Tecnologia di equalizzazione della batteria BMS: analisi approfondita dell'equalizzazione attiva e dell'equalizzazione passiva

In un momento in cui il nuovo campo energetico è in piena espansione, la tecnologia delle batterie, come supporto fondamentale, ha attirato molta attenzione.La tecnologia di bilanciamento delle batterie è una delle funzioni chiave del BMS.Questo articolo esplorerà le due principali tecnologie di equalizzazione della batteria BMS, compresa l'equalizzazione attiva e la equalizzazione passiva, analizzerà i loro principi, vantaggi e svantaggi,e scenari di applicazione, e aiuta i lettori a comprendere appieno i misteri della tecnologia di equalizzazione della batteria.

Perché le batterie hanno bisogno di una tecnologia di equilibrio

Il pacchetto batteria è di solito composto da più singole celle in serie.e modifiche delle caratteristiche della batteria stessa, queste singole celle riscontreranno incoerenze di tensione, capacità, ecc. durante l'uso effettivo.che può eventualmente portare a sovraccarico o sovraccarico di alcune batterie, influenzando le prestazioni dell'intero pacchetto di batterie e causando persino problemi di sicurezza.L'introduzione della tecnologia di equalizzazione mira a regolare la tensione o l'energia di ciascuna singola batteria per bilanciare, prolungare la durata di servizio della batteria e migliorare le prestazioni e la sicurezza complessive della batteria.

Bilancio attivo: un potente strumento per una gestione efficiente dell'energia

L'equalizzazione attiva è un metodo avanzato di equalizzazione. Its core principle is to actively transfer the energy of single cells with higher energy in the battery pack to single cells with lower energy through specific circuits (such as bidirectional DC-DC converters, trasformatori, ecc.) per realizzare la riallocazione e l'equalizzazione dell'energia.

Vantaggi

• Alto utilizzo di energia:L'equilibrio attivo evita lo spreco di energia attraverso il trasferimento di energia, il che migliora notevolmente l'efficienza di utilizzo dell'energia del pacchetto batterie.L'utilizzo dell'energia può essere migliorato di circa il 30% rispetto all'equilibrio passivo, che è particolarmente importante per i grandi sistemi a batteria (ad esempio, veicoli elettrici, sistemi di stoccaggio dell'energia, ecc.) che richiedono una gestione efficiente dell'energia.
• Velocità di equalizzazione rapida:Può raggiungere lo stato di equilibrio della batteria in breve tempo,particolarmente adatto a scenari in cui le singole celle del pacchetto batterie presentano una grande differenza o richiedono elevati requisiti per la velocità bilanciata.
• Regolazione bidirezionale:non solo può essere bilanciato durante la ricarica, ma può anche essere regolato dinamicamente in base allo stato della batteria durante la scarica,in modo da mantenere meglio la consistenza della batteria.

Svantaggi

• Il circuito è complesso e il costo è elevato:L'equalizzazione attiva richiede circuiti complessi aggiuntivi, chip di controllo e componenti di stoccaggio e conversione dell'energia,che rende la progettazione hardware dell'intero sistema BMS più complessa e aumenta i costi.
• Alti requisiti di precisione del controllo:Per ottenere un trasferimento e una distribuzione accurati dell'energia, il sistema di equalizzazione attiva richiede sensori, regolatori e algoritmi di controllo di alta precisione,che impone elevati requisiti di precisione e stabilità del controllo del BMS.

Scenari di applicazione

A causa delle sue eccellenti prestazioni, la tecnologia di bilanciamento attivo è ampiamente utilizzata in settori che richiedono prestazioni e durata della batteria rigorose, come veicoli elettrici, utensili elettrici,sistemi di accumulo di energia di fascia alta, ecc. Nei veicoli elettrici, l'equilibrio attivo può garantire che la batteria mantenga sempre una buona consistenza in frequenti cicli di ricarica e scarica e in condizioni di potenza elevata.prolunga la durata di servizio della batteria, e migliora le prestazioni energetiche e l'autonomia del veicolo.

Bilancio passivo: una soluzione di base semplice e pratica

L'equalizzazione passiva consiste nell'utilizzare il metodo delle resistenze parallele nel pacchetto batterie per consumare l'energia elettrica in eccesso di una singola cella con una tensione superiore sotto forma di energia termica,in modo che le tensioni di ogni singola cella tendono ad essere coerenti.

Vantaggi

• Circuito semplice e basso costo:L'implementazione dell'equalizzazione passiva richiede solo che una resistenza e il corrispondente interruttore di controllo siano collegati in parallelo a ciascuna singola batteria.il costo dell'hardware è basso, e è facile da progettare e implementare.
• Tecnologia matura e elevata affidabilità:Questa tecnologia è stata utilizzata nel mercato delle batterie per molti anni.

