Verjamem, da so bili vsi seznanjeni s konceptom celičnega ravnovesja, predvsem zato, ker trenutna konsistenca celic ni dovolj dobra in jo je treba izboljšati z ravnovesjem. Tako kot v svetu ne moremo najti dveh enakih listov in ne moremo najti dveh enakih celic. Ravnotežje je končno namenjeno odpravi pomanjkljivosti baterijskih celic in je sredstvo za nadomestilo. Spodaj je kratek uvod v pasivno in aktivno uravnoteženje litijevih baterij:
01 Pasivno ravnotežje
Pasivno uravnoteženje na splošno izprazni baterije z višjo napetostjo z uporovnim praznjenjem, pri čemer se sprosti elektrika v obliki toplote, da se pridobi daljši čas polnjenja za druge baterije. Na ta način je moč celotnega sistema omejena z baterijo z najmanjšo kapaciteto. Med postopkom polnjenja imajo litijeve baterije na splošno zgornjo mejno vrednost zaščitne napetosti polnjenja. Ko določen niz baterij doseže to vrednost napetosti, bo zaščitna plošča litijeve baterije prekinila polnilno vezje in ustavila polnjenje. Zato sta prednosti pasivnega ravnovesja nizki stroški in preprosta zasnova vezja; Pomanjkljivost je, da je bilanca zasnovana na najnižji preostali kapaciteti baterije, kar ne more povečati kapacitete baterij z nizko preostalo kapaciteto, 100% uravnotežene moči pa se izgubi v obliki toplote. Zaščitne plošče za litijeve baterije imajo na splošno funkcijo zaščite pred prenapolnjenostjo, ki preprečuje prenapolnjenost baterije.
Kot je prikazano na sliki 2, se med postopkom polnjenja druga baterija najprej napolni do vrednosti zaščitne napetosti, kar sproži zaščitni mehanizem zaščitne plošče litijeve baterije in ustavi polnjenje akumulatorskega sistema, kar neposredno povzroči nezmožnost popolnega napolnite prvo in tretjo baterijo. Polna napolnjenost celotnega sistema je omejena z drugo baterijo, kar je sistemska izguba. Da bi povečali moč akumulatorskega sistema, bo zaščitna plošča litijeve baterije uravnotežila baterijo med polnjenjem. Kot je prikazano na sliki 3, bo po uravnoteženem zagonu zaščitna plošča litijeve baterije izpraznila drugo baterijo in tako podaljšala čas, da doseže vrednost zaščitne napetosti. To bo tudi podaljšalo čas polnjenja prve in tretje baterije, s čimer se bo povečala skupna moč baterijskega sistema. Vendar se 100 % izpraznjene moči akumulatorja št. 2 pretvori v sproščanje toplote, kar ima za posledico precejšnje izgube (odvajanje toplote akumulatorja št. 2 je izguba sistema in tudi izguba energije).
Kot je prikazano na sliki 4, lahko prekomerno praznjenje poleg resnega vpliva prekomernega polnjenja na baterijo povzroči tudi resno škodo na bateriji. Podobno ima zaščitna plošča za litijevo baterijo funkcijo zaščite pred prekomerno izpraznitvijo. Pri praznjenju, ko napetost druge baterije doseže vrednost zaščite pred izpraznitvijo, se sproži zaščitni mehanizem zaščitne plošče litijeve baterije, ki ustavi praznjenje sistema, kar neposredno povzroči, da preostale kapacitete prve in tretje baterije ni mogoče izprazniti. v celoti uporabljen. Po uravnoteženem zagonu se izboljša sistem prekomernega praznjenja.
02 Aktivno ravnotežje
Aktivno izravnavo dosežemo s prenosom električne energije, ki je visoko učinkovit in povzroča minimalne izgube. Različni proizvajalci imajo različne metode, uravnoteženi tok pa se razlikuje od 1 do 10 A.
Pasivno uravnoteženje je primerno za aplikacije paketov litijevih baterij z majhno kapaciteto in nizkim številom nizov, medtem ko je aktivno uravnoteženje primerno za aplikacije paketov litijevih baterij z velikim številom nizov in veliko kapaciteto. Za BMS je poleg funkcije uravnoteženja še bolj pomembna osnovna strategija uravnoteženja.
Kot je prikazano na sliki 5, vsakih 6 nizov baterij tvori skupino, skupna moč 6 nizov baterij pa se prenese na baterijo z manjšo kapaciteto. Induktivno aktivno uravnoteženje temelji na fizični pretvorbi, integraciji močnostnih stikal in mikro induktorjev. Uporablja dvosmerno metodo uravnoteženja za uravnoteženje baterij s prenosom napolnjenosti med sosednjimi ali sosednjimi baterijami in lahko doseže uravnoteženje ne glede na to, ali je baterija izpraznjena, napolnjena ali statična. Učinkovitost uravnoteženja je kar 92 %.
Delovni princip praznjenja in polnjenja je prikazan na slikah 6 in 7, kjer baterija 2 prenaša moč na bateriji 1 in 3. Učinkovit prenos napolnjenosti zagotavlja, da ostane napetost treh baterij med polnjenjem uravnotežena, kar omogoča, da so vse baterije popolnoma napolnjene. Zaščitna plošča za litijevo baterijo lahko tudi uravnoteži baterijo med praznjenjem. Prva in tretja baterija prenašata svojo moč na drugo baterijo, napetost treh baterij pa se nenehno prazni v uravnoteženem stanju, tako da se lahko porabi vsa baterijska moč.