Глазные систейн баланс


состав препарата, инструкция по применению и отзывы пациентов

Систейн баланс — офтальмологический препарат, который применяется местно в виде инстилляций (капельного вливания). Его назначают в качестве смягчающего и увлажняющего средства для роговицы глаза. Капли по своему составу аналогичны естественной слёзной жидкости, вырабатываемой органами зрения человека. Они помогают быстро восстанавливать защитную слёзную плёнку при нарушении её целостности или толщины.

Состав и фармакологическое действие

Препарат производится в виде стерильного раствора, в пластиковых флаконах по 3, 5, 10 и 15 мл.

В состав лекарственного средства входят: пропиленгликоль, борная кислота, минеральное масло, сорбитол, гидроксипропил гуар, димиристоил, фосфатидилглицерол, сорбитан тристеарат, полиоксил стеарат, динатрия эдетат, поликватерниум и вода.

Офтальмологический раствор Cистейн баланс выступает аналогом натуральной слезы и предназначается для увлажнения роговицы глаза. Отличительной чертой препарата является присутствие системы LipiTech для активного восстановления липидного слоя слёзной плёнки. Масляная основа раствора отлично увлажняет поверхность глаза и уменьшает испарение влаги.

Показания и способы применения

Препарат рекомендуется к применению при следующих симптомах:

  • Усталость и раздражение конъюнктивы.
  • Сухость поверхности глаза.
  • Для стабилизации липидного слоя слёзной плёнки и снижения количества испарения слёзной жидкости.
  • Ощущение жжения и зуда в области глаз.
  • Отрицательные климатические условия, влияющие на глазное яблоко.
  • Неправильная работа слезопроизводящих желез.

Систейн Баланс рекомендуется употреблять в течение дня, без ограничений, по мере необходимости. Для этого в каждый глаз поочерёдно закапывается по 1−2 дозы раствора. После внесения нужно интенсивно поморгать, чтобы привести к активному распределению лекарственного средства по поверхности глазного яблока.

При использовании контактных линз, чтобы снять синдром «сухого глаза», препарат закапывают до и после надевания офтальмологического средства.

Перед применением флакон потребуется хорошенько встряхнуть. Во время использования раствора нужно избегать касания кончиком дозатора поверхности слизистой глаза.

При длительном дискомфорте и отсутствии улучшений следует обратиться к специалисту.

Передозировка препаратом не представляется возможной.

Капли Систейн Баланс совместимы со всеми офтальмологическими средствами. Но при одновременном назначении нескольких лекарственных препаратов необходимо соблюдать промежуток в 10 минут между закапываниями.

Средство имеет ряд противопоказаний:

  • Индивидуальная непереносимость компонентов лекарства.
  • Детский возраст до 18 лет.
  • Беременность.
  • Кормление грудью.
  • Повышенная чувствительность роговицы глаза.

В редких случаях наблюдаются аллергические реакции на компоненты препарата. При обнаружении негативного эффекта, необходимо прекратить использование средства, промыть глаза чистой водой и обратиться к специалисту.

Аналогичные препараты

При невозможности использовать Систейн баланс врач может назначить препараты, обладающие аналогичным действием.

  • Визин — симпатомиметический раствор, который оказывает моментальное сосудосуживающее и увлажняющее действие. Длительное использование этого средства вызывает привыкание и даёт огромное количество побочных проявлений.
  • Виаль является противоотечным и противоаллергическим лекарственным средством. Устраняет зуд, жжение и покраснение в области глаз.
  • Тауфон — терапевтический препарат, назначаемый при любых дистрофических патологиях офтальмологического характера. Препарат отличается по действующему веществу от Систейн баланс, но также используется в качестве увлажняющего и снимающего раздражение средства.
  • Дефислез. Кератопротектор, в отличие от других капель оказывает смягчающее и защитное воздействие при нарушении выработки слёзной жидкости. Разрешается применять этот препарат в восстановительный период после оперативного вмешательства и перенесённых травм.
  • Хило-Комод — средство для глаз на основе гиалуроновой кислоты, который оказывает увлажняющее действие. Используется при постоянной работе за компьютером, при ношении контактных линз, возникновении синдрома «сухого глаза» или ярко выраженном утомлении глаз.
  • Оксиал, в состав которого включена гиалуроновая кислота и электролиты. Благодаря чему капли эффективно убирают раздражение и зуд. Консистенция раствора максимально приближена к естественной слёзной жидкости человека, что даёт возможность средству образовывать надёжную слёзную плёнку. Она оберегает органы зрения от вредоносных микроорганизмов и действия прочих неблагоприятных внешних факторов.

