การแนะนำ:
ในแง่ง่ายๆ การปรับสมดุลคือแรงดันไฟฟ้าสมดุลเฉลี่ย รักษาแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ลิเธียมแพ็คการปรับสมดุลจะแบ่งเป็นการปรับสมดุลแบบแอ็คทีฟและแบบพาสซีฟ แล้วความแตกต่างระหว่างการปรับสมดุลแบบแอ็คทีฟและแบบพาสซีฟของบอร์ดป้องกันแบตเตอรี่ลิเธียมคืออะไร มาดูกันกับ Heltec Energy
การปรับสมดุลแบบแอคทีฟของบอร์ดป้องกันแบตเตอรี่ลิเธียม
การปรับสมดุลแบบแอ็คทีฟคือการใช้สายที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงเสริมกำลังให้กับสายที่มีแรงดันไฟฟ้าต่ำ เพื่อไม่ให้พลังงานสูญเปล่า สามารถลดแรงดันไฟฟ้าสูงและเสริมแรงดันไฟฟ้าต่ำได้ กระแสไฟปรับสมดุลแบบแอ็คทีฟประเภทนี้สามารถเลือกขนาดกระแสไฟปรับสมดุลได้เอง โดยทั่วไปแล้ว มักใช้ 2A และยังมีกระแสไฟขนาดใหญ่ที่มี 10A หรือสูงกว่านั้นด้วย
ปัจจุบัน อุปกรณ์ปรับสมดุลแบบแอ็คทีฟในตลาดส่วนใหญ่ใช้หลักการของหม้อแปลง โดยอาศัยชิปราคาแพงจากผู้ผลิตชิป นอกจากชิปปรับสมดุลแล้ว ยังมีส่วนประกอบต่อพ่วงราคาแพง เช่น หม้อแปลง ซึ่งมีขนาดใหญ่และต้นทุนสูง
ผลกระทบของการปรับสมดุลแบบแอคทีฟนั้นชัดเจนมาก ได้แก่ ประสิทธิภาพการทำงานที่สูง มีการแปลงพลังงานน้อยลงและไม่สูญเสียไปในรูปแบบของความร้อน และมีการสูญเสียเพียงอย่างเดียวคือขดลวดของหม้อแปลง
สามารถเลือกกระแสในการปรับสมดุลได้ และความเร็วในการปรับสมดุลก็รวดเร็ว การปรับสมดุลแบบแอ็คทีฟมีโครงสร้างที่ซับซ้อนกว่าการปรับสมดุลแบบพาสซีฟ โดยเฉพาะวิธีการใช้หม้อแปลง ราคาของ BMS ที่มีฟังก์ชันการปรับสมดุลแบบแอ็คทีฟจะสูงกว่าการปรับสมดุลแบบพาสซีฟมาก ซึ่งยังจำกัดการส่งเสริมการปรับสมดุลแบบแอ็คทีฟอยู่บ้างบีเอ็มเอส.
