil være fuldt opladede, og andre ikke, hvilket resulterer i et batteri, der muligvis aldrig når 100% opladningstilstand.
Teorien er, at alle balancerede celler aflades med samme hastighed og derfor afbrydes ved samme spænding. Dette er ikke altid sandt, så en balanceringschip sikrer, at battericellerne kan matches fuldt ud ved opladning for at beskytte batteriets kapacitet og blive fuldt opladet.
LITHIUM BESKYTTELSESKREDSMODUL
Et beskyttelseskredsløbsmodul indeholder et balancekredsløb og yderligere kredsløb, der styrer batteriets parametre ved at beskytte mod overopladning og overafladning. Det gør dette ved at overvåge strøm, spændinger og temperaturer under opladning og afladning og sammenligne dem med forudbestemte grænser. Hvis en af batteriets celler rammer en af disse grænser, slukker batteriet for opladning eller afladning i overensstemmelse hermed, indtil udløsningsmetoden er opfyldt.
Der er et par måder at aktivere opladning eller afladning igen, efter at beskyttelsen er blevet udløst. Den første er tidsbaseret, hvor en timer tæller i et kort tidsrum (f.eks. 30 sekunder) og derefter udløser beskyttelsen. Denne timer kan variere for hver beskyttelse og er en beskyttelse på et enkelt niveau.
Den anden er værdibaseret, hvor værdien skal falde under en tærskelværdi for at blive udløst. For eksempel skal alle spændinger falde til under 3,6 volt pr. celle for at overopladningsbeskyttelsen kan udløses. Dette kan ske øjeblikkeligt, når udløsningsbetingelsen er opfyldt. Det kan også ske efter et forudbestemt tidsrum. For eksempel skal alle spændinger falde til under 3,6 volt pr. celle for overopladningsbeskyttelse og skal forblive under denne grænse i 6 sekunder, før PCM'en udløser beskyttelsen.
Den tredje er aktivitetsbaseret, hvor der skal udføres en handling for at udløse beskyttelsen. Handlingen kan f.eks. være at fjerne belastningen eller påføre en opladning. Ligesom den værdibaserede beskyttelsesudløsning kan denne udløsning også ske øjeblikkeligt eller være tidsbaseret. Dette kan betyde, at belastningen skal fjernes fra batteriet i 30 sekunder, før beskyttelsen udløses. Ud over tids- og værdi- eller aktivitets- og tidsbaserede udløsninger er det vigtigt at bemærke, at disse udløsningsmetoder kan forekomme i andre kombinationer. For eksempel kan overafladningsudløsningsspændingen ske, når cellerne er faldet til under 2,5 volt, men opladning i 10 sekunder er nødvendig for at nå den spænding. Denne type udløsning dækker alle tre typer udløsninger.
Vi forstår, at der er mange faktorer, der spiller ind, når man skal vælge den bedste litiumbatteri, og vores eksperter er her for at hjælpe. Hvis du har yderligere spørgsmål om valg af det rigtige batteri til din anvendelse, er du velkommen til at kontakte en af vores specialister i dag.
Opslagstidspunkt: 29. april 2024
