Структура батареи

Современная аккумуляторная батарея представляет собой последовательно-параллельное соединение элементов по некой схеме. Например литиевая аккумуляторная батарея Li-Ion 12V 21Ah (3s7p) состоит из 21 литиевого элемента собранных по схеме 3s7p.
Схема 3s7p представляет собой 3 банки (линейки, ячейки) по 7 последовательно соединенных элементов в каждой (для увеличения емкости заряда). И чем больше "параллелей" в банке, тем выше емкость батареи. А чем больше "банок" , тем выше напряжение батареи.
Здесь необходимо отметить, что емкость каждого элемента в сборке (аккумуляторе) - разная. Элементы произведенные одним производителем, в одно и тоже время (то есть взятые из одной партии) и имеющие один и тот же номинал - имеют близкую, но не одинаковую емкость.
Этот факт очень критичен для аккумулятора, а по сему должен быть учтен при сборке. То есть все элементы должны быть отсортированы таким образом, чтобы суммарная емкость каждой банки была почти одинаковой. Ключевое слово здесь - почти. Дело в том, что как бы мы не старались подбирать, сортировать элементы - они все равно останутся разными, будут по разному работать и по разному менять свои характеристики со временем.

Разбаланс емкости банок

Чем это чревато для аккумулятора? Представим, что у нас есть аккумулятор с разбалансированными банками. Мы пытаемся его зарядить. Банка с большей емкостью - зарядится быстрее. BMS плата это увидит и остановит заряд, чтобы не перезарядить банку. Но остальные банки при этом останутся недозаряженными, а аккумулятор при этом недоберет всю емкость.
Аналогичная проблема и при разрядке данного аккумулятора. При разрядке аккумулятора, банка с наименьшим зарядом - разрядится первой. BMS плата это увидит и отключит батарею, чтобы предотвратить глубокий разряд. Но при этом, остальные банки, будут иметь неизрасходованный заряд.
Сделаем вывод: разбалансированная батарея не способна ни взять полный заряд, ни его израсходовать.
Как с эти бороться? И тут нам на помощь приходит устройство балансировки заряда. Устройство балансировки заряда (балансир) - служит для уравнивания заряда банок (последовательно соединенных элементов). Уравнивание заряда внутри банки (параллельно соединенных элементов) происходит автоматически.

Виды балансировочных устройств (схем, плат, эквалайзеров)

По принципу работы устройства балансировки заряда делятся на типы:
  • Устройства пассивной балансировки;
  • Устройства активной балансировки.

Устройства пассивной балансировки

Устройства пассивной балансировки могут входить в состав BMS плат, а могут быть выполнены в качестве отдельных устройств.
Работа пассивного балансира, сводится к контролю заряда на банке. Как только заряд банки достигает максимального значения, а остальные банки при этом еще находятся в процессе зарядки, контроллер BMS задействует схему пассивной балансировки и пытается "стравить" излишний заряд, до среднего уровня остальных банок. Схема балансировки, при этом, представляет нагрузочный резистор, который излишний заряд превращает в тепло. Здесь необходимо отметить, что данный подход является не очень эффективным, но имеет право на жизнь.
Из недостатков данного полхода, стоит отметить:
  • Выравнивание заряда происходит очень медленно и малым током (30mA - 50mA);
  • Выравнивание заряда происходит на финальной стадии зарядки;
  • Вследствии выравнивания происходит выброс тепла, что приводит к дополнительному нагреву батареи;
  • Процесс балансировки приводит к дополнительному потреблению энергии;
  • Процесс заряда аккумулятора в целом занимает больше времени.

Устройства активной балансировки

 
Устройства активной балансировки представляют собой, как правило:
  • Устройства активной балансировки для аккумуляторов, емкостью до 30 Ah (емкостного типа);
  • Устройства активной балансировки для аккумуляторов, емкостью свыше 30 Ah (конденсаторного типа);
Работа активного балансира также сводится к контролю заряда на банке. Но принцип выравнивания несколько отличается от принципа пассивной балансировке. Активный балансир работает по принципу смежного выравнивания. Балансировочный контроллер запускает схему в работу как только возникнет разница заряда банок как в процессе зарядки, так и в процессе разрядки аккумулятора.
Из плюсов данного метода стоит отметить:
  • Выравнивание заряда происходит быстрее и большим током (1A - 3A);
  • Выравнивание заряда происходит сразу при возникновении разбаланса;
  • Вследствии выравнивания не происходит выбросов тепла, что неприводит к дополнительному нагреву батареи;
  • Процесс балансировки не приводит к дополнительному потреблению энергии;
  • Процесс заряда аккумулятора в целом занимает меньше времени.

