Balanceamento de bateria ativa versus passiva

Em uma bateria de lítio, os parâmetros de cada célula em cada string não podem ser exatamente os mesmos. Algumas células possuem baixa resistência interna e armazenam mais carga; outros possuem alta resistência interna e armazenam menos carga. Embora as diferenças sejam pequenas no início, com o tempo aparecerão diferenças de tensão, o que é chamado de queda de tensão. O objetivo do balanceamento é apenas um: manter a tensão de cada string consistente, garantindo que toda a bateria opere de maneira sincronizada. Sem balanceamento: com o tempo, a queda de tensão aumentará, as células de alta-tensão carregarão e descarregarão prematuramente, as células de baixa-tensão nunca serão totalmente carregadas, o carregamento se tornará mais rápido, a vida útil da bateria diminuirá e a vida útil da bateria diminuirá com o tempo. Com balanceamento: A tensão consistente é mantida em cada string, garantindo carga e descarga completas, maximizando a vida útil da bateria e prolongando o ciclo de vida.

Atualmente, existem apenas dois tipos de balanceamento no mercado; não há terceiro. Explicarei as vantagens e desvantagens nos termos mais simples.

1. Balanceamento Passivo

Princípio de funcionamento: A célula de alta-tensão usa um resistor para dissipar o excesso de energia e calor, diminuindo forçosamente a tensão da célula de alta-tensão para alcançar a célula de baixa-tensão. (Semelhante a esvaziar o excesso de água de baldes de igual volume.)

Vantagens:Estrutura barata e simples, taxa de falhas extremamente baixa, quase indestrutível sob uso normal.

Desvantagens:

√ Apenas reduz a tensão, não a aumenta: ela só pode dissipar a energia da célula de alta-tensão, não reabastecendo a energia da célula-de baixa tensão;
√ Extremamente lento: É um processo lento, mal conseguindo equilibrar grandes diferenças de tensão;
√ Geração de calor: O processo de balanceamento gera calor continuamente.

2. Balanceamento Ativo

Princípio de funcionamento: em vez de desperdiçar energia, ele transfere energia da célula de alta-tensão para a célula de baixa-tensão internamente, quase sem perda. (Assim como baldes do mesmo tamanho contendo diferentes quantidades de água, despejar a água do balde com mais água no balde com menos água alcança o equilíbrio.)

Vantagens:
1. Velocidade rápida e alta eficiência, nivelando rapidamente até mesmo grandes diferenças de tensão;
2. Sem desperdício de energia, geração mínima de calor;
3. Recomendado para uso-de longo prazo para suprimir continuamente aumentos de diferença de tensão.

Única desvantagem: Preço alto e estrutura complexa.

Muitas pessoas acreditam erroneamente que, enquanto o balanceamento for usado, a bateria nunca terá diferença de tensão. Isso está completamente errado! O equilíbrio só pode corrigir “erros de consistência”, e não “envelhecimento e danos celulares”. As duas situações a seguir não podem ser reparadas por balanceamento passivo ou ativo:

1. Envelhecimento severo de uma sequência de células únicas com uma grande diferença de capacidade. Por exemplo, em uma bateria de 80Ah, uma string possui apenas 50Ah restantes. Esta grande diferença de capacidade indica danos ao hardware. Essa diferença de tensão é causada pela diferença de capacidade e o balanceamento não consegue nivelá-la; a diferença de tensão aumentará com o uso, exigindo a substituição da célula.

2. Micro-curtos-circuitos internos e autodescarga-extremamente rápida dentro da célula da bateria: algumas células sofrem uma queda significativa de tensão durante a noite, indicando um mau funcionamento da célula. A função de balanceamento não consegue acompanhar esta queda de tensão e é completamente ineficaz.

Muitas pessoas consideram o equilíbrio ineficaz porque o operam incorretamente! Aqui está um procedimento de reparo padrão para iniciantes:

Etapa 1: totalmente carregado e permitido para equilíbrio (mais eficaz)
Carregue totalmente a bateria, desconecte a carga e não desconecte o carregador. Deixe repousar por 1-3 horas. A função de balanceamento da placa de proteção só funcionará em plena capacidade quando totalmente carregada; este é o estágio de ouro para reparar diferenças de tensão.

Etapa 2: Balanceamento manual priorizado para grandes diferenças de tensão

Se a diferença de tensão exceder 100 mV, a velocidade de balanceamento-incorporada da placa de proteção será muito lenta. Recomenda-se nivelar manualmente a tensão usando primeiro um dispositivo de balanceamento e depois contar com a manutenção diária da placa de proteção.

Etapa 3: Carga e Descarga Rasa Consecutivas para Consolidar o Saldo

Após nivelar a diferença de tensão, não execute uma descarga profunda de uma só vez. Execute 2-3 usos normais consecutivos e cargas normais para estabilizar o estado da célula e evitar que a diferença de tensão se recupere.

90% dos casos são devidos a estes cinco motivos:

1. Tempo de equalização insuficiente: Desconectar a bateria imediatamente após a carga completa impede o início da equalização.

2. Células envelhecidas: A capacidade inconsistente torna a equalização ineficaz.

3. Descarga profunda prolongada: Usar a bateria até que esteja completamente descarregada amplifica as diferenças de tensão entre as células.

4. Uso-de altas temperaturas: altas temperaturas aceleram a degradação da célula dentro de uma única cadeia, ampliando rapidamente a diferença de tensão.

5. Placa de proteção inferior: Embora nominalmente equipada com equalização, sua função real é praticamente inútil.

A equalização não é uma panacéia, mas sem o conhecimento adequado de equalização, a vida útil da bateria será significativamente reduzida. Aprender como manter corretamente as diferenças de tensão é a chave para prolongar a vida útil da bateria!

Em relação aoequalizador de bateria de lítio, se você tiver alguma dúvida ou precisar fazer uma compra, não hesite em nos contatar a qualquer momento.

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