Определить, какие глазные капли лучше, в конкретном случае сможет только опытный врач. Поэтому прежде чем покупать лекарство необходимо проконсультироваться со специалистом.

Отзывы о препарате

Понятно, что глазное яблоко в норме должно всегда оставаться влажным. Однако при длительном ношении линз, появляется сухость глаз. Чтобы избежать этой проблемы я пользуюсь каплями Систейн баланс до надевания линз и после того, как их снимаю. Причём никакого дискомфорта в течение дня и ночью не наблюдается. Знаю, что есть более дешёвые аналоги препарата, но пока меня полностью устраивает этот.

Екатерина

Систейн баланс — глазные капли, инструкция которых не совсем раскрывает их действие. Я начала их применять без консультации с врачом. Просто хотела избавиться от усталости глаз и увлажнить роговицу. Первую неделю все было хорошо, стало гораздо легче и даже резкость зрения улучшилась. Но на второй неделе начала проявляться краснота и сильный зуд. Пришлось обращаться к специалистам, которые поставили аллергическую реакцию на компоненты лекарства. Рекомендую всем, прежде чем начинать лечение — обращаться к проверенным специалистам!

Полина

Из множества средств для увлажнения глаз которыми я пользовался, больше понравились именно эти. Кажется, от них гораздо дольше сохраняется эффект. Пробовал Визин, но от него появляется небольшое жжение. Да и закапывал его практически в два раза чаще.

Артем

Работаю за компьютером больше чем по восемь часов в сутки. Когда стала плохо различать символы на экране, испугалась и обратилась к врачу. Оказалось, что со зрением все в порядке, но вот сухость и раздражение глаз были серьёзными. Доктор прописал мне капли Систейн Ультра, но они помогали не больше чем на 2—3 часа. Дальше картинка начинала расплываться и приходилось снова их закапывать. Однако перепробовав другие препарата, даже более дорогие наблюдала меньший эффект. Теперь приходится покупать по нескольку пузырьков Систейна и стараться меньше сидеть у компьютера.

Наталья

Меня полностью устраивают эти капли, но огорчает то, что хватает флакона чуть больше, чем на месяц. Я использую капли для глаз очень интенсивно. Читал, что можно подобрать другой подобный препарат, который расходовался бы не так быстро, но пока я его не встретил. Некоторые из лекарств, вызывают обратную реакцию и глаза только начинают болеть. Поэтому на данный момент капли для глаз Систейн баланс для меня являются оптимальным вариантом.

Николай

Много лет ношу контактные линзы. Стараюсь всегда пользоваться только одноразовыми, но от сухости глаз это не спасает. Поэтому постоянно использую увлажняющие капли. Раньше были Тауфон и Визин. Они помогали, но глаза сильно щипало при закапывании. Недавно мой офтальмолог рекомендовала попробовать Систейн. Они меня устроили по цене и по эффекту. Капаю два раза в день и флакона хватает надолго. Побочных реакций нет. Хорошее средство.

