Cách chức năng sạc trước trong bộ sạc 36V ngăn chặn sự cố xả sâu của BMS

Bộ pin lithium 36V dựa vào hệ thống quản lý pin (BMS) để giữ mọi tế bào bên trong cửa sổ điện áp an toàn. Khi gói được bảo quản không sử dụng, để ở nơi lạnh hoặc bị cạn kiệt do tải nặng, BMS sẽ đạt đến ngưỡng xả sâu và mở mạch xả. Việc kết nối bộ sạc tiêu chuẩn tại thời điểm này thường tạo ra một kết quả khó hiểu: bộ sạc hiển thị đầu ra nhưng pin từ chối nhận dòng điện và BMS ngắt liên tục thay vì khôi phục. Chức năng sạc trước trong bộ sạc 36V được thiết kế tốt sẽ trực tiếp giải quyết vấn đề này. Nó không phải là một thủ thuật phần mềm; đó là giai đoạn được kiểm soát, giới hạn dòng điện, nằm giữa kết nối và thời điểm dòng sạc đầy bắt đầu.

Tại sao BMS 36V lại ngắt sau khi phóng điện sâu?

Một BMS 36V giám sát từng nhóm ô của chuỗi. Khi bất kỳ điện áp di động nào giảm xuống dưới ngưỡng phóng điện quá mức - thường là 2,5 V đến 3,0 V trên mỗi tế bào - BMS sẽ mở MOSFET phóng điện và cách ly gói về mặt điện. Mạch điều khiển BMS vẫn hoạt động nhưng chỉ tiêu thụ một dòng điện dự phòng nhỏ.

Hai sự kiện xảy ra khi bộ sạc được kết nối. Các tụ điện đầu ra của bộ sạc và điện dung đầu vào BMS được sạc đột ngột, tạo ra dòng điện khởi động có thể đạt tới hàng chục ampe. BMS đọc mức tăng vọt này là tình trạng quá dòng hoặc ngắn mạch và ngay lập tức mở lại MOSFET bảo vệ. Bộ sạc được để dòng điện dẫn vào mạch hở, do đó điện áp của bộ sạc không bao giờ tăng. Kết quả trông giống như một lỗi nhưng thực chất lại là một sự bế tắc bảo vệ.

Chức năng sạc trước trong bộ sạc lithium 36V là gì?

Chức năng sạc trước là giai đoạn dòng điện thấp chuyên dụng được triển khai trong giai đoạn nguồn và phần mềm điều khiển của bộ sạc. Khi bộ sạc phát hiện điện áp đầu cuối dưới ngưỡng khởi động lại bình thường, bộ sạc sẽ không áp dụng điện áp sạc đầy. Thay vào đó, nó cho phép một đường dẫn giới hạn dòng điện và từ từ tăng điện áp của gói. Một gói 36V thông thường được sạc trước ở dòng điện 200 mA đến 1 A, khoảng 0,05 C đến 0,1 C, cho đến khi BMS nhận ra điều kiện sạc hợp lệ và đóng MOSFET bảo vệ của nó.

Giai đoạn sạc trước chỉ cộng thêm vài giây hoặc vài phút vào tổng thời gian sạc nhưng nó giúp những giây phút kết nối đầu tiên có thể dự đoán được và an toàn.

Cách sạc trước để ngăn chặn sự cố xả sâu của BMS

Logic bảo vệ bên trong BMS rất đơn giản: nếu dòng điện đo được vượt quá ngưỡng thậm chí trong vài mili giây, MOSFET sẽ mở ra. Sạc trước ngăn chặn điều này bằng cách kiểm soát tốc độ dòng điện được phép tăng. Trình tự bên trong bộ sạc 36V tương thích hoạt động như sau:

1. Bộ sạc đo điện áp đầu cuối và xác định trạng thái phóng điện sâu dưới ngưỡng khởi động lại.
2. Nó kích hoạt đường dẫn sạc trước, giới hạn dòng điện ở mức thấp an toàn thay vì áp dụng toàn bộ giai đoạn đầu ra.
3. Dòng điện giới hạn sẽ sạc dần dần điện dung đầu vào BMS, cho phép IC điều khiển BMS đo điện áp di động một cách chính xác.
4. Sau khi BMS xác nhận rằng không có hiện tượng đoản mạch, nó sẽ đóng MOSFET bảo vệ mà không thấy dòng điện tăng vọt.
5. Bộ sạc phát hiện điện áp đầu cực tăng và chuyển sang chế độ dòng không đổi, hoàn thành phần sạc còn lại bằng đường cong CC-CV bình thường.

