Akkujen maailmassa on akkuja, joissa on valvontapiiri, ja sitten on akkuja, joissa sitä ei ole. Litiumia pidetään älykkäänä akkuna, koska se sisältää piirilevyn, joka ohjaa litiumakun suorituskykyä. Toisaalta tavallisessa suljetussa lyijyakussa ei ole mitään piirilevyä suorituskyvyn optimoimiseksi.
Yhdessä älykäs litiumparistoOhjauksessa on kolme perustasoa. Ensimmäinen ohjaustaso on yksinkertainen tasapainotus, joka optimoi kennojen jännitteet. Toinen ohjaustaso on suojapiirimoduuli (PCM), joka suojaa kennoja korkeilta/mataloilta jännitteiltä ja virroilta latauksen ja purkauksen aikana. Kolmas ohjaustaso on akunhallintajärjestelmä (BMS). BMS:llä on kaikki tasapainotuspiirin ja suojapiirimoduulin ominaisuudet, mutta siinä on lisätoimintoja akun suorituskyvyn optimoimiseksi koko sen käyttöiän ajan (kuten lataustilan ja kunnon valvonta).
LITIUMIN TASAPAINOTUSPIIRI
Tasapainotuspiirillä varustetussa akussa siru yksinkertaisesti tasapainottaa yksittäisten kennojen jännitteitä latauksen aikana. Akkua pidetään tasapainotettuna, kun kaikkien kennojen jännitteet ovat pienen toleranssin sisällä toisistaan. Tasapainotusta on kahdenlaisia: aktiivinen ja passiivinen. Aktiivisessa tasapainotuksessa käytetään korkeajännitteisiä kennoja lataamaan kennoja matalammilla jännitteillä, mikä vähentää kennojen välistä jännite-eroa, kunnes kaikki kennot ovat lähes identtisiä ja akku on täysin latautunut. Passiivisessa tasapainotuksessa, jota käytetään kaikissa Power Sonic -litium-akuissa, jokaisessa kennossa on rinnakkain vastus, joka kytkeytyy päälle, kun kennojännite ylittää tietyn kynnysarvon. Tämä alentaa kennojen latausvirtaa korkealla jännitteellä, jolloin muut kennot voivat kuroa kiinni eron.
Miksi kennojen tasapainottaminen on tärkeää? Litiumakuissa heti, kun pienimmän jännitteen omaava kenno saavuttaa purkausjännitteen katkaisujännitteen, koko akku sammuu. Tämä voi tarkoittaa, että joissakin kennoissa on käyttämätöntä energiaa. Samoin, jos kennoja ei ole tasapainotettu latauksen aikana, lataus keskeytyy heti, kun korkeimman jännitteen omaava kenno saavuttaa katkaisujännitteen, eivätkä kaikki kennot ole täysin latautuneet.
Mikä siinä on niin pahaa? Epätasapainossa olevan akun jatkuva lataaminen ja purkaminen heikentää akun kapasiteettia ajan myötä. Tämä tarkoittaa myös sitä, että jotkut kennot latautuvat täyteen ja toiset eivät, minkä seurauksena akku ei välttämättä koskaan saavuta 100 %:n lataustilaa.
Teorian mukaan kaikki tasapainotetut kennot purkautuvat samalla nopeudella ja siksi katkaistaan samalla jännitteellä. Tämä ei aina pidä paikkaansa, joten tasapainottava siru varmistaa, että latauksen aikana akkukennot voidaan sovittaa täysin yhteen akun kapasiteetin suojaamiseksi ja täyteen latautumiseksi.
LITIUMSUOJAUSPIIRIMODUULI
Suojauspiirimoduuli sisältää tasapainotuspiirin ja lisäpiirejä, jotka ohjaavat akun parametreja suojaamalla sitä ylilataukselta ja ylipurkaukselta. Se tekee tämän tarkkailemalla virtaa, jännitteitä ja lämpötiloja latauksen ja purkauksen aikana ja vertaamalla niitä ennalta määrättyihin raja-arvoihin. Jos jokin akun kennoista saavuttaa jonkin näistä rajoista, akku katkaisee latauksen tai purkauksen vastaavasti, kunnes vapautusmenetelmä on täyttynyt.
Lataamisen tai purkamisen voi kytkeä takaisin päälle muutamalla tavalla suojauksen lauettua. Ensimmäinen on aikaan perustuva, jossa ajastin laskee lyhyen ajan (esimerkiksi 30 sekuntia) ja vapauttaa sitten suojauksen. Tämä ajastin voi vaihdella suojauksesta riippuen ja se on yksitasoinen suojaus.
Toinen on arvoon perustuva, jossa arvon on laskettava tietyn kynnysarvon alapuolelle, jotta se vapautuu. Esimerkiksi kaikkien jännitteiden on laskettava alle 3,6 voltin kennoa kohden, jotta ylilataussuoja vapautuu. Tämä voi tapahtua välittömästi, kun vapautusehto on täyttynyt. Se voi tapahtua myös ennalta määrätyn ajan kuluttua. Esimerkiksi kaikkien jännitteiden on laskettava alle 3,6 voltin kennoa kohden ylilataussuojan saamiseksi ja niiden on pysyttävä kyseisen rajan alapuolella 6 sekuntia ennen kuin PCM vapauttaa suojauksen.
Kolmas on aktiviteettiperusteinen, jossa suojauksen vapauttamiseksi on suoritettava toimenpide. Toimenpide voi olla esimerkiksi kuorman poistaminen tai latauksen lisääminen. Aivan kuten arvoon perustuva suojauksen vapautus, tämäkin vapautus voi tapahtua välittömästi tai olla aikaan perustuva. Tämä voi tarkoittaa, että kuorma on poistettava akusta 30 sekunniksi ennen suojauksen vapauttamista. Aikaan ja arvoon tai aktiviteettiin ja aikaan perustuvien vapautusten lisäksi on tärkeää huomata, että näitä vapautusmenetelmiä voidaan käyttää myös muissa yhdistelmissä. Esimerkiksi ylipurkauksen vapautusjännite voi olla, kun kennojen jännite on laskenut alle 2,5 voltin, mutta kyseisen jännitteen saavuttamiseksi tarvitaan 10 sekunnin lataus. Tämän tyyppinen vapautus kattaa kaikki kolme vapautustyyppiä.
Ymmärrämme, että parhaan tuotteen valintaan vaikuttaa moni tekijä litiumparisto, ja asiantuntijamme ovat täällä auttamassa. Jos sinulla on lisäkysymyksiä oikean akun valinnasta sovellukseesi, ota rohkeasti yhteyttä asiantuntijoihimme jo tänään.
Julkaisuaika: 29.4.2024
