배터리 BMS 평등 기술: 활성 평등 및 수동 평등의 심층 분석

새로운 에너지 분야가 급성장하고 있는 지금, 배터리 기술은 핵심 지원으로 많은 관심을 끌고 있습니다. 배터리 관리 시스템 (BMS) 은 이 분야에서 중요한 역할을 합니다.그리고 배터리 균형 기술은 BMS의 핵심 기능 중 하나입니다이 문서에서는 활성 평형 및 수동 평형을 포함하여 두 가지 핵심 배터리 BMS 평형 기술을 탐구하고 그 원칙, 장점 및 단점을 분석합니다.그리고 응용 시나리오, 그리고 독자들이 배터리 평준화 기술의 미스터리를 완전히 이해하도록 도와줍니다.

왜 배터리 는 균형 기술 이 필요 합니까?

배터리 팩은 일반적으로 여러 개의 단일 셀로 구성됩니다. 그러나 제조 과정의 차이, 다른 사용 환경,그리고 배터리 자체의 특성에 대한 변화, 이 단일 셀은 실제 사용 중에 전압, 용량 등에 대한 불일치성을 경험합니다. 수정되지 않으면이 불일치성은 배터리의 재활용으로 축적됩니다.결국 일부 배터리의 과충전 또는 과충전으로 이어질 수 있습니다., 전체 배터리 팩의 성능에 영향을 미치고 심지어 안전 문제를 야기합니다.이화 기술 도입은 각 배터리의 전압 또는 에너지를 조정하여 균형을 맞추는 것을 목표로합니다., 배터리 팩의 사용 수명을 연장하고 배터리 팩의 전반적인 성능과 안전성을 향상시킵니다.

액티브 밸런스: 효율적인 에너지 관리를 위한 강력한 도구

액티브 이퀄레이션은 고급 이퀄레이션 방법입니다. Its core principle is to actively transfer the energy of single cells with higher energy in the battery pack to single cells with lower energy through specific circuits (such as bidirectional DC-DC converters, 트랜스포머 등) 를 통해 에너지 재배분과 평형화를 실현할 수 있습니다.

장점

• 높은 에너지 사용량:활성 평형은 에너지 전송을 통해 에너지 낭비를 피하여 배터리 팩의 에너지 활용 효율을 크게 향상시킵니다.수동 평형에 비해 에너지 사용률이 약 30% 향상될 수 있습니다.이는 특히 효율적인 에너지 관리를 필요로 하는 대형 배터리 시스템 (예를 들어 전기차, 에너지 저장 시스템 등) 에 중요합니다.
• 빠른 평형 속도:이것은 짧은 시간에 배터리 팩의 균형 상태를 달성 할 수 있습니다.특히 배터리 팩의 개별 셀이 큰 차이 또는 균형 속도에 대한 높은 요구 사항이있는 시나리오에 적합합니다..
• 양방향 조정:충전 중에 균형을 잡을 수 있을 뿐만 아니라 충전 중에 배터리의 상태에 따라 동적으로 조절할 수 있습니다.배터리 팩의 일관성을 더 잘 유지하기 위해.

단점

• 회로는 복잡하고 비용이 높습니다.액티브 이퀄레이션에는 복잡한 회로, 제어 칩, 에너지 저장 및 변환 부품이 필요합니다.이는 전체 BMS 시스템의 하드웨어 디자인을 더 복잡하게 만들고 비용을 증가시킵니다..
• 제어 정확성에 대한 높은 요구 사항:정확한 에너지 전송과 분배를 달성하기 위해, 활성 평형 시스템은 고밀도의 센서, 컨트롤러 및 복잡한 제어 알고리즘이 필요합니다.BMS의 제어 정확성과 안정성에 대한 높은 요구 사항을 제시합니다..

적용 시나리오

우수한 성능으로 인해 액티브 밸런스 기술은 전기 자동차, 전기 도구,고급 에너지 저장 시스템, 등 전기차의 경우, 활성 평형은 배터리 팩이 빈번한 충전 및 방하 주기 및 높은 전력 출력 조건에서 항상 좋은 일관성을 유지할 수 있도록 할 수 있습니다.배터리 팩의 사용 수명을 연장합니다., 차량의 전력 성능과 주행거리를 향상시킵니다.

수동 균형: 단순하고 실용적인 기본 해결책

수동 평형화는 배터리 팩의 병렬 저항의 방법을 사용하여 열 에너지 형태로 더 높은 전압의 단일 셀의 과도한 전기 에너지를 소비하는 것입니다.그래서 각 세포의 전압은 일관성 있는 경향이 있습니다.

장점

• 간단한 회로와 저렴한 비용:수동 평형의 구현은 저항과 그에 따른 제어 스위치가 각 배터리와 병렬로 연결되어야만 합니다. 회로 구조는 비교적 간단합니다.하드웨어 비용은 낮습니다., 그리고 설계 및 구현이 쉽습니다.
• 성숙한 기술과 높은 신뢰성:이 기술은 배터리 시장에서 수년 동안 사용되어 왔습니다. 많은 실제 검증 후 높은 기술 성숙성과 높은 신뢰성을 가지고 있습니다.