Bộ sạc pin lithium 36V có bảo vệ trước khi sạc Bộ sạc này bao gồm giai đoạn sạc trước nhằm hạn chế mức tăng dòng điện, ngăn ngừa hiện tượng khóa BMS và phóng hồ quang tiếp xúc. Nó cũng có tính năng chống phân cực ngược và bảo vệ nhiệt, giúp nó phù hợp để phục hồi các gói lithium 36V đã xả sâu một cách an toàn. Xem sản phẩm →

Nguyên tắc tương tự bảo vệ bộ sạc, đầu nối và pin. Nếu không sạc trước, mọi kết nối sẽ là một sự kiện hồ quang điện nhỏ làm suy giảm các tiếp điểm và làm căng mạch cảm biến BMS theo thời gian. Hành vi hướng đến phục hồi này được thiết kế trong dòng bộ sạc lithium 36V, kết hợp giai đoạn sạc trước với quá điện áp, phân cực ngược và bảo vệ nhiệt để các gói đã xả sâu có thể được đưa trở lại sử dụng một cách thường xuyên và an toàn.

Những cân nhắc chính về thiết kế trong mạch sạc trước của bộ sạc 36V

Không phải tất cả việc triển khai tính phí trước đều như nhau. Các thông số này xác định liệu bộ sạc 36V có thể phục hồi một cách đáng tin cậy một gói đã xả quá nhiều hay không.

• Giới hạn dòng điện nạp trước: Nó phải ở dưới ngưỡng quá dòng BMS trong khi vẫn cung cấp đủ năng lượng để đánh thức IC điều khiển BMS.
• Ngưỡng điện áp khởi động lại: Bộ sạc phải phân biệt pin đã xả sâu với đầu ra bị chập trước khi cho phép sạc trước.
• Logic thời gian chờ: Nếu điện áp của gói không tăng trong một khoảng thời gian xác định, bộ sạc sẽ dừng và hiển thị lỗi thay vì làm nóng gói vô thời hạn.
• Khả năng tương thích BMS: Các mẫu BMS khác nhau hoạt động ở các điện áp khác nhau, do đó cấu hình sạc trước phải được điều chỉnh. Đây là phần cốt lõi trong dịch vụ OEM/ODM của D-Power khi bộ sạc phải phù hợp với bảng bảo vệ của chính khách hàng.

Các bộ nguồn thông thường thường bỏ qua những chi tiết này. Để xem xét kỹ hơn những gì đã xảy ra, hãy xem đánh giá của chúng tôi về các chế độ hỏng bộ sạc 36V phổ biến . Các lỗi có vẻ là lỗi của bộ sạc thường xảy ra do giai đoạn sạc trước bị thiếu hoặc được điều chỉnh kém.

Sạc trước trong các ứng dụng 36V trong thế giới thực

Xả sâu không phải là trường hợp hiếm gặp trong phòng thí nghiệm. Nó xảy ra bất cứ khi nào một chiếc xe lithium không được sử dụng: một chiếc xe đạp điện đậu trong mùa đông, một đội xe tay ga đang chờ phân phối lại, một chiếc AGV bị chết máy trong nhà kho hoặc một chiếc máy bay không người lái được cất giữ pin bên trong. Trong mỗi trường hợp, BMS 36V bị ngắt và bộ sạc là công cụ duy nhất có thể đưa gói trở lại. Bộ sạc có giai đoạn sạc trước thích hợp sẽ giảm hiện tượng phát tia lửa điện, tránh tình trạng khóa BMS và kéo dài tuổi thọ pin, đồng nghĩa với việc ít phải gọi dịch vụ tại hiện trường và thay thế bảo hành hơn.