Нина

Система диагностики глазной аллергии | DoctoRx Формула аллергии
  • Соединенные Штаты

    Страны / Регионы / Рынки

    • Аргентина
    • Австралия
    • Österreich
    • Belgique
    • Brasil
    • Канада (английский)
    • Канада (Французский)
    • 中国
    • Чешская Республика
    • Danmark
    • Eesti
    • Suomi
    • Франция
    • Deutschland
    • Греция
    • САР Гонконг
    • Индия
    • Индонезия
.
Что такое методы балансировки ячеек и как их использовать

Номинальная литиевая батарея рассчитана только на напряжение около 4,2 В, но в ее применениях, таких как электромобиль, портативная электроника, ноутбуки, аккумуляторы и т. Д., Нам требуется намного более высокое напряжение, чем его номинальное напряжение. , По этой причине разработчики объединяют более одной ячейки в ряд, чтобы сформировать аккумуляторную батарею с более высокими значениями напряжения. Как мы знаем из нашей предыдущей статьи об аккумуляторах для электромобилей, когда батареи объединяются последовательно, значение напряжения складывается.Например, если последовательно подключены четыре литиевых элемента по 4,2 В, эффективное выходное напряжение результирующего аккумулятора будет составлять 16,8 В.

Но вы можете вообразить, что последовательное соединение множества ячеек - это все равно, что устанавливать на колесницу множество лошадей. Только если все лошади бегут с одинаковой скоростью, колесница будет двигаться с максимальной эффективностью. Из четырех лошадей, если одна лошадь бежит медленно, то другим трем также приходится снижать их скорость, тем самым снижая эффективность, и если одна лошадь бежит быстрее, это в конечном итоге повредит самому себе, потянув груз остальных трех лошадей.Точно так же, , когда четыре элемента соединены последовательно, значения напряжения всех четырех элементов должны быть равны, чтобы получить аккумулятор с максимальной эффективностью. Метод поддержания всех напряжений элемента равным называется балансировкой элемента. В этой статье мы узнаем больше о балансировке ячеек, а также кратко о том, как использовать их на аппаратном и программном уровне.

Зачем нам нужна балансировка клеток?

Балансировка элементов - это метод, при котором уровни напряжения каждого отдельного элемента, соединенного последовательно для формирования батарейного блока , поддерживаются равными для достижения максимальной эффективности батарейного блока.Когда разные элементы объединяются в батарейный блок, всегда необходимо, чтобы они имели одинаковую химию и значение напряжения. Но как только блок установлен и подвергнут зарядке и разрядке, значения напряжения отдельных элементов имеют тенденцию изменяться из-за некоторых причин, которые мы обсудим позже. Это изменение в уровнях напряжения вызывает разбалансирование ячейки, что приведет к одной из следующих проблем

Термальный побег

Худшее, что может случиться, - это тепловое убегание.Как мы знаем, литиевые элементы очень чувствительны к перезарядке и чрезмерной разрядке. В пакете из четырех элементов, если один элемент равен 3,5 В, а другой - 3,2 В, заряд будет заряжать все элементы вместе, так как они соединены последовательно, и он будет заряжать 3,5 В до значения, превышающего рекомендованное, так как другие батареи все еще работают. требует зарядки.

Деградация клеток

Когда литиевый элемент перегружен даже немного выше его рекомендуемого значения, эффективность и жизненный цикл элемента уменьшаются.Например, небольшое увеличение зарядного напряжения с 4,2 до 4,25 В приведет к более быстрому разложению батареи на 30%. Поэтому, если балансировка элементов не является точной, даже небольшая перезарядка сократит время работы от батареи.

Неполная зарядка пакета

По мере старения батарей в упаковке несколько элементов могут быть слабее, чем соседние элементы. Эти недели клетки будут огромной проблемой, так как они будут заряжаться и разряжаться быстрее, чем нормальные здоровые клетки. Во время зарядки батарейного блока с последовательными элементами процесс зарядки должен быть остановлен, даже если один элемент достигает максимального напряжения.Таким образом, если две батареи в батарейном блоке будут работать неделю, они будут заряжаться быстрее, и, таким образом, оставшиеся батареи не будут заряжаться до максимума, как показано ниже.

Неполное использование энергии пакета

Аналогичным образом, в том же случае, когда аккумуляторная батарея разряжается, более слабые элементы разряжаются быстрее, чем здоровые элементы, и они достигают минимального напряжения быстрее, чем другие элементы. Как мы узнали из нашей статьи о BMS, блок будет отключен от нагрузки, даже если один элемент достигнет минимального напряжения.Это приводит к неиспользованной емкости энергии пакета, как показано ниже.

