Technologie d'équilibrage de la batterie BMS: analyse approfondie de l'équilibrage actif et de l'équilibrage passif

A l'heure où le domaine de la nouvelle énergie est en plein essor, la technologie des batteries, en tant que support principal, a attiré beaucoup d'attention.La technologie d'équilibrage des batteries est l'une des fonctions clés du BMS.Cet article explorera les deux principales technologies d'égalisation BMS de la batterie, y compris l'égalisation active et l'égalisation passive, analysera leurs principes, avantages et inconvénients,et les scénarios d'application, et aider les lecteurs à comprendre pleinement les mystères de la technologie d'équilibrage de la batterie.

Pourquoi les batteries ont-elles besoin d'une technologie d'équilibre

La batterie est généralement composée de plusieurs cellules individuelles en série.et des changements dans les caractéristiques de la batterie elle-même, ces cellules individuelles connaîtront des incohérences de tension, de capacité, etc. lors de leur utilisation réelle. Si elles ne sont pas corrigées, cette incohérence s'accumulera avec le recyclage de la batterie,qui peut éventuellement entraîner une surcharge ou une surdécharge de certaines piles, affectant les performances de l'ensemble de la batterie, et même causant des problèmes de sécurité.L'introduction de la technologie d'équilibrage vise à régler la tension ou l'énergie de chaque batterie individuelle pour équilibrer, prolonge la durée de vie de la batterie et améliore les performances et la sécurité globales de la batterie.

Le bilan actif: un outil puissant pour une gestion efficace de l'énergie

L'égalisation active est une méthode d'égalisation avancée. Its core principle is to actively transfer the energy of single cells with higher energy in the battery pack to single cells with lower energy through specific circuits (such as bidirectional DC-DC convertersLes transformateurs, etc.) permettent de réaliser la réaffectation et l'égalisation de l'énergie.

Les avantages

• Utilisation élevée de l'énergie:L'équilibre actif évite le gaspillage d'énergie par transfert d'énergie, ce qui améliore considérablement l'efficacité d'utilisation de l'énergie du bloc de batteries.L'utilisation de l'énergie peut être améliorée d'environ 30% par rapport à l'équilibrage passif, ce qui est particulièrement important pour les grands systèmes de batteries (par exemple, véhicules électriques, systèmes de stockage d'énergie, etc.) qui nécessitent une gestion efficace de l'énergie.
• Vitesse de mise à niveau rapide:Il peut atteindre l'état d'équilibre de la batterie en peu de temps,particulièrement adapté aux scénarios où les cellules individuelles du paquet de batteries présentent une grande différence ou des exigences élevées en matière de vitesse équilibrée.
• Réglage bidirectionnel:non seulement il peut être équilibré pendant la charge, mais il peut également être réglé dynamiquement en fonction de l'état de la batterie pendant la décharge,afin de mieux maintenir la consistance de la batterie.

Les défauts

• Le circuit est complexe et le coût est élevé:L'équalisation active nécessite des circuits complexes supplémentaires, des puces de commande et des composants de stockage et de conversion d'énergie,qui rend la conception matérielle de l'ensemble du système BMS plus complexe et les coûts augmentent.
• Exigences élevées en matière de précision du contrôle:Afin d'obtenir un transfert et une distribution d'énergie précis, le système d'équilibrage actif nécessite des capteurs, des contrôleurs et des algorithmes de commande de haute précision,qui impose des exigences élevées quant à l'exactitude et à la stabilité du contrôle du BMS.

Scénarios d'application

En raison de ses excellentes performances, la technologie d'équilibrage actif est largement utilisée dans les domaines qui nécessitent des performances et une durée de vie de la batterie strictes, tels que les véhicules électriques, les outils électriques,systèmes de stockage d'énergie haut de gamme, etc. Dans les véhicules électriques, l'équilibrage actif peut garantir que la batterie conserve toujours une bonne consistance dans des cycles de charge et de décharge fréquents et dans des conditions de puissance élevée,prolonge la durée de vie de la batterie, et améliore la puissance et l'autonomie du véhicule.

Balance passive: une solution de base simple et pratique

L'équalisation passive consiste à utiliser la méthode des résistances parallèles dans la batterie pour consommer l'énergie électrique excédentaire d'une seule cellule avec une tension plus élevée sous forme d'énergie thermique,de sorte que les tensions de chaque cellule ont tendance à être cohérente.

Les avantages

• Circuit simple et faible coût:La mise en œuvre de l'égalisation passive ne nécessite qu'une résistance et un interrupteur de commande correspondant à être connectés en parallèle à chaque batterie.le coût du matériel est faible, et il est facile à concevoir et à mettre en œuvre.
• Technologie mature et fiabilité élevée:Cette technologie est utilisée sur le marché des batteries depuis de nombreuses années.

