Что такое балансир аккумулятора?
В Li-ion-аккумуляторе основным рабочим элементом является литий. Такие батареи получили широкое распространение благодаря своим характеристикам, однако при эксплуатации важно учитывать их требования к параметрам зарядки. В частности, для стабильной и безопасной работы аккумуляторной батареи необходимо контролировать напряжение отдельных элементов.
Литиевые аккумуляторы используются в самых разных современных устройствах и видах оборудования. Наиболее часто их можно встретить в:
-
медицинской технике, приборах и оборудовании;
-
компьютерной технике — планшетах, ноутбуках;
-
фото- и видеотехнике;
-
электронных и развивающих игрушках.
Также литиевые батареи применяются в электромобилях, электросамокатах и электровелосипедах. Кроме того, они востребованы в авиационной промышленности и других сферах, где требуется компактный и эффективный источник автономного питания.
Популярность таких аккумуляторов связана с их характеристиками, компактной конструкцией и доступностью. При выборе батареи важно учитывать напряжение, емкость, ток и другие параметры оборудования. От правильного подбора зависит эффективность и безопасность работы аккумулятора.
Виды балансиров, которые предлагаются для литиевого АКБ
Для литиевых аккумуляторов используются два основных типа балансировки — пассивная и активная. Каждый вариант имеет свои особенности и принцип работы.
-
Пассивная балансировка. При таком способе из наиболее заряженной секции отводится избыточная энергия. Она рассеивается в виде тепла через резистор.
Процесс продолжается во время зарядки и позволяет постепенно выровнять напряжение между отдельными секциями аккумулятора. Когда напряжение одной из них становится выше установленного значения, балансир подключает резистор и направляет через него часть тока. В результате заряд остальных секций продолжается, а напряжение наиболее заряженной секции не увеличивается.
Основной недостаток пассивной балансировки заключается в том, что часть энергии при этом не используется для зарядки аккумулятора, а преобразуется в тепло. При больших различиях между секциями процесс выравнивания может занимать больше времени, а выделяемое тепло дополнительно влияет на его эффективность.
-
Активная балансировка. В этом случае энергия не рассеивается, а передается от более заряженной секции к той, уровень заряда которой ниже. Для этого применяются специальные преобразователи на основе конденсаторов, индукторов или других элементов.
Таким образом, активная балансировка позволяет перераспределять энергию внутри аккумуляторной батареи. Сначала часть заряда отбирается от секции с более высоким уровнем заряда (SOC), после чего передается элементу с меньшим SOC. Для этого могут использоваться накопительные конденсаторы или преобразователи постоянного тока, подключенные к нескольким секциям.
Такой способ позволяет снизить потери энергии по сравнению с пассивной балансировкой. Однако активные системы сложнее по конструкции и стоят дороже, поэтому на практике пассивный вариант применяется чаще.
Зачем будет необходим для аккумулятора балансир?
Литиевый аккумулятор состоит из нескольких элементов, объединенных в секции. При последовательном соединении количество таких элементов может достигать нескольких десятков.
Для зарядки аккумуляторной батареи могут использоваться разные схемы. Основные варианты:
-
Параллельная — питание подается на отдельные секции, при этом для каждой из них может использоваться собственная система контроля и источник питания;
-
Последовательная — заряд проходит через соединенные последовательно элементы. Такая схема считается удобной и широко применяется на практике, однако для контроля разницы напряжений между секциями используется балансировка.
Основная задача балансира — не допустить выхода напряжения отдельной секции за допустимый предел. Конкретные значения зависят от типа используемых аккумуляторных элементов.
При последовательном соединении секции не всегда заряжаются одинаково. Из-за различий в их характеристиках одна секция может достичь максимального напряжения раньше других, тогда как остальные еще будут продолжать заряжаться.
Если прекратить зарядку в этот момент, общая емкость батареи будет использована не полностью. Часть секций останется недозаряженной, поскольку заряд прекращается после достижения предельного напряжения одной из них.
Продолжать заряд без контроля также нельзя. Перезаряд отдельной секции может привести к ее повреждению и создать опасность для всей аккумуляторной батареи. Для предотвращения такой ситуации используется балансир, который контролирует напряжение секций и выравнивает его в процессе зарядки.
При достижении одной из секций заданного предельного напряжения балансир подключает дополнительную нагрузку или перераспределяет энергию в зависимости от типа системы. В случае пассивной балансировки подключается балластный резистор, через который отводится часть энергии. Заряд остальных секций при этом продолжается.
Таким образом, балансир помогает поддерживать близкий уровень напряжения между отдельными секциями аккумулятора. Это позволяет эффективнее использовать емкость батареи и снижает риск перезаряда отдельных элементов во время зарядки.
Артикул: Q12105ks
44 000 ₽
Артикул: Q12105ZK
49 000 ₽
Артикул: R48230PD
300 000 ₽
148 000 ₽
Артикул:
288 600 ₽
Артикул: U36105
118 800 ₽
Аккумуляторы LiFePo4 в нашем каталоге
В наличии
В наличии
В наличии
В наличии
В наличии
В наличии