Учитывая все вышеперечисленные возможные недостатки, мы можем сделать вывод, что балансировка ячеек была бы обязательной для использования батарейного блока до его максимальной эффективности . Тем не менее, есть несколько приложений, где первоначальная стоимость должна быть очень низкой, и замена батарей не является проблемой, в таких приложениях можно избежать балансировки ячеек. Но в большинстве применений, включая электромобили, балансировка ячеек является обязательной, чтобы получить максимальный сок из аккумуляторной батареи.

Что вызывает разбалансировка ячеек в аккумуляторных батареях?

Теперь мы знаем, почему важно сохранять баланс всех элементов в батарейном блоке. Но для правильного решения проблемы мы должны знать, почему клетки разбалансированы из первых рук. Как было сказано ранее, когда аккумуляторная батарея формируется путем последовательного размещения элементов, необходимо убедиться, что все элементы имеют одинаковые уровни напряжения. Таким образом, новый аккумулятор всегда будет иметь сбалансированные элементы. Но когда пакет используется, ячеек теряют равновесие по следующим причинам: .

SOC Дисбаланс

Измерение SOC ячейки является сложным; следовательно, очень сложно измерить SOC отдельных элементов в батарее. Идеальная методика балансировки ячеек должна соответствовать ячейкам одного и того же SOC вместо одинаковых уровней напряжения (OCV). Но так как при изготовлении упаковки ячейки практически не соответствуют друг другу, то изменение SOC может со временем привести к изменению OCV.

Изменение внутреннего сопротивления

Очень трудно найти элементы с одинаковым внутренним сопротивлением (ИК), и с возрастом батареи ИК ячейки также меняется, и поэтому в батарейном блоке не все элементы будут иметь одинаковый ИК.Как мы знаем, ИК вносит вклад во внутренний импеданс ячейки, который определяет ток, протекающий через ячейку. Поскольку ИК изменяется, ток через ячейку и его напряжение также изменяются.

Температура

Зарядная и разрядная емкость элемента также зависит от температуры вокруг него. В огромном батарейном блоке, подобном электромобилям или солнечным батареям, элементы распределены по областям отходов, и может быть разность температур в самом блоке, в результате чего один элемент заряжается или разряжается быстрее, чем остальные элементы, вызывая дисбаланс.

Из приведенных выше причин ясно, что мы не можем предотвратить дисбаланс ячейки во время операции. Итак, единственное решение - это использовать внешнюю систему, которая заставляет клетки снова балансировать после того, как они становятся неуравновешенными. Эта система называется системой балансировки батареи . Существует много различных типов аппаратных и программных технологий, используемых для балансировки элементов батареи. Давайте обсудим типы и широко используемые методы.

Типы аккумуляторных батарей Балансировка

Методы балансировки ячеек можно в целом разделить на следующие четыре категории, которые перечислены ниже.Мы обсудим каждую категорию.

  1. Балансировка пассивной ячейки
  2. Активная балансировка ячеек
  3. Балансировка ячеек без потерь
  4. Redox Shuttle

1. Балансировка пассивной ячейки

Метод пассивной балансировки ячеек - самый простой из всех. Он может использоваться в местах, где стоимость и размер являются основными ограничениями. Ниже приведены два типа пассивной балансировки клеток.

Шунтирование заряда

В этом методе фиктивная нагрузка, такая как резистор, используется для разрядки избыточного напряжения и выравнивания его с другими элементами. Эти резисторы называются байпасными резисторами или резисторами . Каждая ячейка, соединенная последовательно в упаковке, будет иметь свой собственный резистор байпаса, подключенный через переключатель, как показано ниже.

Пример схемы выше показывает четыре ячейки, каждая из которых подключена к двум шунтирующим резисторам через переключатель типа MOSFET. Контроллеры измеряют напряжение всех четырех ячеек и включают mosfet для ячейки, напряжение которой выше, чем у других ячеек .Когда Mosfet включен, эта конкретная ячейка начинает разряжаться через резисторы. Так как мы знаем значение резисторов, мы можем предсказать, сколько заряда рассеивается ячейкой. Конденсатор, подключенный параллельно элементу, используется для фильтрации скачков напряжения во время переключения.

