อะไรทำให้แบตเตอรี่ลิเธียมมีความฉลาด?

ในโลกของแบตเตอรี่ มีแบตเตอรี่ที่มีวงจรตรวจสอบและแบตเตอรี่ที่ไม่มี ลิเธียมถือเป็นแบตเตอรี่อัจฉริยะเพราะมีแผงวงจรพิมพ์ที่ควบคุมประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ลิเธียม ในทางกลับกัน แบตเตอรี่ตะกั่วกรดแบบปิดผนึกมาตรฐานไม่มีแผงวงจรควบคุมใดๆ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน

ใน แบตเตอรี่ลิเธียมอัจฉริยะมีการควบคุมพื้นฐาน 3 ระดับ ระดับแรกของการควบคุมคือการปรับสมดุลแบบง่ายๆ ที่เพียงแค่ปรับแรงดันไฟของเซลล์ให้เหมาะสม ระดับที่สองของการควบคุมคือโมดูลวงจรป้องกัน (PCM) ที่ปกป้องเซลล์จากแรงดันไฟและกระแสไฟสูง/ต่ำในระหว่างการชาร์จและการคายประจุ ระดับที่สามของการควบคุมคือระบบการจัดการแบตเตอรี่ (BMS) BMS มีความสามารถทั้งหมดของวงจรสมดุลและโมดูลวงจรป้องกัน แต่มีฟังก์ชันเพิ่มเติมเพื่อปรับประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ให้เหมาะสมตลอดอายุการใช้งาน (เช่น การตรวจสอบสถานะการชาร์จและสถานะสุขภาพ)

วงจรปรับสมดุลลิเธียม

ในแบตเตอรี่ที่มีชิปปรับสมดุล ชิปจะทำการปรับสมดุลแรงดันไฟของเซลล์แต่ละเซลล์ในแบตเตอรี่ในขณะที่กำลังชาร์จ แบตเตอรี่จะถือว่าสมดุลเมื่อแรงดันไฟของเซลล์ทั้งหมดอยู่ในค่าความคลาดเคลื่อนเล็กน้อยของกันและกัน การปรับสมดุลมีสองประเภท ได้แก่ แบบแอ็กทีฟและแบบพาสซีฟ การปรับสมดุลแบบแอ็กทีฟเกิดขึ้นโดยใช้เซลล์ที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงในการชาร์จเซลล์ที่มีแรงดันไฟฟ้าต่ำลง จึงลดความต่างของแรงดันไฟฟ้าระหว่างเซลล์ลงจนกระทั่งเซลล์ทั้งหมดใกล้เคียงกันและแบตเตอรี่ชาร์จเต็มแล้ว การปรับสมดุลแบบพาสซีฟซึ่งใช้กับแบตเตอรี่ลิเธียม Power Sonic ทั้งหมด คือเมื่อเซลล์แต่ละเซลล์มีตัวต้านทานขนานกัน ซึ่งจะเปิดขึ้นเมื่อแรงดันไฟของเซลล์อยู่เหนือเกณฑ์ วิธีนี้จะทำให้กระแสการชาร์จในเซลล์ที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงลดลง ทำให้เซลล์อื่นๆ สามารถตามทันได้

ทำไมการปรับสมดุลเซลล์จึงมีความสำคัญ ในแบตเตอรี่ลิเธียม เมื่อเซลล์ที่มีแรงดันไฟฟ้าต่ำสุดถึงระดับแรงดันไฟฟ้าตัดการคายประจุ แบตเตอรี่ทั้งหมดก็จะปิดลง ซึ่งอาจหมายความว่าเซลล์บางเซลล์มีพลังงานที่ไม่ได้ใช้งาน ในทำนองเดียวกัน หากเซลล์ไม่สมดุลเมื่อชาร์จ การชาร์จจะหยุดชะงักทันทีที่เซลล์ที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงสุดถึงระดับแรงดันไฟฟ้าตัด และเซลล์ทั้งหมดจะไม่ได้รับการชาร์จจนเต็ม

มีอะไรแย่นักนะ การชาร์จและปล่อยแบตเตอรี่ที่ไม่สมดุลอย่างต่อเนื่องจะทำให้ความจุของแบตเตอรี่ลดลงเมื่อเวลาผ่านไป ซึ่งหมายความว่าเซลล์บางเซลล์จะชาร์จเต็ม ในขณะที่เซลล์อื่นๆ จะชาร์จไม่เต็ม ส่งผลให้แบตเตอรี่อาจไม่ถึงสถานะการชาร์จ 100%