การปรับสมดุลแบบพาสซีฟของบอร์ดป้องกันแบตเตอรี่ลิเธียม
การปรับสมดุลแบบพาสซีฟนั้นทำได้โดยการเพิ่มตัวต้านทานเพื่อคายประจุ เซลล์ที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงจะถูกคายประจุในรูปแบบของการกระจายความร้อนไปยังบริเวณโดยรอบ ซึ่งจะทำให้ตัวต้านทานเย็นลง ข้อเสียก็คือการคายประจุจะขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าต่ำสุด และมีความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้นเมื่อชาร์จ
การปรับสมดุลแบบพาสซีฟใช้กันเป็นหลักเนื่องจากมีต้นทุนต่ำและหลักการทำงานที่เรียบง่าย ข้อเสียคือการปรับสมดุลโดยใช้พลังงานต่ำสุด และไม่สามารถเสริมสตริงแรงดันต่ำได้ ส่งผลให้เกิดการสูญเสียพลังงาน
ความแตกต่างระหว่างการปรับสมดุลแบบแอ็คทีฟและแบบพาสซีฟ
การปรับสมดุลแบบพาสซีฟเหมาะสำหรับความจุขนาดเล็ก แรงดันไฟต่ำแบตเตอรี่ลิเธียมในขณะที่การปรับสมดุลแบบแอ็คทีฟเหมาะสำหรับการใช้งานแบตเตอรี่ลิเธียมที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงและความจุขนาดใหญ่
เทคโนโลยีการชาร์จแบบปรับสมดุลที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ การชาร์จแบบปรับสมดุลตัวต้านทานแบบชันท์คงที่ การชาร์จแบบปรับสมดุลตัวต้านทานแบบชันท์เปิด-ปิด การชาร์จแบบปรับสมดุลแรงดันแบตเตอรี่เฉลี่ย การชาร์จแบบปรับสมดุลคาปาซิเตอร์สวิตช์ การชาร์จแบบปรับสมดุลบัคคอนเวอร์เตอร์ การชาร์จแบบปรับสมดุลตัวเหนี่ยวนำ เป็นต้น เมื่อชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมเป็นกลุ่มๆ แบบอนุกรม ควรชาร์จแบตเตอรี่แต่ละก้อนให้เท่ากัน มิฉะนั้น ประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของกลุ่มแบตเตอรี่ทั้งหมดจะได้รับผลกระทบในระหว่างการใช้งาน
| คุณสมบัติ | การสมดุลแบบพาสซีฟ | การสมดุลแบบแอคทีฟ |
| หลักการทำงาน | ใช้พลังงานส่วนเกินผ่านตัวต้านทาน | ปรับสมดุลพลังงานแบตเตอรี่ด้วยการถ่ายโอนพลังงาน |
| สูญเสียพลังงานมาก | พลังงานที่สูญเสียไปในรูปของความร้อนเล็กน้อย | การถ่ายโอนพลังงานไฟฟ้าอย่างมีประสิทธิภาพ |
| ค่าใช้จ่าย | ต่ำ | สูง |
| ความซับซ้อน | เทคโนโลยีต่ำและเป็นผู้ใหญ่ | จำเป็นต้องออกแบบวงจรที่ซับซ้อนและสูง |
| ประสิทธิภาพ | ต่ำ สูญเสียความร้อน | สูงแทบไม่สูญเสียพลังงาน |
| ใช้ได้ | สถานการณ์แบตเตอรี่ขนาดเล็กหรือแอปพลิเคชันต้นทุนต่ำ | แบตเตอรี่ขนาดใหญ่หรือแอพพลิเคชั่นประสิทธิภาพสูง |
หลักการพื้นฐานของการปรับสมดุลแบบพาสซีฟคือการบรรลุผลการปรับสมดุลโดยการสูญเสียพลังงานส่วนเกิน โดยทั่วไป พลังงานส่วนเกินในชุดแบตเตอรี่แรงดันไฟเกินจะถูกแปลงเป็นความร้อนผ่านตัวต้านทาน ทำให้แรงดันไฟของแบตเตอรี่คงที่ ข้อดีคือวงจรปรับสมดุลแบบพาสซีฟนั้นเรียบง่าย และต้นทุนการออกแบบและการใช้งานก็ต่ำ นอกจากนี้ เทคโนโลยีการปรับสมดุลแบบพาสซีฟยังได้รับการพัฒนาอย่างเต็มที่และได้รับการนำไปใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์ต้นทุนต่ำและขนาดเล็กจำนวนมากแบตเตอรี่แพ็ค.