Итог

И в завершении, хочется отметить: балансиры активной и пассивной балансировки заряда, могут и используются одновременно, при этом прекрасно дополняя друг друга.


Отзывов: 1 / Написать отзыв
Сопутствующие Товары
Активный балансир 3S 1.2А Li-Ion, LiFePo4
3S Активный балансир (эквалайзер) 1,2А индуктивного типа для аккумуляторных батарей Li-Ion, LiFePo4. Модуль выравнивания заряда подходит для аккумуляторных батарей емкостью 30 Ач или менее. По..
1 отзыв
350.00 грн
Лидер продаж!
Балансировочные провода RuiLing 100мм 2S с зажимами
Балансировочные провода RuiLing 100мм 2S с зажимами
Балансировочные провода RuiLing 100мм 2S с зажимами Описание: Зажим для балансировочного разъёма помогает снизить риск повреждения балансировочных проводов во время зарядки и обеспечивает горазд..
107.07 грн
Зажимы для балансировочных проводов RuiLing
Зажимы для балансировочных проводов RuiLing Описание: Зажим для балансировочного разъёма помогает снизить риск повреждения балансировочных проводов во время зарядки и обеспечивает гораздо большу..
53.54 грн
Похожие статьи
BMS защита
26.04.2023 559
BMS защита
Особенности литиевых батарей Литиевые аккумуляторные батареи - безусловно имеют преимущества перед аккумуляторами свинцово-кислотной группы. Среди достоинств хочется выделить: Отсутствие эффе..
Как заряжать Lead-Acid
26.04.2023 701
Как заряжать Lead-Acid
Как правильно заряжать свинцово-кислотные аккумуляторы Современные технологии развиваются семимильными шагами, а с ними и развиваются технологии изготовления свинцово-кислотных аккумуляторных батар..
Эксплуатация АКБ
26.04.2023 519
Эксплуатация АКБ
Некоторые рекомендации по эксплуатации аккумуляторных батарей. При зарядке аккумуляторных батарей придерживайтесь следующих рекомендаций: При зарядке аккумулятора, сначала подключайте раз..
Характеристики Li-Ion АКБ
26.04.2023 652
Характеристики Li-Ion АКБ
Литий-ионный аккумулятор (Li-ion) - тип электрического аккумулятора, который широко распространён в современной бытовой электронной технике и находит своё применение в качестве источника энергии в эле..
Написать отзыв
Внимание: HTML не поддерживается! Используйте обычный текст.
    Плохо            Хорошо


Последние Статьи
Классификация мужской классической обуви
26.12.2023 115
Классификация мужской классической обуви
Невозможно представить элегантного и уверенного в себе мужчину без пары хорошей обуви. Стильные, а главное правильно подобранные туфли подчеркнут вашу индивидуальность и создадут удачный образ. Мы ..
Классификация женской обуви
26.12.2023 78
Классификация женской обуви
Модные заблуждения развеяны. Теперь вы будете точно знать, чем ботинки отличаются от туфель, а мокасины от слипонов. Специально для вас мы подготовили гид по обуви, который позволит максимально быстро..
О iPhone 14
04.10.2023 151
О iPhone 14
О iPhone 14 - лучший выбор для всех Введение Apple продолжает радовать своих поклонников инновационными устройствами, и iPhone 14 не является исключением. Это новое поколение смартфона принесет ..
О iPhone 15
28.09.2023 166
О iPhone 15
О iPhone 15: новейшая технология в твоих руках Особенности iPhone 15 iPhone 15 - это последнее новшество от Apple, представляющее новейшую технологию в смартфонах. Он обладает невероятным фу..