ทฤษฎีนี้ระบุว่าเซลล์ที่สมดุลจะคายประจุด้วยอัตราเดียวกัน ดังนั้นจึงตัดไฟที่แรงดันไฟเดียวกัน ซึ่งไม่เป็นความจริงเสมอไป ดังนั้นการมีชิปสมดุลจะช่วยให้มั่นใจว่าเซลล์แบตเตอรี่จะจับคู่กันอย่างเต็มที่เมื่อชาร์จ เพื่อปกป้องความจุของแบตเตอรี่และชาร์จจนเต็ม

โมดูลวงจรป้องกันลิเธียม

โมดูลวงจรป้องกันประกอบด้วยวงจรสมดุลและวงจรเพิ่มเติมที่ควบคุมพารามิเตอร์ของแบตเตอรี่โดยป้องกันการชาร์จเกินและการคายประจุเกิน โมดูลนี้ทำได้โดยการตรวจสอบกระแสไฟ แรงดันไฟ และอุณหภูมิในระหว่างการชาร์จและการคายประจุ และเปรียบเทียบกับขีดจำกัดที่กำหนดไว้ล่วงหน้า หากเซลล์แบตเตอรี่เซลล์ใดเซลล์หนึ่งถึงขีดจำกัดดังกล่าว แบตเตอรี่จะปิดการชาร์จหรือคายประจุตามนั้นจนกว่าจะถึงวิธีการปล่อยประจุ

มีหลายวิธีในการเปิดการชาร์จหรือปล่อยประจุกลับคืนหลังจากที่ระบบป้องกันถูกกระตุ้น วิธีแรกคือแบบอิงตามเวลา โดยตัวจับเวลาจะนับเป็นช่วงเวลาสั้นๆ (เช่น 30 วินาที) จากนั้นจึงปล่อยระบบป้องกัน ตัวจับเวลานี้อาจแตกต่างกันไปสำหรับระบบป้องกันแต่ละระบบและเป็นระบบป้องกันระดับเดียว

ประการที่สองคือค่าตามมูลค่า โดยค่าจะต้องลดลงต่ำกว่าเกณฑ์จึงจะปล่อยได้ ตัวอย่างเช่น แรงดันไฟทั้งหมดจะต้องลดลงต่ำกว่า 3.6 โวลต์ต่อเซลล์จึงจะปล่อยการป้องกันการชาร์จเกินได้ ซึ่งอาจเกิดขึ้นได้ทันทีเมื่อบรรลุเงื่อนไขการปล่อย หรืออาจเกิดขึ้นหลังจากเวลาที่กำหนดล่วงหน้าก็ได้ ตัวอย่างเช่น แรงดันไฟทั้งหมดจะต้องลดลงต่ำกว่า 3.6 โวลต์ต่อเซลล์จึงจะปล่อยการป้องกันการชาร์จเกิน และจะต้องอยู่ต่ำกว่าขีดจำกัดดังกล่าวเป็นเวลา 6 วินาทีก่อนที่ PCM จะปล่อยการป้องกัน

วิธีที่สามคือแบบอิงตามกิจกรรม ซึ่งจะต้องมีการดำเนินการบางอย่างเพื่อปลดการป้องกัน ตัวอย่างเช่น การดำเนินการอาจเป็นการถอดโหลดหรือใช้ประจุ เช่นเดียวกับการปลดการป้องกันแบบอิงตามค่า การปลดนี้อาจเกิดขึ้นทันทีหรือขึ้นอยู่กับเวลา ซึ่งอาจหมายถึงต้องถอดโหลดออกจากแบตเตอรี่เป็นเวลา 30 วินาทีก่อนที่จะปลดการป้องกัน นอกจากการปลดแบบอิงตามเวลาและค่าหรือแบบอิงตามกิจกรรมและเวลาแล้ว สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าวิธีการปลดเหล่านี้อาจเกิดขึ้นในรูปแบบอื่นๆ ตัวอย่างเช่น แรงดันไฟปลดเมื่อปล่อยประจุเกินอาจเกิดขึ้นเมื่อเซลล์ลดลงต่ำกว่า 2.5 โวลต์ แต่ต้องชาร์จเป็นเวลา 10 วินาทีเพื่อให้ได้แรงดันไฟดังกล่าว การปลดประเภทนี้ครอบคลุมการปลดทั้งสามประเภท

เราเข้าใจว่ามีหลายปัจจัยที่ต้องคำนึงถึงในการเลือกสิ่งที่ดีที่สุด แบตเตอรี่ลิเธียมและผู้เชี่ยวชาญของเราพร้อมให้ความช่วยเหลือ หากคุณมีคำถามเพิ่มเติมเกี่ยวกับการเลือกแบตเตอรี่ที่เหมาะสมกับการใช้งานของคุณ โปรดติดต่อผู้เชี่ยวชาญของเราได้ในวันนี้