Svantaggi

• Basso utilizzo di energia:L'elettricità in eccesso si dissipa sotto forma di energia termica, causando spreco di energia e riducendo l'efficienza complessiva della batteria.questo problema di spreco di energia è più evidente.
• Velocità di equalizzazione lenta:Per le singole celle con grandi differenze nel pacchetto batterie, la velocità è relativamente lenta.può richiedere molto tempo per raggiungere lo stato di equalizzazione.
• Idoneo solo per il processo di ricarica:Può svolgere un ruolo solo nel processo di ricarica della batteria e non può bilanciare efficacemente l'aggiustamento durante il processo di scarica.

Scenari di applicazione

La tecnologia di equalizzazione passiva è spesso utilizzata in circostanze in cui è più conveniente, ha requisiti relativamente bassi di prestazioni della batteria e è di piccole dimensioni.In particolare, i prodotti elettronici di consumo (come i telefoni cellulari)In questo settore, le applicazioni sono molto diffuse, come ad esempio:le sue caratteristiche semplici e affidabili possono soddisfare i requisiti di base di bilanciamento della batteria riducendo al contempo il costo complessivo del sistema.

Analisi comparativa dell'equilibrio attivo e dell'equilibrio passivo

Dall'analisi di cui sopra emerge che il bilanciamento attivo e passivo hanno caratteristiche e vantaggi propri e sono adatti a diversi scenari di applicazione.

L'integrazione e lo sviluppo di due tecnologie equilibrate

In applicazione pratica, al fine di sfruttare appieno i vantaggi del bilanciamento attivo e del bilanciamento passivo e di compensare le loro rispettive carenze,In alcuni sistemi BMS avanzati è stata iniziata l'esplorazione dell'applicazione integrata dei due sistemi.Ad esempio, nei sistemi di gestione delle batterie di alcuni veicoli elettrici, viene adottata una strategia di combinazione di equalizzazione attiva e passiva.Durante il processo giornaliero di ricarica e scarica, l'equilibrio attivo è l'obiettivo principale, e l'energia di ogni singola batteria viene rapidamente ed efficacemente regolata per mantenere la consistenza della batteria;e quando il veicolo è lasciato in piedi per lungo tempo o viene sottoposto a manutenzione regolare, il bilanciamento passivo è assistito per ottimizzare in profondità il pacchetto batterie per garantire le prestazioni e la durata complessiva del pacchetto batterie.Questa soluzione di fusione non solo migliora le prestazioni e la sicurezza della batteria, ma tiene conto anche del costo e dell'affidabilità del sistema.

Progressi futuri

Con il continuo sviluppo della tecnologia delle batterie e le crescenti esigenze per le prestazioni e la durata della batteria, anche la tecnologia di equalizzazione delle batterie BMS sta costantemente innovando e migliorando.In futuro, la tecnologia di bilanciamento delle batterie si svilupperà nelle seguenti direzioni:

• Maggiore efficienza di utilizzo dell'energia:Ottimizzare continuamente la progettazione del circuito di equalizzazione attiva e l'algoritmo di controllo, migliorare l'efficienza e la precisione del trasferimento di energia e ridurre al minimo le perdite di energia.
• Velocità di equalizzazione più veloce:Sviluppare circuiti e dispositivi di equalizzazione a prestazioni più elevate per migliorare la velocità di risposta e le capacità di regolazione del sistema di equalizzazione e ottenere una equalizzazione rapida e in tempo reale della batteria.
• Una strategia più equilibrata:Sviluppare strategie di controllo intelligenti e equilibrate con l'aiuto di tecnologie avanzate quali l'intelligenza artificiale e l'apprendimento automatico.Analizzando e apprendendo i dati storici e lo stato di funzionamento in tempo reale della batteria, e regolando automaticamente i parametri e le strategie di bilanciamento, si ottiene una gestione e un controllo raffinati dell'equilibrio della batteria.
• Integrazione profonda con altre tecnologie:La tecnologia di equalizzazione della batteria sarà profondamente integrata con il sistema di gestione termica della batteria, il sistema di gestione dell'energia, ecc.formare una soluzione di gestione delle batterie più completa ed efficiente, e migliorare in modo globale le prestazioni, la sicurezza e l'affidabilità del sistema delle batterie.

La tecnologia di equalizzazione della batteria BMS è fondamentale per garantire le prestazioni, la durata e la sicurezza della batteria.ciascuno con le sue caratteristiche e gli scenari applicabili- nelle applicazioni pratiche, la selezione razionale e l'applicazione della tecnologia dell'equilibrio, or exploring a fusion solution of the two based on specific needs is of great significance to fully utilize the performance potential of the battery pack and extend the service life of the battery packCon il continuo sviluppo e l'innovazione della tecnologia, la tecnologia di bilanciamento delle batterie fornirà un sostegno più forte allo sviluppo del nuovo settore energetico.promuovere un'applicazione più ampia della tecnologia delle batterie in vari settori, e contribuire a realizzare un futuro energetico verde e sostenibile.