Mit dem Wachsen Anwendungen für Lithiumbatterien, die Nachfrage nach Hochspannung, hoher Rate und hohem Strom ist gestiegen. Allerdings bringt die Verbesserung der Batterietechnologie große Herausforderungen mit sich, wenn die Batterien an Endgeräte mit großer Kapazität (sogenannte kapazitive Lasten) angeschlossen werden. Wenn wir den Einschaltknopf betätigen, kann der augenblickliche Startstrom über die Anschlusskondensatoren einen sofortigen Kurzschluss oder eine Funkenbildung an den Anschlüssen verursachen. Dies wird auch als „Lithiumbatterie-Funkenbildung“ bezeichnet.
Als nächstes untersuchen wir die Bedeutung der Vorentladefunktion des Batteriemanagementsystems und den Schutz des Stromkreises vor Spitzenströmen.
Verständnis der kapazitiven Last der „Lithiumbatterie-Funkenbildung“
Endgeräte verfügen oft über eine große Kapazität, die zwischen Tausenden und Zehntausenden μF liegt. Obwohl sich die Spannung der Anschlusskapazität beim Laden des Lithium-Akkus nicht sprunghaft ändert, unterliegt der Strom an beiden Enden der Anschlusskapazität plötzlichen Schwankungen. Dieses Verhalten ist Teil des Funktionsprinzips eines Kondensators und führt zu einem äquivalenten Kurzschluss an den Enden des Kondensators.
Die Rolle von Vorentladeschaltungen bei der Lösung des Problems, dass die Batterie beim Anschließen Funken erzeugt
Um gefährlich hohe Ströme zu vermeiden, die über den normalen Betriebsstrom der Endgeräte hinausgehen, ist es wichtig, Vorentladeschaltungen in das Lithium-Batterie-Managementsystem (BMS) zu integrieren. Indem der Kondensator mit einem begrenzten Strom aufgeladen wird, bis er vollständig aufgeladen ist, dämpft die Vorentladeschaltung die Auswirkungen von Spitzenströmen. Dies verhindert transiente hohe Ströme, die deutlich über dem normalen Betriebsstrom des Endgeräts liegen, und vermeidet Batteriefunken beim Anschließen. Schützt die Schaltungsgeräte effektiv vor Spitzenströmen.
Funktionsprinzip der Vorentladungsfunktion
Im Folgenden wird das Funktionsprinzip der Vorentladungsfunktion in der BMS-Lösung erläutert:
- BMS erhält den Befehl, den Entladekreis zu öffnen (Hinweis 1).
- BMS initiiert die Vorentladungsschaltung, die abhängig von der Größe der kapazitiven Last für eine bestimmte Dauer aktiv bleibt.
- BMS schließt den Vorentladekreis und aktiviert den normalen Entladekreis.
Um die beste Leistung der Vorentladungsfunktion zu erzielen, müssen zwei Schlüsselfaktoren berücksichtigt werden. Zunächst ist die Kenntnis der Größe der kapazitiven Last erforderlich. Zweitens kann die Vorentladungsfunktion erst aktiviert werden, wenn die Batterie eine zuverlässige Verbindung mit der kapazitiven Last hergestellt hat.
(Hinweis 1: Der Befehl zum Öffnen des Entladekreises kann in Form einer Kommunikationsanweisung im Programm oder einer Hardware-Schaltkreisdurchleitung erfolgen. Die genaue verwendete Methode sollte mit dem Anwendungsszenario übereinstimmen.)
Fazit
Die Einbeziehung von Vorentladeschaltungen in Lithiumbatterie-Managementsysteme spielt eine entscheidende Rolle bei der Entlastung der Batterie durch Funkenbildung bei Verbindungsproblemen, die durch abrupte Stromänderungen an beiden Enden der Anschlusskapazität verursacht werden. Durch diese vorbeugende Funktion können die schädlichen Auswirkungen von Spitzenströmen reduziert werden, wodurch das Schaltkreisgerät geschützt und seine Lebensdauer sichergestellt wird.
Unsere Vorentladefunktion für die BMS-Lösungen, für die sie in den Akkupacks verwendet werden elektrische Surfbretter, gewerbliche und industrielle Reinigungsmaschinen und große automatische Roboter.
Das Verständnis der Bedeutung von Vorentladungsfunktionen und die Berücksichtigung der spezifischen Parameter der kapazitiven Last sind wesentliche Schritte zur sicheren und optimalen Nutzung von Lithiumbatterien in verschiedenen Anwendungen.