Этот метод не очень эффективен, потому что электрическая энергия рассеивается в виде тепла в резисторах, и цепь также учитывает потери на переключение. Другой недостаток состоит в том, что весь ток разряда протекает через полевой генератор , который в основном встроен в ИС контроллера, и, следовательно, ток разряда должен быть ограничен низкими значениями, что увеличивает время разряда.Одним из способов преодоления этого недостатка является использование внешнего переключателя для увеличения тока разряда , как показано ниже

.

Контроллер запускает внутренний МОП-транзистор с P-каналом, который вызывает разрядку ячейки (I-смещение) через резисторы R1 и R2. Значение R2 выбирается таким образом, чтобы падение напряжения, возникающее на нем из-за протекания тока разряда (I-смещение), было достаточным для запуска второго N-канального МОП-транзистора. Это напряжение называется напряжением источника затвора (Vgs), а ток, необходимый для смещения MOSFET, называется током смещения (I-смещение).

После включения N-канального МОП-транзистора ток проходит через балансировочный резистор R-Bal . Значение этого резистора может быть низким, что позволяет пропускать больший ток через него и тем самым быстрее разряжать аккумулятор. Этот ток называется током стока (I-сток). В этой цепи общий ток разряда является суммой тока стока и тока смещения. Когда P-канальный MOSFET выключен контроллером, ток смещения равен нулю, и, таким образом, напряжение Vgs также становится равным нулю.Это отключает N-канальный МОП-транзистор, оставляя батарею снова идеальной.

ИС для балансировки пассивных ячеек

Несмотря на то, что метод пассивной балансировки неэффективен, он чаще используется из-за этой простоты и низкой стоимости. Вместо проектирования аппаратного обеспечения вы также можете использовать несколько легко доступных микросхем, таких как LTC6804 и BQ77PL900 от известных производителей, таких как линейные и техасские инструменты соответственно. Эти микросхемы могут быть каскадными для мониторинга нескольких ячеек и экономят время и стоимость разработки.

Ограничение заряда

Метод ограничения заряда является самым неэффективным методом из всех. Здесь только безопасность и срок службы батареи учитываются при снижении эффективности. В этом методе напряжение отдельных элементов постоянно контролируется.

Во время процесса зарядки, даже если один элемент достигает полного зарядного напряжения, зарядка прекращается, оставляя другие элементы на полпути. Аналогичным образом, во время разрядки, даже если один элемент достигает минимального напряжения отключения, аккумуляторный блок отсоединяется от нагрузки до тех пор, пока аккумулятор не зарядится снова.

Хотя этот метод неэффективен, он снижает требования к стоимости и размеру. Следовательно, он используется в приложениях, где батареи могут часто заряжаться.

2. Активная балансировка ячеек

При пассивной балансировке ячеек избыточный заряд не использовался, поэтому он считается неэффективным. Принимая во внимание, что при активной балансировке избыточного заряда из одной ячейки переносится в другую ячейку с низким зарядом, чтобы уравнять их . Это достигается за счет использования элементов накопления заряда, таких как конденсаторы и индукторы.Есть много методов для выполнения активной балансировки ячеек, давайте обсудим наиболее часто используемые.

Charge Shuttle (Летающие конденсаторы)

Этот метод использует конденсаторы для передачи заряда от высоковольтного элемента к низковольтному элементу. Конденсатор подключается через SPDT-переключатели. Первоначально переключатель подключает конденсатор к высоковольтной ячейке, а когда конденсатор заряжен, переключатель подключает его к низковольтной ячейке, где заряд от конденсатора поступает в ячейку.Поскольку заряд проходит между ячейками, этот метод называется зарядом. Приведенный ниже рисунок должен помочь вам лучше понять.