Bộ sạc pin lithium 36V để phục hồi xả sâu Được thiết kế dành cho người mua OEM, dòng bộ sạc này hỗ trợ các cấu hình sạc trước có thể điều chỉnh hoạt động với BMS của bạn. Nó giúp phục hồi pin trong xe tay ga, xe đạp điện, AGV và máy bay không người lái, giảm các cuộc gọi dịch vụ tại hiện trường và thay thế bảo hành. Xem sản phẩm →

Sau khi phục hồi, giai đoạn nạp trước sẽ chuyển sang cấu hình CC/CV phải phù hợp với thành phần hóa học của tế bào; các điểm đặt được mô tả trong hướng dẫn của chúng tôi về điện áp sạc pin lithium vấn đề trực tiếp đối với tuổi thọ của gói. Đối với người mua OEM, đây là lúc lựa chọn chuyển từ bộ chuyển đổi hàng hóa sang giải pháp sạc. Dòng sản phẩm bộ sạc 36V được thiết kế cho các tình huống khôi phục này, với cấu hình sạc trước có thể được điều chỉnh cho phù hợp với BMS trong bộ pin của chính khách hàng.

Câu hỏi thường gặp

Câu hỏi 1: Bộ sạc 36V có sạc trước có thể phục hồi BMS đã bị ngắt không?

Có, trong hầu hết các trường hợp. Miễn là điện áp của từng ô riêng lẻ không bị hỏng vĩnh viễn, giai đoạn sạc trước sẽ tăng điện áp của gói cho đến khi BMS nhận ra tình trạng sạc an toàn và đóng MOSFET bảo vệ của nó.

Câu 2: Giai đoạn nạp tiền trước mất bao lâu?

Nó phụ thuộc vào trạng thái gói. Một gói 36V thông thường ở 0,1 C đạt đến ngưỡng khởi động lại trong vòng chưa đầy một phút, trong khi một gói xả rất sâu có thể cần vài phút. Bộ sạc phải luôn dừng khi có lỗi nếu không đạt đến ngưỡng trong thời gian chờ đã xác định.

Câu hỏi 3: Sạc trước có giống như sạc nhỏ giọt hay sạc bảo trì không?

Không. Sạc trước là giai đoạn dẫn vào tạm thời, có giới hạn dòng điện, chỉ tồn tại cho đến khi BMS giải phóng trạng thái bảo vệ. Sạc nhỏ giọt là một chiến lược dòng điện thấp liên tục được sử dụng để giữ cho pin luôn đầy theo thời gian.

Câu hỏi 4: Tại sao nguồn điện 36V thông thường vẫn ngắt BMS?

Một nguồn cung cấp chung áp dụng toàn bộ điện áp đầu ra của nó tới các đầu cuối khi kết nối, tạo ra dòng điện khởi động vượt xa ngưỡng BMS. Chỉ bộ sạc có giai đoạn sạc trước chuyên dụng mới có thể hoạt động với BMS thay vì chống lại nó.

Kết luận

Chức năng sạc trước trong bộ sạc lithium 36V là giá trị dòng điện nhỏ nhưng có tác động lớn đến hoạt động. Nó giải quyết một trong những lỗi trường phổ biến nhất trong hệ thống lithium: quá trình phóng điện sâu làm chặn quá trình sạc. Bằng cách kiểm soát dòng điện khởi động và để BMS hoàn thành quá trình kiểm tra an toàn của chính nó, việc sạc trước giúp các gói có thể phục hồi, dự đoán được và vận hành an toàn hơn.

Khi chọn bộ sạc cho dòng sản phẩm pin 36V, hãy xác minh rằng quá trình sạc trước có giới hạn dòng điện có thể điều chỉnh, ngưỡng điện áp khởi động lại rõ ràng và thời gian chờ an toàn. Đối với các nhóm kỹ thuật cần bộ sạc phù hợp với BMS cụ thể, dòng bộ sạc 36V của D-Power cung cấp cấu hình sạc trước và CC-CV có thể tùy chỉnh, được hỗ trợ bởi các chứng nhận CE, UL, KC, PSE và RCM.