Tecnología de ecualización de la batería BMS: Análisis en profundidad de la ecualización activa y la ecualización pasiva

En un momento en que el nuevo campo energético está en auge, la tecnología de la batería, como el soporte principal, ha atraído mucha atención.y la tecnología de balance de baterías es una de las funciones clave del BMSEste artículo explorará las dos tecnologías de ecualización BMS de la batería central, incluida la ecualización activa y la ecualización pasiva, analizará sus principios, ventajas y desventajas,y escenarios de aplicación, y ayudar a los lectores a comprender plenamente los misterios de la tecnología de ecualización de baterías.

Por qué las baterías necesitan tecnología de equilibrio

El paquete de baterías se compone generalmente de múltiples células individuales en serie.y cambios en las características de la propia batería, estas células individuales experimentarán inconsistencias en voltaje, capacidad, etc. durante el uso real. Si no se corrige, esta inconsistencia se acumulará con el reciclaje de la batería,que eventualmente puede conducir a una sobrecarga o sobre descarga de algunas baterías, afectando el rendimiento de toda la batería, e incluso causando problemas de seguridad.La introducción de la tecnología de ecualización tiene como objetivo ajustar el voltaje o la energía de cada batería individual para equilibrar, prolongar la vida útil de la batería y mejorar el rendimiento y la seguridad de la batería.

Balance activo: una poderosa herramienta para una gestión eficiente de la energía

La ecualización activa es un método de ecualización avanzado. 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 converters, transformadores, etc.) para realizar la reasignación y ecualización de la energía.

Ventajas

• Alta utilización de energía:El equilibrio activo evita el desperdicio de energía a través de la transferencia de energía, lo que mejora en gran medida la eficiencia de utilización de energía del paquete de baterías.La utilización de la energía se puede mejorar en un 30% en comparación con el equilibrio pasivo, que es especialmente importante para los grandes sistemas de baterías (por ejemplo, vehículos eléctricos, sistemas de almacenamiento de energía, etc.) que requieren una gestión eficiente de la energía.
• Velocidad de ecualización rápida:Puede lograr el estado equilibrado del paquete de baterías en poco tiempo,especialmente adecuado para escenarios en los que las células individuales del paquete de baterías tengan una gran diferencia o altos requisitos para la velocidad equilibrada.
• Ajuste bidireccional:no sólo puede equilibrarse durante la carga, sino que también puede ajustarse dinámicamente según el estado de la batería durante la descarga,para mantener mejor la consistencia de la batería.

Desventajas

• El circuito es complejo y el costo es alto:La ecualización activa requiere circuitos complejos adicionales, chips de control y componentes de almacenamiento y conversión de energía.que hace que el diseño de hardware de todo el sistema BMS sea más complejo y el costo aumente.
• Exigencias elevadas de exactitud del control:Para lograr una transferencia y distribución de energía precisas, el sistema de ecualización activa requiere sensores, controladores y algoritmos de control complejos de alta precisión.que establece requisitos elevados para la exactitud y estabilidad del control del BMS.

Escenarios de aplicación

Debido a su excelente rendimiento, la tecnología de equilibrio activo se utiliza ampliamente en áreas que requieren un rendimiento y una vida útil de la batería estrictos, como vehículos eléctricos, herramientas eléctricas,sistemas de almacenamiento de energía de gama alta, etc. En los vehículos eléctricos, la ecualización activa puede garantizar que el paquete de baterías mantenga siempre una buena consistencia en ciclos frecuentes de carga y descarga y condiciones de alta potencia de salida,prolonga la vida útil de la batería, y mejora el rendimiento energético y el alcance del vehículo.

Saldo pasivo: una solución básica sencilla y práctica

La ecualización pasiva consiste en utilizar el método de las resistencias paralelas en el paquete de baterías para consumir el exceso de energía eléctrica de una sola célula con un voltaje más alto en forma de energía térmica,Así que los voltajes de cada célula tienden a ser consistentes.

Ventajas

• Circuito simple y bajo costo:La aplicación de la ecualización pasiva sólo requiere que una resistencia y el interruptor de control correspondiente se conecten en paralelo a cada batería individual.el costo del hardware es bajo, y es fácil de diseñar e implementar.
• Tecnología madura y alta fiabilidad:Esta tecnología se ha utilizado en el mercado de las baterías durante muchos años.

