Nel mondo delle batterie, esistono batterie con circuiti di monitoraggio e batterie senza. La batteria al litio è considerata una batteria intelligente perché contiene un circuito stampato che ne controlla le prestazioni. D'altra parte, una batteria al piombo sigillata standard non ha alcun controllo sulla scheda per ottimizzarne le prestazioni.
In un batteria al litio intelligenteEsistono 3 livelli base di controllo. Il primo livello di controllo è il semplice bilanciamento che ottimizza semplicemente le tensioni delle celle. Il secondo livello di controllo è un modulo di circuito di protezione (PCM) che protegge le celle da tensioni e correnti alte/basse durante la carica e la scarica. Il terzo livello di controllo è un sistema di gestione della batteria (BMS). Il BMS ha tutte le funzionalità del circuito di bilanciamento e del modulo di circuito di protezione, ma offre funzionalità aggiuntive per ottimizzare le prestazioni della batteria per tutta la sua durata (come il monitoraggio dello stato di carica e dello stato di salute).
CIRCUITO DI BILANCIAMENTO AL LITIO
In una batteria con un chip di bilanciamento, il chip bilancia semplicemente le tensioni delle singole celle della batteria durante la carica. Una batteria è considerata bilanciata quando tutte le tensioni delle celle sono entro una piccola tolleranza reciproca. Esistono due tipi di bilanciamento: attivo e passivo. Il bilanciamento attivo si verifica utilizzando celle ad alta tensione per caricare celle a tensione inferiore, riducendo così la differenza di tensione tra le celle fino a quando tutte le celle non sono perfettamente equilibrate e la batteria è completamente carica. Il bilanciamento passivo, utilizzato su tutte le batterie al litio Power Sonic, si verifica quando ogni cella ha una resistenza in parallelo che si attiva quando la tensione della cella supera una certa soglia. Questo riduce la corrente di carica nelle celle ad alta tensione, consentendo alle altre celle di recuperare.
Perché il bilanciamento delle celle è importante? Nelle batterie al litio, non appena la cella con la tensione più bassa raggiunge la tensione di scarica minima, l'intera batteria si spegne. Questo potrebbe significare che alcune celle hanno energia inutilizzata. Allo stesso modo, se le celle non sono bilanciate durante la carica, la carica verrà interrotta non appena la cella con la tensione più alta raggiunge la tensione di scarica minima e non tutte le celle saranno completamente cariche.
Cosa c'è di così negativo? Caricare e scaricare continuamente una batteria sbilanciata ne ridurrà la capacità nel tempo. Questo significa anche che alcune celle saranno completamente cariche e altre no, con il risultato che la batteria potrebbe non raggiungere mai il 100% di carica.
La teoria è che le celle bilanciate si scarichino tutte alla stessa velocità e quindi si spengano alla stessa tensione. Questo non è sempre vero, quindi avere un chip di bilanciamento garantisce che durante la carica, le celle della batteria possano essere perfettamente bilanciate per proteggere la capacità della batteria e raggiungere la carica completa.
MODULO CIRCUITO DI PROTEZIONE AL LITIO
Un modulo di circuito di protezione contiene un circuito di bilanciamento e circuiti aggiuntivi che controllano i parametri della batteria, proteggendola da sovraccarica e sovrascarica. Questo avviene monitorando corrente, tensione e temperatura durante la carica e la scarica e confrontandole con limiti predeterminati. Se una qualsiasi delle celle della batteria raggiunge uno di questi limiti, la batteria interrompe la carica o la scarica di conseguenza fino al raggiungimento del metodo di rilascio.
Esistono diversi modi per riattivare la carica o la scarica dopo l'attivazione della protezione. Il primo è basato sul tempo, in cui un timer conta per un breve periodo di tempo (ad esempio, 30 secondi) e poi rilascia la protezione. Questo timer può variare per ogni protezione ed è una protezione a livello singolo.
Il secondo è basato sul valore, in cui il valore deve scendere al di sotto di una soglia per essere attivato. Ad esempio, tutte le tensioni devono scendere al di sotto di 3,6 volt per cella affinché la protezione da sovraccarico venga attivata. Questo può accadere immediatamente una volta soddisfatta la condizione di attivazione. Può anche verificarsi dopo un periodo di tempo predeterminato. Ad esempio, tutte le tensioni devono scendere al di sotto di 3,6 volt per cella per la protezione da sovraccarico e devono rimanere al di sotto di tale limite per 6 secondi prima che il PCM attivi la protezione.
Il terzo è basato sull'attività, in cui è necessario intraprendere un'azione per disattivare la protezione. Ad esempio, l'azione potrebbe consistere nella rimozione del carico o nell'applicazione di una carica. Proprio come lo sblocco della protezione basato sul valore, anche questo sblocco può avvenire immediatamente o in base al tempo. Ciò potrebbe significare che il carico deve essere rimosso dalla batteria per 30 secondi prima che la protezione venga disattivata. Oltre agli sblocchi basati su tempo e valore o su attività e tempo, è importante notare che questi metodi di sblocco possono verificarsi in altre combinazioni. Ad esempio, la tensione di sblocco per scarica eccessiva può verificarsi quando le celle sono scese sotto i 2,5 volt, ma è necessaria una carica per 10 secondi per raggiungere tale tensione. Questo tipo di sblocco comprende tutti e tre i tipi di sblocco.
Sappiamo che ci sono molti fattori che entrano in gioco nella scelta del migliore batteria al litioe i nostri esperti sono qui per aiutarti. Se hai ulteriori domande sulla scelta della batteria più adatta alla tua applicazione, non esitare a contattare uno dei nostri specialisti oggi stesso.
Data di pubblicazione: 29 aprile 2024