단점

• 낮은 에너지 사용량:과도한 전기는 열 에너지 형태로 분산되어 에너지 낭비가 발생하고 배터리 팩의 전체 효율이 감소합니다. 특히 용량이 큰 배터리 팩에서는이 에너지 낭비 문제는 더 분명합니다..
• 느린 평형 속도:저항의 배열 과정에 의존하여 평형을 달성하면 속도가 상대적으로 느립니다. 배터리 팩에 큰 차이가있는 단일 셀의 경우,평형 상태가 되기까지는 시간이 오래 걸릴 수 있습니다..
• 충전 과정에만 적합합니다.그것은 배터리의 충전 과정에만 역할을 할 수 있으며 충전 과정 동안 조정을 효과적으로 균형 잡을 수 없습니다.

적용 시나리오

수동 평준화 기술은 종종 비용이 더 적고 배터리 성능 요구 사항이 상대적으로 낮고 크기가 작을 때 사용됩니다.소비자 전자 제품 (전화 전화 등), 태블릿 등), 저비용 에너지 저장 시스템 및 일부 소형 전기 장비.단순하고 신뢰할 수 있는 특성으로 배터리 균형 기본 요구 사항을 충족시킬 수 있으며 시스템의 전체 비용을 줄일 수 있습니다..

활성 평형과 수동 평형의 비교 분석

위의 비교를 통해 우리는 액티브 밸런스와 패시브 밸런스가 그들만의 특성과 장점을 가지고 있으며 다른 응용 시나리오에 적합하다는 것을 알 수 있습니다.

균형 잡힌 두 가지 기술의 통합과 개발

실제 적용에서, 액티브 밸런스와 패시브 밸런스의 장점을 최대한 발휘하고 각각의 단점을 보완하기 위해,일부 고급 BMS 시스템은 두 가지의 통합 응용을 탐구하기 시작했습니다.예를 들어, 일부 전기 차량의 배터리 관리 시스템에서는 활성 평형과 수동 평형을 결합하는 전략이 채택됩니다.매일 충전 및 충전 과정에서, 액티브 밸런스는 주요 초점이며 각 배터리의 에너지는 배터리 팩의 일관성을 유지하기 위해 빠르고 효과적으로 조정됩니다.그리고 차량이 오랫동안 정지하거나 정기적인 유지보수를 받으면, 패시브 밸런스는 배터리 팩의 전체 성능과 수명을 보장하기 위해 배터리 팩을 깊이 최적화하도록 지원됩니다.이 핵융합 솔루션은 배터리 팩의 성능과 안전성을 향상시킬 뿐만 아니라, 하지만 또한 비용과 시스템 신뢰성을 고려합니다.

미래 발전 동향

배터리 기술의 지속적인 발전과 배터리 성능과 수명에 대한 요구 사항이 증가함에 따라 배터리 BMS 평등 기술 또한 끊임없이 혁신하고 개선되고 있습니다..앞으로 배터리 균형 기술은 다음과 같은 방향으로 발전할 것입니다.

• 에너지 사용 효율이 높습니다.액티브 평형 회로 설계 및 제어 알고리즘을 지속적으로 최적화하여 에너지 전송의 효율성과 정확성을 향상시키고 에너지 손실을 최소화합니다.
• 더 빠른 평형 속도:더 높은 성능의 평형 회로와 장치를 개발하여 평형 시스템의 응답 속도와 조정 기능을 향상시키고 신속하고 실시간 배터리 평형을 달성합니다.
• 더 똑똑하고 균형 잡힌 전략:인공지능과 기계학습과 같은 첨단 기술의 도움으로 지능형 균형 잡힌 제어 전략을 개발합니다.배터리 팩의 역사적인 데이터와 실시간 작동 상태를 분석하고 학습함으로써, 그리고 자동으로 균형 매개 변수와 전략을 조정하여 배터리 팩의 정교한 관리 및 균형 통제가 달성됩니다.
• 다른 기술과 깊은 통합:배터리 평준화 기술은 배터리의 열 관리 시스템, 에너지 관리 시스템 등과 깊이 통합됩니다.더 완전하고 효율적인 배터리 관리 솔루션을 형성하기 위해, 배터리 시스템의 성능, 안전 및 신뢰성을 포괄적으로 향상시킵니다.

배터리 BMS 평형 기술은 배터리 팩의 성능, 수명 및 안전을 보장하는 데 중요합니다. 활성 균형과 수동 균형은 두 가지 핵심 균형 기술입니다.각각의 특성과 적용 가능한 시나리오- 실용적 응용, 합리적인 선택 및 균형 기술의 응용, or exploring a fusion solution of the two based on specific needs is of great significance to fully utilize the performance potential of the battery pack and extend the service life of the battery pack기술의 지속적인 발전과 혁신으로 배터리 균형 기술은 새로운 에너지 산업의 발전에 더 강력한 지원을 제공 할 것입니다.다양한 분야에서 배터리 기술의 보다 광범위한 적용을 촉진, 그리고 친환경적이고 지속 가능한 에너지 미래를 달성하는 데 도움이 됩니다.