Les défauts

• Faible consommation d'énergie:L'excès d'électricité est dissipé sous forme d'énergie thermique, ce qui entraîne un gaspillage d'énergie et réduit l'efficacité globale de la batterie.Ce problème de gaspillage d'énergie est plus évident.
• Vitesse de levage lente:Pour les cellules individuelles avec de grandes différences dans le paquet de batteries, la vitesse est relativement lente.il peut prendre beaucoup de temps pour atteindre l' état d' égalisation.
• Convient uniquement pour le processus de recharge:Il ne peut jouer qu'un rôle dans le processus de charge de la batterie et ne peut pas équilibrer efficacement le réglage pendant le processus de décharge.

Scénarios d'application

La technologie d'équilibrage passif est souvent utilisée dans les cas où elle est plus économique, nécessite des performances de batterie relativement faibles et est de petite taille,Il s'agit d'un produit de consommation électronique (tels que les téléphones mobiles).Dans ces applications, il est possible de détecter les effets secondaires de l'électricité sur les systèmes de stockage d'énergie.ses caractéristiques simples et fiables peuvent répondre aux exigences de base en matière d'équilibre de la batterie tout en réduisant le coût global du système.

Analyse comparative de l'équilibre actif et de l'équilibre passif

D'après la comparaison ci-dessus, nous pouvons voir que le solde actif et le solde passif ont leurs propres caractéristiques et avantages et sont adaptés à différents scénarios d'application.

L'intégration et le développement de deux technologies équilibrées

Dans les applications pratiques, afin de tirer pleinement parti des avantages de l'équilibre actif et de l'équilibre passif et de compenser leurs lacunes respectives,Certains systèmes BMS avancés ont commencé à explorer l'application intégrée des deuxPar exemple, dans les systèmes de gestion de la batterie de certains véhicules électriques, une stratégie de combinaison d'équilibrage actif et passif est adoptée.Au cours du processus de recharge et de décharge quotidienne, l'équilibre actif est au centre de l'attention et l'énergie de chaque batterie individuelle est rapidement et efficacement ajustée pour maintenir la cohérence de la batterie;et lorsque le véhicule est laissé debout pendant une longue période ou subit une maintenance régulière, l'équilibre passif est assuré pour optimiser la batterie en profondeur afin d'assurer la performance globale et la durée de vie de la batterie.Cette solution de fusion améliore non seulement les performances et la sécurité de la batterie, mais tient également compte du coût et de la fiabilité du système.

Tendances de développement à venir

Avec le développement continu de la technologie des batteries et les exigences croissantes en matière de performances et de durée de vie des batteries, la technologie d'équilibrage des batteries BMS innove et s'améliore également constamment.À l'avenir, la technologie d'équilibrage des batteries se développera dans les directions suivantes:

• Efficacité de l'utilisation de l'énergie:Optimiser en permanence la conception et l'algorithme de contrôle du circuit d'égalisation actif, améliorer l'efficacité et la précision du transfert d'énergie et minimiser les pertes d'énergie.
• Vitesse d'égalisation plus rapide:Développer des circuits et des dispositifs d'équilibrage plus performants pour améliorer la vitesse de réponse et les capacités d'ajustement du système d'équilibrage et parvenir à une équilibrage rapide et en temps réel de la batterie.
• Une stratégie plus équilibrée:Développer des stratégies de contrôle intelligentes et équilibrées à l'aide de technologies avancées telles que l'intelligence artificielle et l'apprentissage automatique.En analysant et en apprenant les données historiques et l'état de fonctionnement en temps réel de la batterie, et en ajustant automatiquement les paramètres et les stratégies d'équilibre, la gestion et le contrôle de l'équilibre raffinés de la batterie sont obtenus.
• Intégration approfondie avec d'autres technologies:La technologie d'équalisation des batteries sera profondément intégrée au système de gestion thermique, au système de gestion de l'énergie, etc. de la batterie.pour former une solution de gestion des batteries plus complète et plus efficace, et améliorer globalement les performances, la sécurité et la fiabilité du système de batterie.

La technologie d'équilibrage de la batterie BMS est cruciale pour assurer les performances, la durée de vie et la sécurité de la batterie.chacun avec ses caractéristiques et les scénarios applicablesDans les applications pratiques, la sélection rationnelle et l'application de la technologie de l'équilibre, or exploring a fusion solution of the two based on specific needs is of great significance to fully utilize the performance potential of the battery pack and extend the service life of the battery packAvec le développement continu et l'innovation de la technologie, la technologie de l'équilibre des batteries apportera un soutien plus fort au développement de la nouvelle industrie de l'énergie.promouvoir une application plus large de la technologie des batteries dans divers domaines, et contribuer à la réalisation d'un avenir énergétique vert et durable.