ข้อเสียคือมีการสูญเสียพลังงานจำนวนมากเนื่องจากการแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นความร้อนผ่านความต้านทาน ประสิทธิภาพต่ำ โดยเฉพาะในชุดแบตเตอรี่ที่มีความจุขนาดใหญ่ การสูญเสียพลังงานจะเห็นได้ชัดกว่า และไม่เหมาะสำหรับการใช้งานแบตเตอรี่ประสิทธิภาพสูงขนาดใหญ่ และเนื่องจากพลังงานไฟฟ้าถูกแปลงเป็นความร้อน อาจทำให้ชุดแบตเตอรี่ร้อนเกินไป ส่งผลต่อความปลอดภัยและอายุการใช้งานของระบบโดยรวม
การปรับสมดุลแบบแอ็คทีฟทำได้โดยการถ่ายโอนพลังงานไฟฟ้าส่วนเกินจากแบตเตอรี่ที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงไปยังแบตเตอรี่ที่มีแรงดันไฟฟ้าต่ำ โดยทั่วไปวิธีนี้จะปรับการกระจายพลังงานระหว่างแบตเตอรี่ผ่านแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง ตัวแปลงแบบบัค-บูสต์ หรือส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ ข้อดีคือมีประสิทธิภาพสูง ไม่สูญเสียพลังงาน แต่ปรับสมดุลด้วยการถ่ายโอน ดังนั้นจึงไม่มีการสูญเสียความร้อน และโดยทั่วไปแล้วประสิทธิภาพสูง (สูงถึง 95% หรือมากกว่า)
ประหยัดพลังงาน: เนื่องจากไม่มีการสูญเสียพลังงาน จึงเหมาะสำหรับความจุขนาดใหญ่ ประสิทธิภาพสูงแบตเตอรี่ลิเธียมระบบและสามารถยืดอายุการใช้งานของชุดแบตเตอรี่ได้ ใช้ได้กับชุดแบตเตอรี่ขนาดใหญ่: การปรับสมดุลแบบแอ็คทีฟเหมาะสำหรับชุดแบตเตอรี่ความจุขนาดใหญ่ โดยเฉพาะในสถานการณ์เช่นยานยนต์ไฟฟ้าและระบบกักเก็บพลังงาน และสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพและความทนทานของระบบได้อย่างมาก
ข้อเสียคือการออกแบบและการใช้งานระบบปรับสมดุลแบบแอ็คทีฟมีความซับซ้อนค่อนข้างมาก โดยปกติต้องใช้ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์มากขึ้น จึงมีต้นทุนสูงกว่า ความซับซ้อนทางเทคนิค: ต้องมีการควบคุมที่แม่นยำและการออกแบบวงจร ซึ่งเป็นเรื่องยากและอาจเพิ่มความยากในการพัฒนาและการบำรุงรักษา
บทสรุป
หากเป็นระบบต้นทุนต่ำ ขนาดเล็ก หรือเป็นแอปพลิเคชันที่มีข้อกำหนดการปรับสมดุลต่ำ สามารถเลือกการปรับสมดุลแบบพาสซีฟได้ ส่วนระบบแบตเตอรี่ที่ต้องการการจัดการพลังงานที่มีประสิทธิภาพ ความจุขนาดใหญ่ หรือประสิทธิภาพสูง การปรับสมดุลแบบแอ็คทีฟจะเป็นตัวเลือกที่ดีกว่า
Heltec Energy เป็นบริษัทที่พัฒนาและผลิตอุปกรณ์ทดสอบและซ่อมแซมแบตเตอรี่ประสิทธิภาพสูง และให้บริการโซลูชันสำหรับการผลิตแบ็คเอนด์ การผลิตแบบประกอบแพ็ค และการซ่อมแบตเตอรี่เก่าสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียม.
Heltec Energy ยึดมั่นในนวัตกรรมที่เป็นอิสระมาโดยตลอด โดยมีเป้าหมายหลักคือการจัดหาผลิตภัณฑ์ที่เชื่อถือได้และคุ้มต้นทุนสูงในอุตสาหกรรมแบตเตอรี่ลิเธียม และด้วยแนวคิดการบริการ "ลูกค้ามาก่อน คุณภาพเป็นเลิศ" เพื่อสร้างมูลค่าให้กับลูกค้า ในระหว่างการพัฒนา บริษัทมีทีมวิศวกรอาวุโสในอุตสาหกรรม ซึ่งรับประกันความก้าวหน้าและการใช้งานจริงของผลิตภัณฑ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
หากคุณมีคำถามหรือต้องการเรียนรู้เพิ่มเติม โปรดอย่าลังเลที่จะติดต่อเรา.
ขอใบเสนอราคา:
ฌักลีน :jacqueline@heltec-bms.com/ +86 185 8375 6538
ซูเคร:sucre@heltec-bms.com/ +86 136 8844 2313
แนนซี่ :nancy@heltec-bms.com/ +86 184 8223 7713
เวลาโพสต์: 26 พ.ย. 2567