Структура батареї

Сучасна акумуляторна батарея є послідовно-паралельним з'єднанням елементів за якоюсь схемою. Наприклад, літієва акумуляторна батарея Li-Ion 12V 21Ah (3s7p) складається з 21 літієвого елемента зібраних за схемою 3s7p.
Схема 3s7p є 3 банки (лінійки, осередки) по 7 послідовно з'єднаних елементів у кожній (для збільшення ємності заряду). І чим більше "паралелей" у банку, тим вища ємність батареї. А чим більше "банок", тим вища напруга батареї.
Тут необхідно зазначити, що ємність кожного елемента в зборці (акумуляторі) - різна. Елементи вироблені одним виробником, одночасно (тобто взяті з однієї партії) і мають один і той же номінал - мають близьку, але не однакову ємність.
Цей факт дуже критичний для акумулятора, а тому має бути врахований при складанні. Тобто, всі елементи повинні бути відсортовані таким чином, щоб сумарна ємність кожної банки була майже однаковою. Ключове слово тут – майже. Справа в тому, що як би ми не намагалися підбирати, сортувати елементи - вони все одно залишаться різними, працюватимуть по-різному і по-різному змінювати свої характеристики з часом.

Розбаланс ємності банок

Чому це загрожує акумулятору? Припустимо, що у нас є акумулятор з розбалансованими банками. Ми намагаємось його зарядити. Банку з більшою ємністю – зарядиться швидше. BMS плата це побачить та зупинить заряд, щоб не перезарядити банку. Але решта банків при цьому залишиться недозарядженою, а акумулятор при цьому недобере всю ємність.
Аналогічна проблема при розрядженні даного акумулятора. При розрядці акумулятора банку з найменшим зарядом - розрядиться першою. BMS плата це побачить і відключить батарею, щоб запобігти глибокому розряду. Але при цьому інші банки матимуть невитрачений заряд.
Зробимо висновок: розбалансована батарея не здатна взяти повний заряд, ні його витратити.
Як з цими боротися? І тут нам на допомогу приходить пристрій балансування заряду. Пристрій балансування заряду (балансир) - служить для вирівнювання заряду банок (послідовно з'єднаних елементів). Зрівняння заряду всередині банки (паралельно з'єднаних елементів) відбувається автоматично.

Види балансувальних пристроїв (схем, плат, еквалайзерів)

За принципом роботи пристрою балансування заряду поділяються на типи:
  • Пристрої пасивного балансування;
  • Пристрої активного балансування.

Пристрої пасивного балансування

Пристрої пасивного балансування можуть входити до складу BMS плат, а можуть бути виконані як окремі пристрої.
Робота пасивного балансира зводиться до контролю заряду на банку. Як тільки заряд банки досягає максимального значення, а інші банки при цьому ще знаходяться в процесі зарядки, контролер BMS задіює схему пасивного балансування і намагається "травити" зайвий заряд до середнього рівня інших банок. Схема балансування, при цьому представляє навантажувальний резистор, який зайвий заряд перетворює на тепло. Тут слід зазначити, що цей підхід є не дуже ефективним, але має право на життя.
З недоліків даного півходу варто відзначити:
  • Вирівнювання заряду відбувається дуже повільно і малим струмом (30mA - 50mA);
  • Вирівнювання заряду відбувається на фінальній стадії зарядки;
  • Внаслідок вирівнювання відбувається викид тепла, що призводить до додаткового нагрівання батареї;
  • Процес балансування призводить до додаткового споживання енергії;
  • Процес заряду акумулятора займає більше часу.

Пристрої активного балансування

 
Пристрої активного балансування є, як правило:
  • Пристрої активного балансування для акумуляторів, ємністю до 30 Ah (ємного типу);
  • Пристрої активного балансування для акумуляторів, ємністю понад 30 Ah (конденсаторного типу);
Робота активного балансу також зводиться до контролю заряду на банку. Але принцип вирівнювання дещо відрізняється від принципу пасивного балансування. Активний балансир працює за принципом суміжного вирівнювання. Балансувальний контролер запускає схему в роботу, як тільки виникне різниця заряду банок як у процесі зарядки, так і в процесі розрядки акумулятора.
З плюсів даного методу варто відзначити:
  • Вирівнювання заряду відбувається швидше і більшим струмом (1A - 3A);
  • Вирівнювання заряду відбувається відразу при виникненні розбалансу;
  • Внаслідок вирівнювання не відбувається викидів тепла, що не призводить до додаткового нагрівання батареї;
  • Процес балансування не призводить до додаткового споживання енергії;
  • Процес заряду акумулятора займає менше часу.

