Hệ thống quản lý pin về cơ bản là “bộ não” của một bộ pin; nó đo lường và báo cáo thông tin quan trọng cho hoạt động của pin và cũng bảo vệ pin khỏi bị hư hỏng trong một loạt các điều kiện hoạt động.
Chức năng quan trọng nhất mà hệ thống quản lý pin thực hiện là bảo vệ tế bào.
Tế bào pin Lithium ion có hai vấn đề thiết kế quan trọng; nếu bạn sạc quá mức, bạn có thể làm hỏng chúng và gây ra quá nhiệt và thậm chí nổ hoặc cháy, vì vậy điều quan trọng là phải có một hệ thống quản lý pin để cung cấp bảo vệ quá áp.
Các tế bào ion lithium cũng có thể bị hỏng nếu chúng được phóng điện dưới một ngưỡng nhất định, khoảng 5% tổng dung lượng. Nếu các tế bào được thải ra dưới ngưỡng này thì khả năng của chúng có thể bị giảm vĩnh viễn.
Để đảm bảo mức sạc của pin không vượt quá hoặc thấp hơn giới hạn của nó, hệ thống quản lý pin có một thiết bị bảo vệ được gọi là thiết bị bảo vệ Lithium-ion chuyên dụng
Mỗi mạch bảo vệ pin đều có hai công tắc điện tử được gọi là "MOSFET". MOSFET là chất bán dẫn được sử dụng để bật hoặc tắt tín hiệu điện tử trong mạch.
Hệ thống quản lý pin thường có MOSFET Xả và MOSFET Sạc.
Nếu bộ bảo vệ phát hiện ra rằng điện áp trên các ô vượt quá một giới hạn nhất định, nó sẽ ngừng sạc bằng cách mở chip Charge MOSFET. Khi phí đã giảm trở lại mức an toàn thì công tắc sẽ đóng lại.
Tương tự, khi một tế bào thoát đến một điện áp nhất định, bộ bảo vệ sẽ cắt sự phóng điện bằng cách mở MOSFET Xả.
Chức năng quan trọng thứ hai được thực hiện bởi hệ thống quản lý pin là quản lý năng lượng.
Một ví dụ điển hình về quản lý năng lượng là đồng hồ đo năng lượng của pin máy tính xách tay của bạn. Hầu hết các máy tính xách tay ngày nay không chỉ có thể cho bạn biết lượng pin còn lại mà còn cho biết tốc độ tiêu thụ của bạn là bao nhiêu và bạn sẽ còn bao nhiêu thời gian để sử dụng thiết bị trước khi cần sạc lại pin. Vì vậy, trong điều kiện thực tế, quản lý năng lượng là rất quan trọng trong các thiết bị điện tử cầm tay.
Chìa khóa để quản lý năng lượng là "đếm Coulomb." Ví dụ: nếu bạn có 5 người trong một phòng và 2 người rời đi, bạn chỉ còn lại ba người, nếu ba người nữa vào thì giờ bạn có 6 người trong phòng. Nếu phòng có sức chứa 10 người, với 6 người bên trong thì sẽ đầy 60%. Hệ thống quản lý pin theo dõi dung lượng này. Trạng thái sạc này được thông báo với người dùng bằng điện tử thông qua một bus kỹ thuật số được gọi là SM BUS hoặc thông qua một màn hình hiển thị trạng thái sạc, nơi bạn nhấn một nút và màn hình LED cho bạn biết tổng số phí với gia số 20%.
Hệ thống quản lý pin cho các ứng dụng nhất định như hệ thống cho điểm bán hàng cầm tay này cũng bao gồm bộ sạc nhúng bao gồm thiết bị điều khiển, cuộn cảm (là thiết bị lưu trữ năng lượng) và bộ phóng điện. Thiết bị điều khiển quản lý thuật toán sạc. Đối với các tế bào lithium-ion, thuật toán sạc lý tưởng là dòng điện không đổi và điện áp không đổi.
Một bộ pin thường bao gồm một số tế bào riêng lẻ hoạt động kết hợp với nhau. Tốt nhất, tất cả các ô trong bộ pin nên được giữ ở cùng một trạng thái sạc. Nếu các tế bào mất cân bằng, các tế bào riêng lẻ có thể bị căng thẳng và dẫn đến kết thúc sạc sớm và giảm tuổi thọ chu kỳ tổng thể của pin. Các bộ cân bằng tế bào của hệ thống quản lý pin, được hiển thị ở đây, kéo dài tuổi thọ của pin bằng cách ngăn sự mất cân bằng điện tích này xảy ra trong các tế bào riêng lẻ.
Thanh toán an toàn 100%
