Энергия батарея системасын тигезләү белән идарә итү
Батарейка пакетындагы аерым күзәнәкләр арасындагы сыйдырышлыкны һәм энергия аермаларын тигезләү һәм батарея пакетының энергия куллану тизлеген яхшырту өчен, зарядлау һәм агызу процессында тигезләү схемасы кирәк. Тигезләү процессында схеманың энергияне ничек кулланганына карап, аны ике төп категориягә бүлеп була: энергия тарату төре һәм - булмаган энергия төре. Энергиянең таралу төре артык энергияне җылылык кебек тарата, ә - булмаган энергияне тарату төре артык энергияне башка батарейкаларга күчерә яки үзгәртә.
Энергиянең таралуы - тибындагы тигезлек белән идарә итү
Энергиянең таралуы - тибындагы тигезләү схемалары тигезләүгә ирешәләр, корылма токын параллель резисторлар аша аерым батарея күзәнәкләрендә, рәсем 8 - 12 күрсәткәнчә. Бу схема структурасы гади, һәм тигезләү процессы гадәттә зарядлау вакытында тәмамлана. Ләкин, ул түбән - сыйдырышлы аерым күзәнәкләрнең көчен тулыландыра алмый, нәтиҗәдә энергия калдыклары һәм җылылык белән идарә итү системасына йөк арта. Энергия тарату тибындагы электр приборлары гадәттә ике категориягә бүленә:
Энергиянең таралуы - типтагы электр приборлары гадәттә ике категориягә бүленә: Беренчедән, шант резисторы һәр батарея күзәнәгенә параллель тоташкан даими шант резисторын тигезләү зарядлау схемасы. Бу ысул югары ышанычлылык һәм зур шант резисторы кыйммәте белән аерылып тора, тотрыклы шант аша үз-үзен - чыгару аркасында аерым күзәнәк көчәнешендәге аерманы киметә. Аның җитешсезлеге шунда: шант резисторы зарядлау вакытында да, агызу вакытында даими энергия куллана, нәтиҗәдә зур энергия югалуга китерә; ул гадәттә энергияне тиз арада тулыландыра торган кушымталар өчен яраклы.
Икенчедән, вагон - контроль шант резисторын тигезләү зарядлау схемасы, монда шант резисторы ачкыч белән идарә ителә. Зарядлау вакытында, аерым батарея көчәнеше өзелгән көчәнешкә җиткәч, тигезләү җайланмасы артык зарядка ясарга комачаулый һәм артык энергияне җылылыкка әйләндерә. Бу тигезләү схемасы зарядлау вакытында эшли һәм корылма вакытында токны югары көчәнешле аерым күзәнәкләргә җибәрә ала. Аның җитешсезлеге шунда: тигезләү вакыты чикләнгәнгә, шант вакытында барлыкка килгән күп җылылык җылылык белән идарә итү системасы аша вакытында таратылырга тиеш, бу аеруча зур сыйдырышлы батарея пакетларында сизелә.
Мәсәлән, 10Ач батарея пакетында, 100мВ көчәнеш аермасы 500МАчтан артык сыйдырышлык аермасына китерергә мөмкин. Әгәр дә тигезләү вакыты 2 сәгать булса, шант токы 250МА, шант каршылыгы якынча 14Ω, барлыкка килгән җылылык 2Wh тирәсе.
- булмаган энергия тарату тибын тигезләү белән идарә итү
- булмаган энергия тарату схемалары энергия тарату схемаларына караганда күпкә азрак энергия куллана, ләкин аларның схемасы структурасы чагыштырмача катлаулы. Аларны ике төргә бүлеп була: энергия конверсиясен тигезләү һәм энергия тапшыруны тигезләү.