Эти конденсаторы называются летающими конденсаторами , поскольку они находятся между низковольтными и высоковольтными элементами, несущими зарядные устройства. Недостаток этого метода заключается в том, что заряд может передаваться только между соседними ячейками. Также требуется больше времени, так как конденсатор должен заряжаться, а затем разряжаться для переноса зарядов.Это также очень менее эффективно, поскольку при зарядке и разрядке конденсатора будут происходить потери энергии, и потери при переключении также должны учитываться. На рисунке ниже показано, как летающий конденсатор будет подключен в батарейном блоке.

Индуктивный преобразователь (метод Buck Boost)

Другой метод активной балансировки ячеек - использование индукторов и коммутационных цепей. В этом способе схема переключения состоит из понижающего повышающего преобразователя .Заряд от высоковольтного элемента накачивается в катушку индуктивности и затем разряжается в элемент низкого напряжения с помощью понижающего повышающего преобразователя . На приведенном ниже рисунке представлен индуктивный преобразователь с двумя ячейками и одним повышающим преобразователем.

В вышеупомянутой цепи заряд может быть передан от ячейки 1 к ячейке 2 путем переключения MOSFETS sw1 и sw2 следующим образом. Сначала переключатель SW1 замыкается, и заряд ячейки 1 поступает в индуктор с током I-заряда.Когда индуктор полностью заряжен, выключатель SW1 размыкается, а выключатель sw2 замыкается.

Теперь полностью заряженный индуктор изменит свою полярность и начнет разряжаться. На этот раз заряд от индуктора протекает в ячейку2 с током I-разряда. Как только индуктор полностью разряжен, переключатель sw2 размыкается, а переключатель sw1 замыкается, чтобы повторить процесс. Приведенные ниже формы сигналов помогут вам получить четкую картину.

В течение времени t0 переключатель sw1 замыкается (включается), что приводит к увеличению тока I заряда и увеличению напряжения на индуктивности (VL).Затем, когда индуктор полностью заряжен в момент времени t1, переключатель sw1 размыкается (выключается), что заставляет индуктор разрядить заряд, накопленный на предыдущем шаге. Когда индуктор разряжается, он меняет свою полярность, следовательно, напряжение VL показано отрицательным. При разряде разрядный ток (I разряд) уменьшается от своего максимального значения. Весь этот ток поступает в ячейку 2, чтобы зарядить его. Небольшой интервал допускается от времени t2 до t3, а затем в момент времени t3 весь цикл повторяется снова.

Этот метод также страдает от существенного недостатка, заключающегося в том, что заряд может передаваться только от более высокого элемента к более низкому элементу. Также следует учитывать потери при переключении и падение напряжения на диоде. Но это быстрее и эффективнее, чем конденсаторный метод.

Индуктивный преобразователь (на основе обратного хода)

Как мы уже говорили, метод понижающего повышающего преобразователя может передавать только заряды из более высокого элемента в нижний элемент. Этой проблемы можно избежать, используя обратный преобразователь и трансформатор.В преобразователе с обратной связью первичная сторона обмотки соединена с батарейным блоком, а вторичная сторона соединена с каждым отдельным элементом батарейного блока, как показано ниже

Как мы знаем, батарея работает от постоянного тока, и трансформатор не будет работать, пока напряжение не будет переключено. Таким образом, чтобы начать процесс зарядки, включается переключатель на стороне первичной катушки Sp. Это преобразует постоянный ток в импульсный постоянный ток, и активируется первичная сторона трансформатора.

Теперь на вторичной стороне каждая ячейка имеет свой собственный переключатель и вторичную катушку. Путем переключения Mosfet низковольтной ячейки мы можем сделать эту катушку в качестве вторичной обмотки для трансформатора. Таким образом, заряд от первичной катушки передается на вторичную катушку. Это приводит к тому, что общее напряжение аккумуляторной батареи разряжается в слабый элемент.

Самое большое преимущество этого метода состоит в том, что любой слабый элемент в блоке может быть легко заряжен от напряжения блока , и не конкретный элемент разряжается.Но поскольку в нем используется трансформатор, он занимает большое пространство и сложность схемы высока.

