सक्रिय चार्ज ब्यालेन्स विधि विश्लेषण

म्युनिखमा रहेको इन्फिनोन टेक्नोलोजीको अटोमोटिभ सिस्टम इन्जिनियरिङ विभागले भर्खरै विद्युतीय सवारी साधनहरू विकास गर्ने कार्यभार प्राप्त गरेको छ। विद्युतीय सवारी साधन चलाउन मिल्ने सवारी साधन हो, जुन हाइब्रिड विद्युतीय सवारीको विद्युतीय कार्यसम्पादन देखाउनको लागि निकै महत्वपूर्ण छ। कार ठूलो लिथियम ब्याट्री प्याक द्वारा संचालित हुनेछ, र विकासकर्ताहरूले सन्तुलित ब्याट्री आवश्यक छ भनेर बुझ्छन्। यस अवस्थामा, तपाईंले परम्परागत साधारण चार्ज ब्यालेन्सिङ विधिको सट्टा ब्याट्रीहरू बीच स्वचालित ऊर्जा स्थानान्तरण छनौट गर्न आवश्यक छ। उनीहरूले विकास गरेको स्व-चार्ज सन्तुलन प्रणालीले अनिवार्य योजनाको रूपमा समान लागतमा उत्कृष्ट कार्यहरू प्रदान गर्न सक्छ।

ब्याट्री संरचना

Ni-Cd र Ni-MH ब्याट्रीहरूले धेरै वर्षदेखि ब्याट्री बजारमा प्रभुत्व जमाउँदै आएका छन्। यद्यपि 18650 लिथियम ब्याट्री एक उत्पादन हो जुन भर्खरै बजारमा प्रवेश गरेको छ, प्रदर्शनमा पर्याप्त सुधारको कारण यसको बजार हिस्सा द्रुत रूपमा बढिरहेको छ। लिथियम ब्याट्रीहरूको भण्डारण क्षमता प्रभावशाली छ, तर पनि, एकल ब्याट्रीको क्षमता हाइब्रिड इन्जिनको आवश्यकताहरू पूरा गर्न भोल्टेज वा वर्तमानको लागि अपर्याप्त छ। ब्याट्री पावर सप्लाई करन्ट बढाउन धेरै ब्याट्रीहरू समानान्तरमा जडान गर्न सकिन्छ, र ब्याट्री पावर सप्लाई भोल्टेज बढाउन धेरै ब्याट्रीहरू श्रृंखलामा जडान गर्न सकिन्छ।

ब्याट्री एसेम्बलरहरूले प्रायः आफ्नो ब्याट्री उत्पादनहरू वर्णन गर्न संक्षिप्त शब्दहरू प्रयोग गर्छन्, जस्तै 3P50S, जसको अर्थ 3 समानान्तर ब्याट्रीहरू र श्रृंखलामा 50 वटा ब्याट्रीहरू मिलेर बनेको ब्याट्री प्याक हो।

मोड्युलर संरचना ब्याट्रीहरू ह्यान्डल गर्नका लागि उपयुक्त छ, ब्याट्री कक्षहरूको बहु श्रृंखलाहरू सहित। उदाहरण को लागी, 3P12S ब्याट्री एरे मा, प्रत्येक 12 ब्याट्री कोशिकाहरु लाई एक ब्लक बनाउन को लागी श्रृंखला मा जोडिएको छ। यी ब्याट्रीहरूलाई माइक्रोकन्ट्रोलरमा केन्द्रित इलेक्ट्रोनिक सर्किटद्वारा नियन्त्रण र सन्तुलित गर्न सकिन्छ।

ब्याट्री मोड्युलको आउटपुट भोल्टेज श्रृंखलामा जडान गरिएका ब्याट्रीहरूको संख्या र प्रत्येक ब्याट्रीको भोल्टेजमा निर्भर गर्दछ। लिथियम ब्याट्रीको भोल्टेज सामान्यतया 3.3V र 3.6V बीचको हुन्छ, त्यसैले ब्याट्री मोड्युलको भोल्टेज लगभग 30V र 45V बीचको हुन्छ।

हाइब्रिड पावर 450 भोल्ट डीसी पावर सप्लाई द्वारा संचालित छ। चार्जको अवस्थाको साथ ब्याट्री भोल्टेजमा परिवर्तनको लागि क्षतिपूर्ति गर्न, ब्याट्री प्याक र इन्जिन बीच DC-DC कनवर्टर जडान गर्न उपयुक्त छ। कन्भर्टरले ब्याट्री प्याकको हालको आउटपुटलाई पनि सीमित गर्दछ।

