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Wie unterscheidet sich ein aktives Ausgleichsverfahren von einem passiven?

April 24, 2025

Wie unterscheidet sich ein aktives Ausgleichsverfahren von einem passiven?

Aktiv- und passiv-Balancierung sind zwei übliche Zell-Balancierungsmethoden in Batteriemanagementsystemen (BMS), die sich hauptsächlich in folgenden Aspekten unterscheiden:

1.Gleichgewichtsgrundsatz

 

  • Passive Ausgleichsfunktion:Das Prinzip besteht darin, Zellen mit höherer Kapazität durch parallele Widerstände oder ähnliche Komponenten zu entladen, wodurch überschüssige Energie in Form von Wärme abgeführt wird.Dies bringt die SOC (State of Charge) aller Zellen näher zusammenEs verschwendet jedoch Energie während des Ausgleichsprozesses und kann zu Energieverlusten führen.

  • Aktives Ausgleichen:Das Prinzip besteht darin, Energie von Zellen mit höherem SOC auf Zellen mit niedrigerem SOC oder auf ein Speichergerät zu übertragen.Maximierung der EnergieverwertungIn einem Lithium-Ionen-Batteriesystem kann beispielsweise das aktive Balancieren einen Gleichspannungs-Gleichspannungs-Wandler verwenden, um die überschüssige Energie von Zellen mit hohem SOC auf Zellen mit niedrigem SOC zu übertragen.

2.Energieeffizienz

  • Passive Ausgleichsfunktion:Energie wird während des Ausgleichsprozesses in Form von Wärme verschwendet, was zu einer relativ geringen Energieverbrauchseffizienz führt.Sie eignet sich besser für Szenarien, in denen die Ausgleichsvoraussetzungen nicht hoch sind und die Ausgleichszeit nicht kritisch ist..

  • Aktives Ausgleichen:Energie wird übertragen und umverteilt, anstatt direkt abgeworfen zu werden, wodurch die Energieverbrauchseffizienz verbessert, der Energieverlust verringert und die Gesamtleistung des Batteriesystems verbessert wird.geeignet für Hochleistungs- und Schnellladungs-/Entladungs-Szenarien.

3.Komplexität der Schaltung

  • Passive Ausgleichsfunktion:Das Schaltkreisdesign ist relativ einfach und kostengünstig.es hat eine begrenzte Ausgleichsfähigkeit und kann eine hohe Ausgleichsgenauigkeit nicht erreichen.

  • Aktives Ausgleichen:Die Schaltung ist komplexer und erfordert zusätzliche Komponenten wie Konverter, Transformatoren und Induktoren.Es bietet eine starke Ausgleichsfähigkeit und eine hohe Ausgleichsgenauigkeit, erfordert jedoch eine höhere technische Expertise, um.

4.Ausgleichsgeschwindigkeit

 

  • Passives Ausgleichen:Die Ausgleichsgeschwindigkeit ist relativ langsam, und es dauert in der Regel länger, bis ein ausgewogener Zustand erreicht ist, was sich auf die Effizienz des Systems auswirken kann.

  • Aktives Ausgleichen:Es kann die SOC der Zellen schnell anpassen, um einen ausgewogenen Zustand zu erreichen und die Effizienz des Systems zu verbessern.

5.Charakteristiken der Wärmeverteilung

 

  • Passives Ausgleichen:Während des Ausgleichsprozesses verbraucht der Widerstand Energie und erzeugt Wärme, was die Temperatur des Batteriepacks erhöhen und die Leistung und Lebensdauer der Batterie beeinträchtigen kann.Zusätzliche Wärmeabbaumaßnahmen können erforderlich sein.

  • Aktives Ausgleichen:Energie wird übertragen und umverteilt, anstatt direkt in Wärme umgewandelt zu werden.Verringerung der Auswirkungen auf die Batteriepacktemperatur und möglicherweise Verbesserung der Lebensdauer.

6.Auswirkungen auf die Lebensdauer der Batterie

 

  • Passives Ausgleichen:Der Prozess der Entladung von Zellen mit höherem SOC kann die Batteriealterung beschleunigen, insbesondere wenn die Ausgleichsfrequenz hoch ist.

  • Aktives Ausgleichen:Durch die effiziente Übertragung und Umverteilung von Energie verringert sie die Wahrscheinlichkeit einer Überladung und Überentladung einzelner Zellen und trägt so zur Verlängerung der Lebensdauer der Batterie bei.

7.Typische Anwendungen

 

  • Passives Ausgleichen:Häufig in kleinen Batteriesystemen mit geringen Ausgleichsanforderungen wie Konsumelektronik und Batteriepacks mit geringer Leistung verwendet.

  • Aktives Ausgleichen:Häufiger in leistungsstarken Batteriesystemen wie Elektrofahrzeugen und Energiespeichern verwendet.

Zusammenfassend kann gesagt werden, dass die aktive und die passive Ausgleichsmethode jeweils Vor- und Nachteile haben.Eine Kombination aus aktivem und passivem Ausgleich kann verwendet werden, um ihre komplementären Stärken zu nutzen., um bessere Ausgleichseffekte zu erzielen.