Nel campo delle batterie, ci sono batterie con e senza circuiti di monitoraggio. Le batterie al litio sono considerate intelligenti perché contengono una scheda a circuito stampato che gestisce le loro prestazioni. Al contrario, le batterie al piombo sigillate standard non hanno controlli della scheda a circuito stampato per migliorare la funzionalità.
Le batterie al litio intelligenti hanno tre livelli base di controllo. Il primo livello è un semplice bilanciamento che ottimizza la tensione della cella. Il secondo livello prevede un modulo di circuito di protezione (PCM) che protegge la batteria da tensioni e correnti alte/basse durante la carica e la scarica. Il terzo livello è il sistema di gestione della batteria (BMS). Il BMS contiene tutte le funzioni del circuito di bilanciamento e del PCM e aggiunge funzionalità per ottimizzare le prestazioni durante la vita della batteria, come il monitoraggio dello stato di carica e di salute.
La serie Keheng Li-ion Bluetooth è dotata di un sistema di gestione della batteria (BMS) intelligente.
Circuito di bilanciamento agli ioni di litio
Nelle batterie con un chip di bilanciamento, il chip bilancia la tensione di ogni cella della batteria solo durante la carica. La batteria è considerata bilanciata quando le tensioni di tutte le celle della batteria sono entro un piccolo intervallo di tolleranza.
Esistono due tipi di bilanciamento della batteria: bilanciamento attivo e bilanciamento passivo. Il bilanciamento attivo utilizza le celle ad alta tensione per caricare le celle a bassa tensione, riducendo così la differenza di tensione finché tutte le celle hanno una tensione simile e sono completamente cariche. Le batterie al litio Kaiheng utilizzano tutte il bilanciamento passivo, ovvero una resistenza è collegata in parallelo a ciascuna cella e la resistenza viene attivata quando la tensione della cella supera il valore di soglia. Ciò riduce la corrente di carica delle celle ad alta tensione e consente alle altre celle di recuperare.
Perché il bilanciamento delle celle è fondamentale? Nelle batterie al litio, non appena la cella con la tensione più bassa raggiunge il punto di interruzione della tensione di scarica, l'intero pacco batteria si spegne, con il risultato che parte dell'energia nelle celle non viene utilizzata. Analogamente, se le celle non sono bilanciate durante il processo di carica, il processo di carica si interrompe quando la cella con la tensione più alta raggiunge il punto di interruzione, con il risultato che alcune celle non vengono caricate completamente.
Qual è lo svantaggio? Caricare e scaricare continuamente una batteria non bilanciata ne ridurrà la capacità nel tempo. Significa anche che alcune batterie potrebbero non raggiungere mai uno stato di carica del 100%. Una batteria bilanciata si scaricherà alla stessa velocità e si spegnerà alla stessa tensione. Tuttavia, un chip bilanciato assicura una corrispondenza perfetta durante la carica, mantenendo così la capacità della batteria e consentendo la ricarica completa.
Modulo circuito di protezione al litio
Il modulo del circuito di protezione è costituito da un circuito di bilanciamento e componenti aggiuntivi che controllano i parametri della batteria impedendo il sovraccarico e la scarica eccessiva. Ciò avviene monitorando corrente, tensione e temperatura durante la carica e la scarica e confrontandoli con limiti preimpostati. Se una batteria raggiunge questi limiti, la batteria smetterà di caricarsi o scaricarsi finché non viene raggiunto il metodo di rilascio.
Dopo che la protezione è stata avviata, ci sono diversi modi per riprendere la carica o la scarica. Il primo è basato sul tempo, dove un timer esegue il conto alla rovescia (ad esempio, 30 secondi) e quindi rilascia la protezione. Il timer può essere diverso per ogni protezione ed è di un singolo livello di protezione.
Il secondo è basato sul valore e richiede un valore al di sotto di una soglia per rilasciare. Ad esempio, la tensione deve essere al di sotto di 3.6 volt per cella per rilasciare la protezione da sovraccarico. Una volta soddisfatte le condizioni di rilascio, viene immediatamente scaricata.
Consulta la nostra guida alla selezione delle batterie al litio per golf cart per un'analisi più approfondita.
Sistema di gestione della batteria al litio
Nella gestione delle batterie al litio, è necessario considerare diversi livelli di controllo e protezione. Al livello base, un circuito di bilanciamento garantisce che tutte le celle della batteria siano bilanciate per prevenire sovraccarichi e scariche eccessive. Questa soluzione è ideale per applicazioni semplici come le batterie per motociclette.
Il modulo di protezione del circuito (PCM) offre funzionalità di sicurezza avanzate per esigenze più complesse . Fornisce un singolo livello di protezione che si attiva al verificarsi di determinate condizioni, come soglie di tensione o temperatura. Ad esempio, la protezione da sovraccarico può attivarsi se la tensione della batteria supera i 3.6 volt per più di 6 secondi. Analogamente, la protezione da scarica eccessiva può richiedere che la tensione della batteria scenda al di sotto di un valore specifico per il ripristino.
La tecnologia più avanzata è il Battery Management System (BMS ), che include tutte le funzioni del PCM ma aggiunge molteplici livelli di protezione. Questo è fondamentale per gestire applicazioni ad alto carico con correnti di spunto. Ad esempio, la batteria Keheng PSL-SC-1290 è in grado di gestire le correnti di spunto implementando una protezione graduale, che si attiva a diversi livelli di corrente e per diverse durate, garantendo che la batteria funzioni senza danni.
Il sistema di gestione della batteria fornisce anche informazioni preziose sullo stato della batteria, come stato di carica, stato di salute e conteggio dei cicli. Per accedere a questi dati è necessario utilizzare protocolli di comunicazione. Keheng offre una varietà di soluzioni, come la connettività Bluetooth per il monitoraggio in tempo reale tramite app per smartphone o protocolli cablati per applicazioni più specializzate come le apparecchiature mediche.
In sintesi, la scelta del giusto sistema di gestione della batteria agli ioni di litio dipende dalla complessità e dalle esigenze dell'applicazione. Per esigenze di base, i circuiti bilanciati sono sufficienti. Per una protezione moderata, è appropriato il PCM. Per un monitoraggio completo e una protezione avanzata, un BMS è la scelta migliore.
In Keheng, comprendiamo l'importanza della protezione multipla e un Battery Management System (BMS) è la chiave per ottenerla. Ci sono molti fattori da considerare quando si sceglie la batteria al litio ideale e il nostro team di esperti è pronto ad aiutarti. Per saperne di più su come trovare la batteria perfetta per le tue esigenze specifiche, consulta i nostri esperti oggi stesso.