3. Балансировка без потерь

Балансировка без потерь - это недавно разработанный метод, который уменьшает потери за счет сокращения аппаратных компонентов и обеспечения большего контроля программного обеспечения. Это также делает систему проще и проще в разработке. В этом методе используется матричная коммутационная схема, которая дает возможность добавлять или извлекать элемент из батареи во время зарядки и разрядки.Простая схема переключения матрицы для восьми ячеек показана ниже.

Во время процесса зарядки элемент, который находится под высоким напряжением, будет извлечен из блока с помощью переключателей. На приведенном выше рисунке ячейка 5 извлекается из упаковки с помощью переключателей. Считайте, что красные кружочки - это открытые переключатели, а синяя линия - как замкнутые переключатели. Таким образом, время отдыха более слабых элементов увеличивается во время процесса зарядки, чтобы сбалансировать их во время зарядки.Но зарядное напряжение должно быть соответственно отрегулировано. Та же самая техника может быть использована во время разряда.

4. Редокс Шаттл

Последний метод предназначен не для разработчиков оборудования, а для инженеров-химиков. В свинцово-кислотных батареях у нас нет проблемы балансировки элементов, потому что, когда свинцово-кислотная батарея перегружена, это вызывает выделение газа, что предотвращает его перезарядку. Идея Redox-шаттла состоит в том, чтобы попытаться добиться того же эффекта на литиевые элементы, изменив химический состав электролита литиевого элемента.Этот модифицированный электролит должен предотвращать перезарядку элемента.

Алгоритмы балансировки ячеек

Эффективная техника балансировки ячеек должна сочетать аппаратное обеспечение с правильным алгоритмом. Есть много алгоритмов для балансировки ячеек, и это зависит от аппаратного дизайна. Но типы могут быть сведены к двум различным разделам.

Измерение напряжения холостого хода (OCV)

Это простой и наиболее часто используемый метод.Здесь напряжения открытых ячеек измеряются для каждой ячейки, и схема балансировки ячеек работает для выравнивания значений напряжения всех ячеек, соединенных последовательно. Измерить OCV (напряжение разомкнутой цепи) просто, и, следовательно, сложность этого алгоритма меньше.

Измерение состояния заряда (SOC)

В этом методе SOC клеток сбалансированы. Как мы уже знаем, измерение SOC ячейки является сложной задачей, поскольку нам необходимо учитывать значение напряжения и тока ячейки в течение определенного периода времени, чтобы вычислить значение SOC.Этот алгоритм сложен и используется в местах, где требуется высокая эффективность и безопасность, например в аэрокосмической и космической промышленности.

На этом статья заканчивается. Надеюсь, теперь вы получили краткое представление о том, что такое балансировка ячеек, как она реализована на аппаратном и программном уровне. Если у вас есть какие-либо идеи или методы, поделитесь ими в разделе комментариев или используйте форумы для получения технической помощи.

,
Активная балансировка элементов батареи | Analog Devices

При пассивной и активной балансировке ячеек каждый элемент в батарейном блоке контролируется для поддержания исправного состояния заряда батареи (SoC). Это продлевает срок службы батареи и обеспечивает дополнительный уровень защиты, предотвращая повреждение элемента батареи из-за глубокой разрядки при перезарядке. Пассивная балансировка приводит к тому, что все элементы батареи имеют одинаковый SoC, просто рассеивая избыточный заряд в разрядном резисторе; однако это не продлевает время работы системы (см. блог «Пассивная балансировка элементов батареи»).Балансировка активных элементов является более сложной техникой балансировки, которая перераспределяет заряд между элементами батареи во время циклов зарядки и разрядки, тем самым увеличивая время работы системы за счет увеличения общего полезного заряда в батарее, уменьшения времени зарядки по сравнению с пассивной балансировкой и уменьшения выделяемого тепла. во время балансировки.

Активная балансировка ячеек во время разряда

На приведенной ниже схеме представлен типичный аккумуляторный блок со всеми элементами, начиная с полной емкости.В этом примере полная емкость отображается как 90% заряда, потому что хранение батареи на уровне или около ее 100% -ной емкости в течение длительных периодов времени сокращает срок службы. 30% представляет собой полностью разряженный для предотвращения глубокого разряда клеток.

