Pag-analisar sa pamaagi sa balanse sa aktibo nga bayad

Ang Departamento sa Automotive Systems Engineering sa Infineon Technologies nga nakabase sa Munich bag-o lang nakadawat usa ka buluhaton sa paghimo og mga de-koryenteng salakyanan. Ang usa ka de-koryenteng salakyanan usa ka mamaneho nga awto, nga hinungdanon kaayo alang sa pagpakita sa pasundayag sa kuryente sa mga hybrid nga de-koryenteng mga awto. Ang sakyanan gipadagan sa usa ka dako nga lithium battery pack, ug ang mga developers nakasabut nga ang usa ka balanse nga baterya gikinahanglan. Sa kini nga kaso, kinahanglan nimo nga pilion ang awtomatik nga pagbalhin sa enerhiya tali sa mga baterya imbes sa tradisyonal nga yano nga paagi sa pagbalanse sa bayad. Ang sistema sa pagbalanse sa kaugalingon nga bayad nga ilang gipalambo makahatag labing maayo nga mga gimbuhaton sa parehas nga gasto sama sa mandatory nga plano.

Baterya nga istruktura

Ang Ni-Cd ug Ni-MH nga mga baterya nagdominar sa merkado sa baterya sulod sa daghang katuigan. Bisan kung ang 18650 lithium nga baterya usa ka produkto nga bag-o lang nakasulod sa merkado, ang bahin sa merkado niini kusog nga nagtaas tungod sa daghang pag-uswag sa pasundayag. Ang kapasidad sa pagtipig sa mga baterya sa lithium impresibo, apan bisan pa niana, ang kapasidad sa usa ka baterya dili igo alang sa boltahe o kasamtangan aron matubag ang mga panginahanglan sa usa ka hybrid nga makina. Daghang mga baterya mahimong konektado nga managsama aron madugangan ang suplay sa kuryente sa baterya, ug daghang mga baterya ang mahimong konektado sa serye aron madugangan ang boltahe sa suplay sa kuryente sa baterya.

Ang mga assembler sa baterya kasagarang mogamit og mga acronym aron ihulagway ang ilang mga produkto sa baterya, sama sa 3P50S, nga nagpasabot nga usa ka battery pack nga gilangkuban sa 3 ka parallel nga mga baterya ug 50 ka mga baterya sa serye.

Ang modular nga istruktura maayo alang sa pagdumala sa mga baterya, lakip ang daghang serye sa mga cell sa baterya. Pananglitan, sa 3P12S battery array, ang matag 12 ka battery cell konektado sa serye aron maporma ang block. Kini nga mga baterya mahimong kontrolado ug balanse sa usa ka elektronik nga sirkito nga nakasentro sa usa ka microcontroller.

Ang output boltahe sa module sa baterya nagdepende sa gidaghanon sa mga baterya nga konektado sa serye ug sa boltahe sa matag baterya. Ang boltahe sa usa ka lithium nga baterya kasagaran tali sa 3.3V ug 3.6V, busa ang boltahe sa module sa baterya gibana-bana nga tali sa 30V ug 45V.

Ang hybrid nga gahum gipadagan sa usa ka 450 volt DC power supply. Aron mabayran ang pagbag-o sa boltahe sa baterya sa estado sa bayad, angay nga ikonektar ang usa ka DC-DC converter taliwala sa pack sa baterya ug sa makina. Ang converter usab naglimite sa kasamtangan nga output sa battery pack.

Aron masiguro nga ang DC-DC converter molihok sa labing kaayo nga kahimtang, ang boltahe sa baterya kinahanglan nga tali sa 150V ~ 300V. Busa, 5 ngadto sa 8 nga mga module sa baterya ang gikinahanglan sa serye.

ang panginahanglan alang sa balanse

Kung ang boltahe molapas sa gitugot nga limitasyon, ang lithium nga baterya dali nga madaot (sama sa gipakita sa Figure 2). Kung ang boltahe molapas sa taas ug ubos nga limitasyon (2V alang sa nano-phosphate lithium batteries, 3.6V alang sa taas nga limitasyon), ang baterya mahimong dili na mamaayo. Ingon usa ka sangputanan, labing menos ang pag-discharge sa kaugalingon sa baterya gipadali. Ang output boltahe sa baterya mao ang lig-on sa usa ka halapad nga estado sa bayad (SOC) range, ug halos walay risgo sa boltahe nga molapas sa sumbanan sulod sa usa ka luwas nga range. Apan sa duha ka tumoy sa luwas nga sakup, ang kurba sa pagsingil medyo titip. Busa, isip usa ka preventive measure, gikinahanglan nga bantayan pag-ayo ang boltahe.

Kung ang boltahe moabut sa usa ka kritikal nga kantidad, ang proseso sa pag-discharge o pag-charge kinahanglan nga hunongon dayon. Uban sa tabang sa usa ka lig-on nga balanse nga sirkito, ang boltahe sa may kalabutan nga baterya mahimong ibalik sa luwas nga sukod. Apan aron mahimo kini, ang sirkito kinahanglan nga makahimo sa pagbalhin sa enerhiya tali sa mga selyula kung ang boltahe sa bisan unsang usa ka cell magsugod nga lahi sa boltahe sa ubang mga selyula.

pamaagi sa balanse sa bayad

1. Tradisyonal nga mandatory: Sa usa ka tipikal nga sistema sa pagdumala sa baterya, ang matag baterya konektado sa usa ka load resistor pinaagi sa switch. Kining pinugos nga sirkito makahimo sa pag-discharge sa tagsa-tagsa ka pinili nga mga baterya. Bisan pa, kini nga pamaagi mahimo ra nga ma-recharge aron mapugngan ang pagtaas sa boltahe sa labing kusog nga baterya. Aron limitahan ang konsumo sa kuryente, ang sirkito kasagarang motugot lamang sa pagdiskarga sa gamay nga agos nga 100 mA, nga moresulta sa balanse sa bayad nga mokabat ug daghang oras.

2. Awtomatikong paagi sa pagbalanse: Adunay daghang mga paagi sa awtomatikong pagbalanse nga may kalabutan sa mga materyales, nga ang tanan nagkinahanglan og usa ka elemento sa pagtipig sa enerhiya aron magdala og enerhiya. Kung ang usa ka kapasitor gigamit ingon usa ka elemento sa pagtipig, ang pagkonektar niini sa bisan unsang baterya nanginahanglan daghang daghang mga switch. Ang usa ka mas epektibo nga paagi mao ang pagtipig sa enerhiya sa usa ka magnetic field. Ang yawe nga sangkap sa sirkito mao ang transformer. Ang prototype gimugna sa Infineon development team sa kooperasyon sa Vogt Electronic Components Co., Ltd. Ang mga gimbuhaton niini mao ang mosunod:

A. Pagbalhin sa enerhiya tali sa mga baterya

Ikonektar ang boltahe sa daghang mga selula sa base nga boltahe sa ADC input

Ang sirkito naggamit sa prinsipyo sa usa ka reverse scan transformer. Kini nga transformer makatipig ug enerhiya sa magnetic field.