Энергияне конверсияләү балансы
Энергияне конверсияләү балансы, гомуми батарея пакетыннан аерым күзәнәкләрнең энергиясен тулыландыру яки аерым күзәнәкләр энергиясен гомуми батарея пакетына әйләндерү өчен күчү сигналларын куллана. Аерым күзәнәк энергиясеннән гомуми энергиягә күчү, гадәттә, 8-13 нче рәсемнәрдә күрсәтелгәнчә, батарея пакетын зарядлау процессында була. Бу схема һәрбер күзәнәкнең көчәнешен ачыклый; аерым күзәнәкнең көчәнеше билгеле бер кыйммәткә җиткәч, баланслау модуле эшли башлый. Ул корылма көчәнешен киметү өчен аерым күзәнәктә корылма токын юнәлтә, һәм юнәлтелгән ток модуль белән үзгәртелә һәм кире зарядлау автобусына ашатыла, баланска ирешә. Кайбер энергия конверсиясен баланслау ысуллары шулай ук ирекле индуктивлык кәтүкләрен кулланып, аерым күзәнәкләрдән батарея пакетына энергия конверсиясен тәмамлый ала.
Бөтен батарея пакетының энергиясен аерым күзәнәкләргә әйләндерү өчен схема 8-14 нче рәсемнәрдә күрсәтелгән. Бу ысул шулай ук өстәмә баланс дип атала. Зарядлау процессында төп зарядлау модуле башта батарея пакетын зарядлый, ә көчәнешне ачыклау схемасы һәрбер күзәнәкне күзәтә. Аерым күзәнәкнең көчәнеше артык зур булганда, төп корылма схемасы сүнә, аннары өстәмә баланслау зарядлау модуле батарея пакетын зарядлый башлый. Оптимальләштерелгән дизайн ярдәмендә, баланс модулындагы корылма көчәнеше һәрбер аерым күзәнәккә бәйсез DC / DC конвертеры һәм коаксиаль кәтүк трансформаторы аша кулланыла, бер үк икенчел әйләнеш өстәп. Бу югары көчәнешле күзәнәкләрнең ярдәмче корылма схемасыннан аз энергия алуын тәэмин итә, ә түбән көчәнешле күзәнәкләр күбрәк энергия ала, шулай итеп баланска ирешәләр. Бу ысул белән проблема шунда: икенчел әйләнешнең эзлеклелеген контрольдә тоту авыр. Хәтта бер үк борылышлар белән, трансформаторның агып чыгу индуктивлыгын һәм икенчел челтәрләр арасындагы үзара индуктивлыкны исәпкә алып, аерым күзәнәкләр бер үк корылма көчәнешен ала алмыйлар. Моннан тыш, коаксиаль кәтүк шулай ук кайбер энергия таркалуны кичерә, һәм бу баланслау ысулы тигезсезлек зарядын гына хәл итә, агызу халәтендәге тигезсезлекне чишә алмый.
Энергия тапшыру балансы
Энергия күчерү балансы индуктивлык кәтүге яки конденсатор кебек энергия саклау элементларын куллана, югары - сыйдырышлы аерым күзәнәкләрдән батарея пакеты эчендә {{1} capacity сыйдырышлык күзәнәкләрен түбәнәйтү өчен, 8 - 15. Бу схема конденсаторларны күчереп, балансны ирешү өчен югары - көчәнештән түбән - көчәнеш күзәнәкләренә күчереп, күрше күзәнәкләр арасында энергияне күчерә. Альтернатив рәвештә, күрше күзәнәкләр арасында ике яклы энергия тапшыру индуктив энергия саклау ярдәмендә ирешеп була. Бу схема бик аз энергия югалтуына ия, ләкин баланслау вакытында күп трансфертлар таләп итә, нәтиҗәдә озак баланслау вакыты һәм күп - кәрәзле батарея пакетлары өчен яраксыз. Яхшыртылган конденсатор - күчү баланслау ысулы энергия күчерү өчен иң югары - көчәнешне һәм иң түбән көчәнешле аерым күзәнәкләрне сайлап баланс тизлеген арттырырга мөмкин. Ләкин, энергияне билгеләү һәм энергия тапшыру балансында күчү схемасын тормышка ашыру чагыштырмача авыр.
