Introduction:
En termes simples, l'équilibrage correspond à la tension d'équilibrage moyenne. Maintenez la tension de labatterie au lithiumL'équilibrage est cohérent. Il se divise en équilibrage actif et équilibrage passif. Quelle est donc la différence entre l'équilibrage actif et l'équilibrage passif d'une carte de protection de batterie au lithium ? Examinons cela avec Heltec Energy.
Carte de protection d'équilibrage actif de la batterie au lithium
L'équilibrage actif consiste à fournir de l'énergie à une chaîne à haute tension en complément de celle d'une chaîne à basse tension, évitant ainsi le gaspillage d'énergie. La haute tension peut être abaissée et la basse tension renforcée. L'intensité du courant d'équilibrage est réglable. Généralement de 2 A, mais il existe également des modèles plus puissants, de 10 A voire plus.
Les systèmes d'équilibrage actifs actuellement disponibles sur le marché fonctionnent essentiellement selon le principe du transformateur et utilisent des puces coûteuses de fabricants spécialisés. Outre la puce d'équilibrage, ils comprennent également des composants périphériques onéreux, tels que des transformateurs, qui sont volumineux et onéreux.
L'effet de l'équilibrage actif est très évident : rendement élevé, moins d'énergie est convertie et non dissipée sous forme de chaleur, et la seule perte provient de la bobine du transformateur.
Le courant d'équilibrage est sélectionnable et la vitesse d'équilibrage est rapide. L'équilibrage actif est plus complexe que l'équilibrage passif, notamment avec la méthode par transformateur. Le prix d'un système de gestion de bâtiment (BMS) avec fonction d'équilibrage actif est nettement supérieur à celui d'un système à équilibrage passif, ce qui freine quelque peu la promotion de l'équilibrage actif.BMS.
Équilibrage passif du circuit de protection de la batterie au lithium
L'équilibrage passif consiste essentiellement à ajouter des résistances pour la décharge. La chaîne de cellules à haute tension se décharge en dissipant la chaleur dans l'environnement, ce qui a pour effet de refroidir la résistance. L'inconvénient est que la décharge s'effectue sur la chaîne à la tension la plus basse, ce qui présente un risque potentiel lors de la charge.
L'équilibrage passif est principalement utilisé en raison de son faible coût et de son principe de fonctionnement simple ; son inconvénient est qu'il est équilibré sur la base de la puissance la plus faible et ne peut pas compenser la tension basse de la chaîne, ce qui entraîne un gaspillage d'énergie.
La différence entre l'équilibrage actif et l'équilibrage passif
L'équilibrage passif convient aux applications de faible capacité et basse tension.batteries au lithium, tandis que l'équilibrage actif convient aux applications de batteries lithium haute tension et de grande capacité.
Les technologies de charge d'équilibrage couramment utilisées comprennent la charge d'équilibrage par résistance shunt constante, la charge d'équilibrage par résistance shunt marche/arrêt, la charge d'équilibrage par tension moyenne de la batterie, la charge d'équilibrage par condensateur commuté, la charge d'équilibrage par convertisseur abaisseur, la charge d'équilibrage par inductance, etc. Lors de la charge d'un groupe de batteries au lithium en série, chaque batterie doit être chargée uniformément, sinon les performances et la durée de vie de l'ensemble du groupe de batteries seront affectées pendant son utilisation.
| Caractéristiques | Équilibrage passif | Équilibrage actif |
| Principe de fonctionnement | Consommer l'excédent d'énergie à travers des résistances | Équilibrer la puissance de la batterie par transfert d'énergie |
| Pertes d'énergie importantes | énergie gaspillée sous forme de chaleur Petite | transfert efficace d'énergie électrique |
| Coût | Faible | Haut |
| Complexité | technologie basse et mature | Conception de circuits complexe et de haut niveau requise |
| Efficacité | Faible perte de chaleur | Élevée, perte d'énergie quasi nulle |
| En vigueur | scénarios Petites batteries ou applications à faible coût | Batteries de grande capacité ou applications hautes performances |
Le principe de base de l'équilibrage passif est d'obtenir l'effet d'équilibrage en dissipant l'énergie excédentaire. Généralement, l'énergie excédentaire d'une batterie en surtension est convertie en chaleur par une résistance, ce qui permet de maintenir une tension de batterie stable. L'avantage est que le circuit d'équilibrage passif est simple et que sa conception et sa mise en œuvre sont peu coûteuses. De plus, cette technologie est très mature et largement utilisée dans de nombreux appareils économiques et de petite taille.blocs-batteries.
L'inconvénient majeur réside dans les importantes pertes d'énergie dues à la conversion de l'énergie électrique en chaleur par effet Joule. Le faible rendement, particulièrement marqué pour les batteries de grande capacité, accentue le gaspillage d'énergie et rend ce type de batterie inadapté aux applications exigeantes à grande échelle et hautes performances. De plus, la conversion de l'énergie électrique en chaleur peut entraîner une surchauffe de la batterie, compromettant la sécurité et la durée de vie du système.
L'équilibrage actif assure l'équilibre en transférant l'excédent d'énergie électrique des batteries à tension élevée vers celles à tension plus faible. Cette méthode ajuste généralement la répartition de la puissance entre les batteries grâce à des alimentations à découpage, des convertisseurs buck-boost ou d'autres composants électroniques. Son principal avantage réside dans son rendement élevé : l'énergie n'est pas gaspillée, mais équilibrée par transfert, ce qui évite les pertes de chaleur et permet d'atteindre un rendement généralement supérieur à 95 %.
Économies d'énergie : Grâce à l'absence de gaspillage d'énergie, il convient aux applications de grande capacité et de haute performance.batterie au lithiumLes systèmes d'équilibrage actif permettent d'allonger la durée de vie des batteries. Applicable aux batteries de grande capacité : l'équilibrage actif est particulièrement adapté aux batteries de grande capacité, notamment pour les véhicules électriques et les systèmes de stockage d'énergie, et améliore significativement l'efficacité et l'autonomie du système.
L'inconvénient réside dans la complexité relative de la conception et de la mise en œuvre de l'équilibrage actif, qui requiert généralement davantage de composants électroniques et, par conséquent, un coût plus élevé. Sur le plan technique, la précision du contrôle et de la conception des circuits est essentielle, ce qui représente une difficulté et peut complexifier le développement et la maintenance.
Conclusion
S’il s’agit d’un système peu coûteux et de petite taille, ou d’une application aux exigences d’équilibrage faibles, l’équilibrage passif peut être choisi ; pour les systèmes de batteries nécessitant une gestion efficace de l’énergie, une grande capacité ou des performances élevées, l’équilibrage actif est un meilleur choix.
Heltec Energy est une entreprise qui développe et fabrique des équipements de test et de réparation de batteries haute performance, et propose des solutions pour la fabrication en aval, la production d'assemblages de packs et la réparation de batteries usagées.batteries au lithium.
Heltec Energy a toujours misé sur l'innovation indépendante, avec pour objectif principal de fournir des produits fiables et très compétitifs dans le secteur des batteries au lithium, et s'engageant à offrir un service axé sur la satisfaction client et l'excellence de la qualité afin de créer de la valeur pour ses clients. Tout au long de son développement, l'entreprise s'est entourée d'une équipe d'ingénieurs chevronnés, garants de la performance et de la praticité de ses produits.
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Date de publication : 26 novembre 2024