هناك ثلاث ولايات رئيسيةبطاريات الليثيوم، أحدهما هو حالة تفريغ العمل، والآخر هو إيقاف حالة الشحن عن العمل، والأخير هو حالة التخزين، وستؤدي هذه الحالات إلى مشكلة اختلاف الطاقة بين خلاياحزمة بطارية الليثيوم، وفرق الطاقة كبير جدًا وطويل جدًا، وسيؤثر بشكل خطير على عمر خدمة البطارية، لذلك هناك حاجة إلى لوحة حماية بطارية الليثيوم لأخذ زمام المبادرة للقيام بتوازن خلايا البطارية.
حل طريقة الموازنة النشطة لشحن بطارية Li-ion:
يتجاهل التوازن النشط طريقة التوازن السلبي التي تستهلك التيار لصالح الطريقة التي تنقل التيار.الجهاز المسؤول عن نقل الشحنة هو محول طاقة يمكّن الخلايا الصغيرة داخلبطارية ليثيوم أيونحزمة لنقل الشحنة سواء كانت مشحونة أو مفرغة أو خاملة، بحيث يمكن الحفاظ على التوازن الديناميكي بين الخلايا الصغيرة على أساس منتظم.
نظرًا لأن طريقة الموازنة النشطة فعالة للغاية في نقل الشحنة، يمكن توفير تيار موازنة أعلى، مما يعني أن هذه الطريقة أكثر قدرة على موازنة حزمة بطارية Li-ion أثناء الشحن والتفريغ والتباطؤ.
تتيح وظيفة التوازن النشط موازنة كل خلية صغيرة في حزمة بطارية Li-ion بشكل أسرع، وبالتالي فإن الشحن السريع أكثر أمانًا ومناسب لطرق الشحن ذات التيار العالي والمعدل الأعلى.
حتى لو وصلت كل خلية صغيرة إلى حالة التوازن عند الشحن، ولكن نظرًا لاختلاف التدرج في درجة الحرارة، فإن بعض الخلايا الصغيرة لديها درجة حرارة داخلية أعلى، وبعض الخلايا الصغيرة لديها درجة حرارة داخلية أقل، ولكنها أيضًا تجعل معدل التسرب الداخلي لكل خلية صغيرة مختلفًا. ، تظهر بيانات الاختبار أن معدل التسرب يتضاعف لكل 10 درجة مئوية زيادة في البطارية، ويمكن لوظيفة التوازن النشط أن تضمن أن الخلايا الصغيرة في حزمة بطارية Li-ion الخاملة تستعيد التوازن باستمرار، وهو ما يفضي إلى الطاقة المخزنة في حزمة البطارية يمكن الاستفادة منها بالكامل، بحيث عندما تنتهي سعة عمل حزمة البطارية، تكون الطاقة المتبقية لبطارية ليثيوم أيون الصغيرة الفردية هي الحد الأدنى.
لا يوجدحزمة بطارية ليثيوم أيونمع قدرة التفريغ 100%.وذلك لأن نهاية القدرة على العمل لمجموعة منبطاريات الليثيوم أيونيتم تحديده بواسطة إحدى بطاريات الليثيوم أيون الصغيرة الأولى التي يتم تفريغها، وليس هناك ما يضمن أن جميع بطاريات الليثيوم أيون الصغيرة ستصل إلى قدرتها على التفريغ في نفس الوقت.وبدلاً من ذلك، ستكون هناك خلايا أيون ليثيوم صغيرة فردية ستحافظ على الطاقة المتبقية غير المستخدمة.باستخدام طريقة التوازن النشط، عندما يتم تفريغ حزمة بطارية Li-ion، تقوم بطارية Li-ion ذات السعة الكبيرة بالداخل بتوزيع الطاقة على بطارية Li-ion ذات السعة الصغيرة، بحيث يمكن لبطارية Li-ion ذات السعة الصغيرة أيضًا يتم تفريغها بالكامل، ولا توجد طاقة متبقية في حزمة البطارية، كما أن حزمة البطارية ذات التوازن النشط تحتوي على مخزن طاقة فعلي أكبر (أي يمكنها إطلاق طاقة أقرب إلى السعة الاسمية).
وقت النشر: 23 أغسطس 2022