Рисунок 1. Полная емкость.

Со временем некоторые элементы станут слабее других, что приведет к профилю разряда, представленному на рисунке ниже.

Рисунок 2. Несоответствующий разряд.

Можно видеть, что, хотя в нескольких батареях может оставаться достаточно емкости, слабые батареи ограничивают время работы системы. Несоответствие батареи 5% приводит к неиспользованию 5% емкости. С большими батареями это может быть чрезмерное количество энергии, оставленной неиспользованной. Это становится критичным в удаленных системах и системах, к которым трудно получить доступ, поскольку это приводит к увеличению числа циклов зарядки и разрядки батареи, что сокращает срок службы батареи, что приводит к более высоким затратам, связанным с более частой заменой батареи.

При активной балансировке заряд перераспределяется от более сильных элементов к более слабым элементам, что приводит к полностью истощенному профилю батареи.

Рисунок 3. Полное истощение при активной балансировке.

Активная балансировка ячеек при зарядке

При зарядке батарейного блока без балансировки слабые элементы достигают полной емкости до более сильных батарей. Опять же, именно слабые клетки являются ограничивающим фактором; в этом случае они ограничивают общий заряд, который может удерживать наша система.Диаграмма ниже иллюстрирует зарядку с этим ограничением.

Рисунок 4. Зарядка без балансировки.

Благодаря активному перераспределению заряда во время цикла зарядки, батарея может достичь своей полной емкости. Обратите внимание, что такие факторы, как процент времени, отведенного для балансировки, и влияние выбранного тока балансировки на время балансировки здесь не обсуждаются, но являются важными соображениями.

активных клеточных балансировщика

Analog Devices Inc.имеет семейство активных балансировщиков ячеек, каждое устройство ориентировано на разные системные требования. LT8584 - это монолитный преобразователь с обратной связью с разрядным током 2,5 А, используемый в сочетании с мониторами многохимических элементов батарей серии LTC680x; Заряд может быть перераспределен от одной ячейки к верхней части батареи или к другой ячейке батареи или комбинации элементов в батарее. Один LT8584 используется для каждой ячейки аккумулятора.

Рисунок 5. Модуль батареи с 12 ячейками с активной балансировкой.

LTC3300 - это автономный двунаправленный контроллер с обратной связью для литиевых и LiFePO4-батарей, который обеспечивает ток балансировки до 10 А; поскольку он является двунаправленным, заряд от любой выбранной ячейки может быть с высокой эффективностью передан в или из 12 или более соседних ячеек. Один LTC3300 может сбалансировать до шести ячеек.

Рисунок 6. Высокоэффективная двусторонняя балансировка.

LTC3305 представляет собой автономный балансировщик свинцово-кислотных аккумуляторов на срок до четырех элементов; он использует пятый элемент аккумуляторной батареи (AUX) и постоянно размещает его параллельно с каждой из других батарей (по одной), чтобы сбалансировать все элементы батареи (свинцово-кислотные батареи прочные и могут справиться с этим).

Рис. 7. Четыре балансировки батареи с запрограммированными фронтами высокого и низкого напряжения батареи.

В итоге

Как активная, так и пассивная балансировка клеток являются эффективными способами улучшения работоспособности системы путем мониторинга и сопоставления SoC каждой клетки. Балансировка активных элементов перераспределяет заряд во время цикла зарядки и разрядки, в отличие от пассивной балансировки элементов, которая просто рассеивает заряд во время цикла зарядки. Таким образом, активная балансировка элементов увеличивает время работы системы и может повысить эффективность зарядки.Активная балансировка требует более сложного, более масштабного решения; пассивная балансировка более экономична. Какой бы метод ни работал лучше всего в вашем приложении, Analog Devices Inc. предлагает решения как для интегрированных в наши интегральные микросхемы управления батареями (например, LTC6803 и LTC6804), так и для дополнительных устройств, которые работают вместе с этими микросхемами, для обеспечения точной и надежной системы управления батареями. ,

,

Смотрите также

 

 

 

 Сохранить статью у себя на  страничке в :