22 лет персонализации аккумуляторов
Oct 09, 2023 Вид страницы：253
Плата защиты литий-ионных батарей, часто называемая системой управления батареями (BMS) или модулем схемы защиты (PCM), играет решающую роль в управлении и защите литий-ионных батарей. Вот его основные функции:
Защита от перезаряда
BMS контролирует напряжение каждой отдельной ячейки аккумуляторной батареи. Если какой-либо элемент достигает максимального безопасного уровня напряжения, BMS отключит источник зарядки, чтобы предотвратить перезарядку, которая может привести к перегреву, вздутию или даже возгоранию.
Защита от переразряда
Аналогично, BMS контролирует напряжение элементов во время разряда. Если напряжение какой-либо ячейки упадет ниже безопасного уровня, BMS отключит нагрузку, чтобы предотвратить чрезмерную разрядку, которая может повредить батарею или сделать ее непригодной для использования.
Защита от короткого замыкания
В случае короткого замыкания внутри аккумуляторного блока или внешнего короткого замыкания система BMS прекратит подачу тока, чтобы предотвратить чрезмерный ток, который может вызвать перегрев и привести к угрозе безопасности.
Управление температурой
BMS контролирует температуру аккумуляторных элементов и может активировать защитные меры, если температура превышает безопасные пределы. Это может включать временное отключение аккумуляторной батареи или ограничение тока зарядки/разрядки.
Балансирующие ячейки
В многоэлементных литий-ионных аккумуляторных батареях отдельные элементы могут иметь небольшие различия в емкости или напряжении. BMS может балансировать элементы, перераспределяя заряд между ними во время зарядки, чтобы гарантировать, что каждый элемент достигает одинакового состояния заряда и напряжения, тем самым продлевая общий срок службы батареи.
Мониторинг мощности
BMS отслеживает общее состояние аккумулятора, его емкость и количество циклов. Эта информация полезна для определения оставшегося срока службы батареи и определения того, когда батарея может нуждаться в замене.
Связь и регистрация данных
Некоторые усовершенствованные BMS предоставляют интерфейсы связи (например, SMBus, I2C) для подключения к внешним системам, таким как зарядные устройства для аккумуляторов или системы мониторинга аккумуляторов. Они также могут регистрировать данные, связанные с производительностью батареи и событиями безопасности.
Сигналы тревоги и защиты
Когда BMS обнаруживает неисправность или ненормальное состояние, она может активировать сигналы тревоги или оповещения, такие как светодиодные или звуковые предупреждения, чтобы информировать пользователя или оператора о проблеме.
Соответствие требованиям безопасности
BMS необходимы для обеспечения соответствия литий-ионных аккумуляторных блоков стандартам безопасности и нормативным требованиям, например, установленным такими организациями, как Underwriters Laboratories (UL).
В целом, плата защиты литий-ионных аккумуляторов имеет решающее значение для максимизации безопасности, производительности и срока службы литий-ионных аккумуляторов за счет управления их напряжением, током и температурой, а также обеспечения сбалансированной работы элементов. Это важнейший компонент в различных приложениях: от бытовой электроники до электромобилей и систем хранения возобновляемой энергии.
Напряжение защиты от перезаряда
Напряжение защиты от перезаряда, часто называемое порогом или пределом перезарядки, представляет собой максимальный уровень напряжения, при котором литий-ионный аккумулятор считается полностью заряженным и его не следует заряжать дальше, чтобы предотвратить перезаряд. Это критический параметр, установленный производителем аккумулятора и запрограммированный в системе управления аккумулятором (BMS) или модуле схемы защиты (PCM) для защиты аккумулятора от перезарядки.
Конкретное напряжение защиты от перезарядки может варьироваться в зависимости от типа и химического состава литий-ионного аккумулятора, а также конструкции и характеристик BMS или PCM, используемых в аккумуляторном блоке. Однако в целом напряжение защиты от перезаряда для большинства литий-ионных аккумуляторов находится в диапазоне от 4,2 до 4,3 вольт на элемент.
Например, если у вас одноэлементный литий-ионный аккумулятор, напряжение защиты от перезаряда обычно может быть установлено на уровне 4,2 В. Это означает, что когда напряжение этого элемента достигает или превышает 4,2 В во время зарядки, BMS или PCM предпримут действия по отключению источника зарядки, чтобы предотвратить дальнейшую зарядку и перезарядку элемента.
Важно отметить, что превышение напряжения защиты от перезаряда может привести к угрозе безопасности, включая перегрев, вздутие и даже риск возгорания или взрыва. Поэтому крайне важно использовать зарядные устройства и системы зарядки, которые разработаны с учетом этих ограничений по напряжению, и использовать литий-ионные аккумуляторы только так, как указано в спецификациях производителя, чтобы обеспечить безопасную и правильную работу.