Підсумок

І на завершення, хочеться відзначити: балансири активного та пасивного балансування заряду, можуть і використовуються одночасно, при цьому чудово доповнюючи один одного.


Відгуків: 1 / Написати відгук
Супутні товари
Активний балансир 3S 1.2А Li-Ion, LiFePo4
3S Активний балансир (еквалайзер) індуктивного типу 1,2А для акумуляторних батарей Li-Ion, LiFePo4. Модуль вирівнювання заряду підходить для акумуляторних батарей ємністю 30 Ач або менше. Будь..
1 відгук
350.00 грн
Лідер продажу!
Балансувальні дроти RuiLing 100мм 2S із затискачами
Балансувальні дроти RuiLing 100мм 2S із затискачами
Балансувальні дроти RuiLing 100мм 2S із затискачами Опис: Затискач для балансувального роз'єму допомагає знизити ризик пошкодження балансувальних проводів під час зарядки і забезпечує набага..
108.26 грн
Затискачі для балансувальних проводів RuiLing
Зажими для балансувальних проводів RuiLing Опис: Зажим для балансувального роз'єму допомагає знизити ризик пошкодження балансувальних проводів під час зарядки і забезпечує набагато більшу і ..
54.13 грн
Схожі статті
BMS захист
26.04.2023 546
BMS захист
Особливості літієвих батарей Литієві акумуляторні батареї - безумовно мають переваги перед акумуляторами свинцево-кислотної групи. Серед переваг хочеться виділити: Відсутність ефекту пам'..
Як заряджати Lead-Acid
26.04.2023 661
Як заряджати Lead-Acid
Як правильно заряджати свинцево-кислотні акумулятори Сучасні технології розвиваються семимильними кроками, а з ними розвиваються технології виготовлення свинцево-кислотних акумуляторних батарей. На..
Експлуатація АКБ
26.04.2023 487
Експлуатація АКБ
Деякі поради щодо експлуатації акумуляторних батарей. Під час заряджання акумуляторів дотримуйтеся таких рекомендацій: При зарядженні акумулятора спочатку підключайте роз'єм зарядного..
Характеристики Li-Ion АКБ
26.04.2023 640
Характеристики Li-Ion АКБ
Літій-іонний акумулятор (Li-ion) - тип електричного акумулятора, який широко поширений у сучасній побутовій електронній техніці і знаходить своє застосування як джерело енергії в електромобілях та нак..
Написати відгук
Увага: HTML не підтримується. Використовуйте звичайний текст.
    Погано            Добре


Останні статті
Класифікація чоловічого класичного взуття
26.12.2023 104
Класифікація чоловічого класичного взуття
Неможливо уявити елегантного та впевненого в собі чоловіка без пари гарного взуття. Стильні, а головне правильно підібрані туфлі, підкреслять вашу індивідуальність і створять вдалий образ. Ми готов..
Класифікація жіночого взуття
26.12.2023 72
Класифікація жіночого взуття
Модні помилки розвіяні. Тепер ви точно знатимете, чим черевики відрізняються від туфель, а мокасини від сліпонів. Спеціально для вас ми підготували гід взуття, який дозволить максимально швидко вибрат..
Про iPhone 14
04.10.2023 139
Про iPhone 14
Про iPhone 14 - найкращий вибір для всіх Вступ Apple продовжує радувати своїх прихильників інноваційними пристроями, і iPhone 14 не є винятком. Це нове покоління смартфона принесе багато поліпше..
Про iPhone 15
28.09.2023 154
Про iPhone 15
Про iPhone 15: найновіша технологія у твоїх руках Особливості iPhone 15 iPhone 15 - це останнє нововведення від Apple, що представляє найновішу технологію в смартфонах. Він має неймовірний ф..