Aboveгарыдагы баланслау ысулларыннан тыш, зарядлы зарядлау шулай ук зарядлау кушымталары вакытында батарея балансына ирешү өчен кулланылырга мөмкин. Бу иң гади ысул һәм тышкы ярдәмче схема таләп итми. Бу small {2} series сериясен өзлексез зарядлауны үз эченә ала. Корылма токы бик кечкенә булганга, артык зарядка тулы корылган батареяга аз тәэсир итә. Тулы корылган батарея күбрәк электр энергиясен химик энергиягә әйләндерә алмаганлыктан, артык энергия җылылыкка әйләнәчәк. Ләкин тулы зарядланмаган батарейкалар, тулы корылмага җиткәнче, электр энергиясен алуны дәвам итә алалар. Шул рәвешле, чагыштырмача озын вакыттан соң, барлык батарейкалар тулы корылмага ирешәчәк, шулай итеп сыйдырышлыкны тигезләүгә ирешәчәк. Ләкин, бу ысул бик озын тигезләү зарядлау вакытын таләп итә һәм тигезләшүгә ирешү өчен шактый энергия куллана. Моннан тыш, бу ысул агызуны тигезләү белән идарә итүдә нәтиҗәсез.
Кулланудагы проблемалар
Хәзерге батареяны баланслау чишелешләре, беренче чиратта, батарея пакетының көчәнеше - көчәнеш - нигезендә баланслау ысулын билгели. Батарейка пакеты балансына ирешү өчен, көчәнешне ачыклауда югары төгәллек һәм төгәллек бик мөһим. Вольтны ачыклау схемасындагы агып торган ток батарея пакетының эзлеклелегенә турыдан-туры тәэсир итә. Шуңа күрә, гади һәм эффектив көчәнешне ачыклау схемасын проектлау - схемаларны баланслау өчен төп проблема. Моннан тыш, көчәнеш батарея сыйдырышлыгының бердәнбер чарасы түгел. Эчке каршылык һәм тоташу ысулындагы контакт каршылыгы шулай ук көчәнеш үзгәрүенә китерә. Шуңа күрә, баланслау өчен көчәнешкә генә таяну {{8} over артык баланска һәм энергияне әрәм итүгә китерергә мөмкин. Экстремаль очракларда, ул хәтта башлангыч сыйдырышлык балансына карамастан, батарея пакетындагы тигезсезлеккә китерергә мөмкин.
Энергия тарату схемалары структурасында гади, ләкин баланслаучы резисторлар агымдагы сүндерү вакытында энергия кулланалар һәм җылылык тудыралар, җылылык белән идарә итү проблемаларына китерәләр. Алар энергия тарату аркасында аерым күзәнәкләрдәге артык югары яки түбән терминал көчәнешләрен чиклиләр, алар статик баланс өчен генә яраклы. Аларның югары - температурасы күтәрелүе системаның ышанычлылыгын киметә, аларны динамик баланс өчен яраксыз итә. Бу ысул кечкенә яки түбән - сыйдырышлы батарея пакетлары өчен генә яраклы.
Энергия тапшыру схемалары - батарея сыйдырышлыгын компенсацияләү ысулы, монда югары - сыйдырышлы батарея түбән - сыйдырышлы батареяны компенсацияләү өчен ниндидер энергия кертә. Мөмкин булса да, бу ысул катлаулы, зур һәм чыгымлы, фактик чылбырдагы аерым күзәнәкләрнең көчәнеш мониторингы кирәклеге аркасында. Моннан тыш, энергия тапшыру энергия куллануны һәм контроль проблемаларын кертә торган энергия саклау чарасы аша ирешелә. Бу баланслау ысулы, гадәттә, урта һәм зур батарея пакетларында кулланыла.
Энергияне конверсияләү схемалары, киресенчә, энергия конверсиясенә ирешү өчен, күчә торган электр тәэминаты кулланалар. Энергия тапшыру схемалары белән чагыштырганда, алар катлаулырак һәм арзанрак. Ләкин, коаксиаль кәтүкләр өчен, чыбыкларның төрле озынлыклары һәм формалары, һәр күзәнәккә тоташкан чыбыклар төрле трансформация коэффициентларына китерәләр, бу һәр күзәнәкнең бер-берсенә туры килмәвенә китерә һәм хаталарны баланслауга китерә. Моннан тыш, коаксиаль кәтүк үзе электромагнит агып чыгу һәм башка проблемалар аркасында энергия куллана.