Напряжение защиты от перегрузки по току
Напряжение защиты от перегрузки по току, часто называемое порогом или пределом перегрузки по току, представляет собой уровень напряжения, при котором схема защиты литий-ионного аккумулятора, такая как система управления батареями (BMS) или модуль схемы защиты (PCM), активируется для ограничения или прерывания. протекание тока в аккумуляторной батарее, чтобы предотвратить чрезмерное потребление тока или разрядку, которые могут быть вредными для батареи.
Конкретное напряжение защиты от перегрузки по току может варьироваться в зависимости от конструкции и характеристик схемы защиты батареи, а также от применения. Обычно он устанавливается на уровень, при котором ток, потребляемый аккумулятором, превышает безопасные эксплуатационные пределы. Когда напряжение на токочувствительном элементе (например, шунтирующем резисторе) в схеме защиты достигает или превышает напряжение защиты от перегрузки по току, схема защиты предпринимает действия по ограничению тока или отключению нагрузки.
Напряжение защиты от перегрузки по току предназначено для защиты аккумулятора и устройства или системы, использующих его, от следующих ситуаций:
Короткие замыкания
В случае короткого замыкания внутри аккумуляторной батареи или во внешней цепи ток может резко возрасти. Сработает защита от перегрузки по току, чтобы предотвратить чрезмерный ток, который может привести к угрозе безопасности, перегреву или повреждению.
Чрезмерная нагрузка
Если подключенное устройство или система потребляет больше тока, чем может безопасно обеспечить батарея, защита от перегрузки по току может ограничить ток, чтобы защитить батарею от потенциального повреждения.
Аномальные условия
Защита от перегрузки по току также может активироваться в ситуациях, когда батарея находится в ненормальном состоянии, которое вызывает внезапный скачок тока, например, неисправность или неисправность устройства.
Конкретный уровень напряжения для защиты от сверхтоков варьируется в зависимости от емкости аккумулятора, химического состава и конструкции схемы защиты. Во многих случаях это тщательно выбранный порог, основанный на характеристиках батареи и требованиях безопасности.
Важно отметить, что защита от перегрузки по току является важнейшей функцией безопасности, поскольку чрезмерный ток может привести к тепловому выходу из строя, что может привести к выходу из строя батареи, возгоранию или другим опасным ситуациям. Правильно спроектированная и откалиброванная защита от сверхтоков необходима для безопасной эксплуатации литий-ионных аккумуляторов в различных приложениях.
Восстановление напряжения переразряда
Напряжение восстановления после разрядки является критическим параметром при управлении литий-ионными батареями и обычно связано с системой управления батареями (BMS) или модулем схемы защиты (PCM) в аккумуляторном блоке. Этот уровень напряжения представляет собой точку, в которой BMS позволяет батарее возобновить нормальную работу после того, как она была временно отключена или переведена в состояние пониженного энергопотребления из-за чрезмерной разрядки.
Вот как работает напряжение восстановления после разряда.
Мониторинг напряжения
BMS постоянно контролирует напряжение каждого отдельного элемента аккумуляторной батареи во время разрядки. Когда напряжение любого элемента падает до или ниже определенного порога, он считается переразряженным. Чрезмерный разряд может привести к повреждению и сокращению срока службы аккумулятора.
Защита от переразряда
Чтобы предотвратить переразряд, BMS предпримет действия, когда обнаружит, что напряжение одного или нескольких элементов упало ниже порога защиты от переразряда. Обычно это действие включает в себя отключение нагрузки (устройства или системы, использующей батарею), чтобы предотвратить дальнейший разряд.
Восстановление напряжения
Напряжение восстановления после переразряда — это уровень напряжения, при котором BMS позволяет батарее возобновить нормальную работу после устранения переразряда. Когда напряжение элементов превысит этот порог восстановления, BMS повторно подключит нагрузку, и батарея снова сможет подавать питание.
Удельное напряжение восстановления после разряда варьируется в зависимости от химического состава батареи и конструкции BMS. Для литий-ионных аккумуляторов напряжение восстановления после разряда часто устанавливается в пределах от 2,5 до 3,0 В на элемент. Как только напряжение отдельных элементов или аккумуляторной батареи превысит этот порог, BMS посчитает, что проблема с переразрядом устранена, и позволит снова безопасно использовать батарею.
Защита от переразряда и восстановление имеют решающее значение для предотвращения глубокого разряда, который может быть вредным для литий-ионных аккумуляторов. Глубокая разрядка может привести к потере емкости, сокращению срока службы аккумулятора и даже к необратимому повреждению. Правильная установка и реализация пороговых значений напряжения восстановления при переразрядке помогает продлить срок службы литий-ионных аккумуляторов и обеспечивает их безопасную эксплуатацию.
Оставить сообщение
Мы скоро свяжемся с вами