DC-DC कन्भर्टरले राम्रो अवस्थामा काम गर्छ भनी सुनिश्चित गर्नको लागि, ब्याट्री भोल्टेज 150V ~ 300V को बीचमा हुनुपर्छ। त्यसैले, 5 देखि 8 ब्याट्री मोड्युल श्रृंखला मा आवश्यक छ।

सन्तुलन को आवश्यकता

जब भोल्टेज स्वीकार्य सीमा नाघ्छ, लिथियम ब्याट्री सजिलै बिग्रन्छ (चित्र 2 मा देखाइएको छ)। जब भोल्टेजले माथिल्लो र तल्लो सीमा (न्यानो-फस्फेट लिथियम ब्याट्रीहरूको लागि 2V, माथिल्लो सीमाको लागि 3.6V) नाघ्यो, ब्याट्री अपूरणीय रूपमा क्षतिग्रस्त हुन सक्छ। नतिजाको रूपमा, कम्तिमा ब्याट्रीको आत्म-डिस्चार्ज द्रुत हुन्छ। ब्याट्रीको आउटपुट भोल्टेज चार्जको फराकिलो अवस्था (SOC) दायरामा स्थिर छ, र सुरक्षित दायरा भित्र मानक भन्दा भोल्टेजको लगभग कुनै जोखिम छैन। तर सुरक्षित दायराको दुबै छेउमा, चार्जिङ कर्भ अपेक्षाकृत ठाडो छ। त्यसैले, एक निवारक उपाय को रूप मा, यो नजिकको भोल्टेज निगरानी गर्न आवश्यक छ।

यदि भोल्टेज महत्वपूर्ण मानमा पुग्छ भने, डिस्चार्ज वा चार्ज गर्ने प्रक्रिया तुरुन्तै रोकिनुपर्छ। बलियो ब्यालेन्स सर्किटको मद्दतले, सान्दर्भिक ब्याट्रीको भोल्टेज सुरक्षित स्केलमा फर्काउन सकिन्छ। तर यो गर्नको लागि, सर्किटले सेलहरू बीच ऊर्जा स्थानान्तरण गर्न सक्षम हुनुपर्दछ जब कुनै एक सेलको भोल्टेज अन्य कक्षहरूको भोल्टेज भन्दा फरक हुन थाल्छ।

चार्ज ब्यालेन्स विधि

1. परम्परागत अनिवार्य: एक सामान्य ब्याट्री ह्यान्डलिंग प्रणालीमा, प्रत्येक ब्याट्री एक स्विच मार्फत लोड प्रतिरोधी जडान गरिएको छ। यो बलियो सर्किटले व्यक्तिगत रूपमा चयन गरिएका ब्याट्रीहरू डिस्चार्ज गर्न सक्छ। यद्यपि, यो विधि सबैभन्दा बलियो ब्याट्रीको भोल्टेज वृद्धिलाई दबाउन मात्र रिचार्ज गर्न सकिन्छ। पावर खपत सीमित गर्नको लागि, सर्किटले सामान्यतया 100 mA को सानो प्रवाहमा मात्र डिस्चार्ज गर्न अनुमति दिन्छ, जसले चार्ज ब्यालेन्समा परिणाम दिन्छ जुन धेरै घण्टा लाग्छ।

2. स्वचालित सन्तुलन विधि: सामग्रीसँग सम्बन्धित धेरै स्वचालित सन्तुलन विधिहरू छन्, ती सबैलाई ऊर्जा बोक्न ऊर्जा भण्डारण तत्व चाहिन्छ। यदि एक क्यापेसिटर भण्डारण तत्वको रूपमा प्रयोग गरिन्छ भने, यसलाई कुनै पनि ब्याट्रीमा जडान गर्न स्विचहरूको ठूलो सरणी चाहिन्छ। अझ प्रभावकारी तरिका चुम्बकीय क्षेत्रमा ऊर्जा भण्डारण गर्नु हो। सर्किटको मुख्य भाग ट्रान्सफर्मर हो। प्रोटोटाइप Infineon विकास टोली द्वारा Vogt Electronic Components Co., Ltd को सहयोगमा विकसित गरिएको हो। यसका कार्यहरू निम्नानुसार छन्:

A. ब्याट्रीहरू बीच ऊर्जा स्थानान्तरण गर्नुहोस्

ADC इनपुटको आधार भोल्टेजमा धेरै सेलहरूको भोल्टेज जडान गर्नुहोस्

सर्किटले रिभर्स स्क्यान ट्रान्सफर्मरको सिद्धान्त प्रयोग गर्दछ। यो ट्रान्सफर्मरले चुम्बकीय क्षेत्रमा ऊर्जा भण्डारण गर्न सक्छ।