Desventajas

• Bajo consumo de energía:El exceso de electricidad se disipa en forma de energía térmica, causando desperdicio de energía y reduciendo la eficiencia general del paquete de baterías.Este problema del desperdicio de energía es más obvio.
• Velocidad de ecualización lenta:Para las celdas individuales con grandes diferencias en el paquete de baterías, la velocidad es relativamente lenta.puede llevar mucho tiempo alcanzar el estado de ecualización.
• Solo apto para el proceso de carga:Solo puede desempeñar un papel en el proceso de carga de la batería y no puede equilibrar efectivamente el ajuste durante el proceso de descarga.

Escenarios de aplicación

La tecnología de ecualización pasiva se utiliza a menudo en ocasiones en las que es más sencilla en términos de costes, tiene requisitos relativamente bajos de rendimiento de la batería y es de pequeño tamaño,Los productos electrónicos de consumo (como los teléfonos móviles)En el caso de los sistemas de almacenamiento de energía de bajo coste, y algunos equipos eléctricos pequeños.sus características simples y fiables pueden satisfacer los requisitos básicos de equilibrio de la batería al tiempo que reducen el costo general del sistema.

Análisis comparativo del equilibrio activo y del equilibrio pasivo

A partir de la comparación anterior, podemos ver que el balance activo y el balance pasivo tienen sus propias características y ventajas y son adecuados para diferentes escenarios de aplicación.

La integración y el desarrollo de dos tecnologías equilibradas

En las aplicaciones prácticas, con el fin de aprovechar al máximo las ventajas del balance activo y el balance pasivo y compensar sus respectivas deficiencias,Algunos sistemas BMS avanzados han comenzado a explorar la aplicación integrada de los dos sistemas.Por ejemplo, en los sistemas de gestión de baterías de algunos vehículos eléctricos, se adopta una estrategia de combinación de ecualización activa y ecualización pasiva.Durante el proceso diario de carga y descarga, el equilibrio activo es el objetivo principal, y la energía de cada batería individual se ajusta rápida y eficazmente para mantener la consistencia del paquete de baterías;y cuando el vehículo se quede parado durante mucho tiempo o se someta a un mantenimiento regular, el equilibrio pasivo es asistido para optimizar el paquete de baterías en profundidad para garantizar el rendimiento general y la vida útil del paquete de baterías.Esta solución de fusión no sólo mejora el rendimiento y la seguridad de la batería, pero también tiene en cuenta el coste y la fiabilidad del sistema.

Tendencias de desarrollo futuro

Con el continuo desarrollo de la tecnología de la batería y los crecientes requisitos para el rendimiento y la vida útil de la batería, la tecnología de ecualización BMS de la batería también está innovando y mejorando constantemente.En el futuro, la tecnología de equilibrio de baterías se desarrollará en las siguientes direcciones:

• Una mayor eficiencia en la utilización de la energía:Optimizar continuamente el diseño del circuito de ecualización activa y el algoritmo de control, mejorar la eficiencia y la precisión de la transferencia de energía y minimizar la pérdida de energía.
• Velocidad de ecualización más rápida:Desarrollar circuitos y dispositivos de ecualización de mayor rendimiento para mejorar la velocidad de respuesta y las capacidades de ajuste del sistema de ecualización y lograr una ecualización rápida y en tiempo real de la batería.
• Una estrategia más inteligente y equilibrada:Desarrollar estrategias inteligentes de control equilibrado con la ayuda de tecnologías avanzadas como la inteligencia artificial y el aprendizaje automático.Al analizar y aprender los datos históricos y el estado de funcionamiento en tiempo real de la batería, y ajustando automáticamente los parámetros y estrategias de equilibrio, se logra una gestión y un control de equilibrio refinados del paquete de baterías.
• Integración profunda con otras tecnologías:La tecnología de ecualización de la batería se integrará profundamente con el sistema de gestión térmica de la batería, el sistema de gestión de la energía, etc.para formar una solución de gestión de baterías más completa y eficiente, y mejorar de forma integral el rendimiento, la seguridad y la fiabilidad del sistema de baterías.

La tecnología de ecualización de la batería BMS es crucial para garantizar el rendimiento, la vida útil y la seguridad del paquete de baterías.cada uno con sus características y escenarios aplicablesEn las aplicaciones prácticas, la selección racional y la aplicación de la tecnología de equilibrio, 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 packCon el continuo desarrollo e innovación de la tecnología, la tecnología de balance de baterías proporcionará un apoyo más fuerte para el desarrollo de la nueva industria energética.promover la aplicación más amplia de la tecnología de baterías en diversos campos, y ayudar a lograr un futuro energético verde y sostenible.