Спосіб активного балансування при заряді та розряді літій-іонних акумуляторних батарей

Abstract

Спосіб активного балансування при заряді та розряді літій-іонних акумуляторних батарей, що складаються з послідовно включених комірок, із забезпеченням відсутності зарядного струму через комірки, на яких напруга досягла гранично допустимої напруги при заряді, та з забезпеченням відсутності розрядного струму через елементи, якщо хоча б на одному з них напруга опустилася до граничного значення при розряді, з використанням гальванічно- розв'язаних перетворювачів постійної напруги для кожному елемента батареї. Заряд здійснюється в два етапи, в режимі першого етапу, при підключенні оператором зарядного пристрою, заряд для всіх елементів здійснюється від загального потужного джерела зарядного струму з обмеженням загального струму до його номінального значення. Одночасно кожна комірка батареї заряджається ще й від індивідуального джерела зарядного струму, струм якого менший за номінальний струм і який складається з загальним зарядним струмом. Індивідуальні джерела зарядного струму забезпечують на початку обмеження їх зарядного струму, а потім стабілізацію їхньої граничної зарядної напруги комірок. Вхід кожного такого індивідуального джерела при заряді живиться від напруги загального потужного джерела зарядного струму і вихід індивідуального джерела гальванічно розв'язаний з його входом. Другий етап заряду настає тоді, коли буде досягнуто граничне значення зарядної напруги на будь-якій комірці батареї. На другому етапі загальний зарядний струм потужного джерела відключається, а всі комірки продовжують заряджатися від індивідуальних джерел зарядного струму, дозаряджаючи комірки до граничного значення зарядної напруги, при наближенні до якого, зарядний струм комірки плавно знижується; другий етап зарядки закінчується, коли зарядний струм кожної комірки стане меншим за задане значення, і тоді всі індивідуальні джерела будуть відключені. Розряд на навантаження акумуляторної батареї також проводиться в два етапи. На першому етапі маємо загальний розрядний струм, але як тільки на будь-якій комірці напруга знизиться нижче заздалегідь заданого при калібруванні для значення даної комірки, вхід його індивідуального джерела зарядного струму підключається до загальної напруги акумуляторної батареї, індивідуальне джерело починає дозаряджати цю комірку від загальної енергії акумуляторної батареї, так відбувається з кожною коміркою батареї і це продовжується доти, доки в процесі розряду напруга хоча б одної комірки стане менше встановленого мінімально допустимого значення. Тоді розрядний струм буде вимкнений і другий етап розряду закінчується.