Mis teeb liitiumakud nutikaks?

Akude maailmas on akusid, millel on jälgimisahelad, ja akusid, millel seda pole. Liitiumiakusid peetakse nutikaks akuks, kuna see sisaldab trükkplaati, mis juhib liitiumaku jõudlust. Teisest küljest pole tavalisel suletud pliiakul mingit juhtimisplaati, mis selle jõudlust optimeeriks.

Ühes nutikas liitiumakuJuhtimisel on kolm peamist taset. Esimene tase on lihtne tasakaalustamine, mis optimeerib elementide pingeid. Teine tase on kaitseahela moodul (PCM), mis kaitseb elemente laadimise ja tühjendamise ajal kõrge/madala pinge ja voolu eest. Kolmas tase on aku haldussüsteem (BMS). BMS-il on kõik tasakaalustusahela ja kaitseahela mooduli võimalused, kuid lisaks on sellel ka lisafunktsioone aku jõudluse optimeerimiseks kogu selle eluea jooksul (näiteks laadimise ja seisukorra jälgimine).

LIITIUMI TASAKAALUSTUSE AHEL

Tasakaalustuskiibiga akus tasakaalustab kiip laadimise ajal lihtsalt aku üksikute elementide pingeid. Akut peetakse tasakaalustatuks, kui kõigi elementide pinged on üksteisest väikese tolerantsi piires. Tasakaalustamist on kahte tüüpi: aktiivne ja passiivne. Aktiivne tasakaalustamine toimub kõrgepingeliste elementide abil, et laadida madalama pingega elemente, vähendades seeläbi elementide vahelist pingeerinevust, kuni kõik elemendid on omavahel tihedalt seotud ja aku on täielikult laetud. Passiivne tasakaalustamine, mida kasutatakse kõigil Power Sonici liitiumakudel, toimub siis, kui igal elemendil on paralleelselt takisti, mis lülitub sisse, kui elemendi pinge on üle läviväärtuse. See vähendab laadimisvoolu kõrgepingega elementides, võimaldades teistel elementidel järele jõuda.

Miks on elementide tasakaalustamine oluline? Liitiumakudes lülitab see kogu aku välja niipea, kui madalaima pingega element jõuab tühjenduspinge piirväärtuseni. See võib tähendada, et mõnel elemendil on kasutamata energiat. Samamoodi, kui elemendid pole laadimise ajal tasakaalustatud, katkeb laadimine niipea, kui kõrgeima pingega element jõuab piirväärtuseni, ja mitte kõik elemendid ei ole täielikult laetud.

Mis selles nii halba on? Tasakaalustamata aku pidev laadimine ja tühjendamine vähendab aja jooksul aku mahtuvust. See tähendab ka seda, et mõned elemendid laetakse täielikult, teised aga mitte, mille tulemuseks on aku, mis ei pruugi kunagi saavutada 100% laetuse taset.

Teooria kohaselt tühjenevad kõik tasakaalustatud elemendid sama kiirusega ja seetõttu lülituvad need välja sama pinge juures. See ei ole alati tõsi, seega tagab tasakaalustav kiip, et laadimise ajal saab akuelemente täielikult sobitada, et kaitsta aku mahtuvust ja täielikult laetud saada.

LIITIUMI KAITSEahela moodul

Kaitseahela moodul sisaldab tasakaalustusahelat ja lisaahelaid, mis kontrollivad aku parameetreid, kaitstes ülelaadimise ja ületühjendamise eest. See teeb seda, jälgides voolutugevust, pingeid ja temperatuure laadimise ja tühjendamise ajal ning võrreldes neid etteantud piiridega. Kui mõni aku elementidest saavutab ühe neist piiridest, lülitab aku vastavalt laadimise või tühjendamise välja, kuni vabastusmeetod on täidetud.

Pärast kaitse rakendumist on laadimise või tühjendamise uuesti sisselülitamiseks mitu võimalust. Esimene on ajapõhine, kus taimer loendab lühikese aja (näiteks 30 sekundit) ja seejärel vabastab kaitse. See taimer võib iga kaitse puhul erineda ja on ühetasemeline kaitse.

Teine on väärtuspõhine, kus väärtus peab vabanemiseks langema alla läve. Näiteks peavad kõik pinged langema alla 3,6 voldi elemendi kohta, et ülelaadimiskaitse vabaneks. See võib juhtuda kohe, kui vabanemistingimus on täidetud. See võib juhtuda ka etteantud aja möödudes. Näiteks peavad kõik pinged ülelaadimiskaitse jaoks langema alla 3,6 voldi elemendi kohta ja jääma alla selle piiri 6 sekundiks, enne kui PCM kaitse vabastab.

Kolmas on aktiivsusepõhine, kus kaitse vabastamiseks tuleb võtta toiming. Näiteks võib toiming olla koormuse eemaldamine või laadimise rakendamine. Nii nagu väärtuspõhine kaitsevabastus, võib ka see vabastus toimuda koheselt või olla ajapõhine. See võib tähendada, et koormus tuleb akust 30 sekundiks eemaldada, enne kui kaitse vabastatakse. Lisaks ajale ja väärtusele või aktiivsuse- ja ajapõhistele vabastustele on oluline märkida, et need vabastusmeetodid võivad esineda ka teistes kombinatsioonides. Näiteks võib ületühjendamise vabastuspinge tekkida siis, kui elementide pinge on langenud alla 2,5 voldi, kuid selle pinge saavutamiseks on vaja 10 sekundit laadida. Seda tüüpi vabastus hõlmab kõiki kolme vabastustüüpi.

Me mõistame, et parima valiku tegemisel on palju tegureid liitiumakuja meie eksperdid on siin, et teid aidata. Kui teil on lisaküsimusi oma rakenduse jaoks sobiva aku valimise kohta, võtke juba täna ühendust ühe meie spetsialistiga.