Analisis metode keseimbangan muatan aktif

Departemen Teknik Sistem Otomotif Infineon Technologies sing berbasis ing Munich bubar nampa tugas kanggo ngembangake kendaraan listrik. Kendaraan listrik minangka kendaraan sing bisa dikendhaleni, sing penting banget kanggo nuduhake kinerja listrik kendaraan listrik hibrida. Mobil bakal didhukung dening baterei lithium gedhe, lan pangembang ngerti yen baterei sing seimbang perlu. Ing kasus iki, sampeyan kudu milih transfer energi otomatis ing antarane baterei tinimbang cara ngimbangi daya prasaja tradisional. Sistem balancing mandiri sing dikembangake bisa nyedhiyakake fungsi sing unggul kanthi biaya sing padha karo rencana wajib.

Struktur baterei

Baterei Ni-Cd lan Ni-MH wis ndominasi pasar baterei nganti pirang-pirang taun. Sanajan baterei lithium 18650 minangka produk sing mentas mlebu pasar, pangsa pasar mundhak kanthi cepet amarga perbaikan kinerja. Kapasitas panyimpenan baterei lithium nyengsemaken, nanging sanajan mangkono, kapasitas baterei siji ora cukup kanggo voltase utawa arus kanggo nyukupi kabutuhan mesin hibrida. Multiple baterei bisa disambungake ing podo karo kanggo nambah daya baterei saiki sumber, lan sawetara baterei bisa disambungake ing seri kanggo nambah voltase sumber daya baterei.

Pengrakit baterei kerep nggunakake akronim kanggo njlèntrèhaké produk baterei, kayata 3P50S, sing tegese paket baterei sing kasusun saka 3 baterei paralel lan 50 baterei ing seri.

Struktur modular becik kanggo nangani baterei, kalebu pirang-pirang seri sel baterei. Contone, ing array baterei 3P12S, saben 12 sel baterei disambungake ing seri kanggo mbentuk blok. Baterei iki bisa dikontrol lan diimbangi dening sirkuit elektronik sing dipusatake ing mikrokontroler.

Tegangan output modul baterei gumantung saka jumlah baterei sing disambungake ing seri lan voltase saben baterei. Tegangan baterei lithium umume antarane 3.3V lan 3.6V, mula voltase modul baterei kira-kira antarane 30V lan 45V.

Daya hibrida didhukung dening sumber daya DC 450 volt. Kanggo ngimbangi owah-owahan ing voltase baterei karo negara daya, iku cocok kanggo nyambungake konverter DC-DC antarane Pack baterei lan engine. Konverter uga mbatesi output baterei saiki.

Kanggo mesthekake yen konverter DC-DC bisa digunakake ing kondisi sing paling apik, voltase baterei kudu antarane 150V ~ 300V. Mulane, 5 kanggo 8 modul baterei dibutuhake ing seri.

perlu kanggo imbangan

Nalika voltase ngluwihi watesan allowable, baterei lithium gampang rusak (minangka ditampilake ing Figure 2). Nalika voltase ngluwihi wates ndhuwur lan ngisor (2V kanggo baterei lithium nano-fosfat, 3.6V kanggo wates ndhuwur), baterei bisa rusak irreparably. Akibaté, paling ora discharge baterei wis digawe cepet. Tegangan output baterei stabil ing sawetara negara pangisian daya (SOC), lan meh ora ana risiko voltase ngluwihi standar ing sawetara aman. Nanging ing loro ujung kisaran sing aman, kurva pangisian daya relatif curam. Mulane, minangka langkah pencegahan, perlu kanggo ngawasi voltase kanthi rapet.

Yen voltase tekan nilai kritis, proses discharging utawa ngisi daya kudu langsung mandheg. Kanthi bantuan sirkuit keseimbangan sing kuat, voltase baterei sing cocog bisa bali menyang skala sing aman. Nanging kanggo nindakake iki, sirkuit kudu bisa nransfer energi antarane sel nalika voltase siji sel wiwit beda karo voltase sel liyane.

metode charge balance

1. Traditional prentah: Ing sistem jawab baterei khas, saben baterei disambungake menyang resistor mbukak liwat ngalih. Sirkuit peksa iki bisa ngeculake baterei sing dipilih kanthi individu. Nanging, cara iki mung bisa diisi ulang kanggo nyuda kenaikan voltase baterei sing paling kuat. Kanggo mbatesi konsumsi daya, sirkuit biasane mung ngidini discharge kanthi arus cilik 100 mA, sing nyebabake keseimbangan daya sing butuh sawetara jam.

2. Cara wawas otomatis: Ana akeh cara wawas otomatis related kanggo bahan, kabeh kang mbutuhake unsur panyimpenan energi kanggo nindakake energi. Yen kapasitor digunakake minangka unsur panyimpenan, nyambungake menyang sembarang baterei mbutuhake Uploaded akeh ngalih. Cara sing luwih efektif yaiku nyimpen energi ing medan magnet. Komponen utama ing sirkuit yaiku trafo. Prototipe iki dikembangake dening tim pangembang Infineon kanthi kerjasama karo Vogt Electronic Components Co., Ltd. Fungsine kaya ing ngisor iki:

A. Transfer energi antarane baterei

Sambungake voltase sawetara sel menyang voltase dhasar saka input ADC

Sirkuit nggunakake prinsip trafo scan mbalikke. Trafo iki bisa nyimpen energi ing medan magnet.