X'inhi l-applikazzjoni tal-ibbilanċjar taċ-ċelluli fil-batteriji tal-litju?

Ilni nagħmel it-tneħħija tal-pakketti tal-batteriji u d-disinn tal-BMS għal kważi 12-il sena. Kull darba li xi ħadd jistaqsini "x'jagħmel eżattament l-ibbilanċjar?", nurihom żewġ ritratti: wieħed huwa pakkett ta' e-bike ta' 2-sena-36 V mingħajr ibbilanċjar (nofs iċ-ċelluli f'1.8 V, il-bqija f'4.18 V), l-ieħor huwa l-istess lott b'balancer passiv ta' 100 mV xorta (kollha mV). Dak hu l-punt kollu fi stampa waħda.

F'pakketti reali, iċ-ċelloli qatt ma jitwieldu ugwali. Ħu 100 marka -ċellula ġdida Samsung 50E mill-istess trej: il-firxa tal-kapaċità hija ġeneralment ± 30 mAh, ir-rata ta 'skarika awto- tista' tvarja b'2-3 darbiet, u r-reżistenza interna tista 'tvarja 3-5 mΩ. Wara 200 ċiklu dawk dgħajfa jaqgħu lura saħansitra aktar. Mingħajr ibbilanċjar, il-kapaċità tal-pakkett hija ddettata mill-aktar ċellula dgħajfa fuq il-ħlas u l-aktar ċellula b'saħħitha mal-iskarika. Titlef 20–40 % tal-kapaċità użabbli fl-ewwel sena biss.

Active Cell Balancing

Hemm biss żewġ modi kif in-nies fil-fatt jibbilanċjaw fil-produzzjoni:

Dan huwa dak li jużaw 95 % tal-pakketti taħt l-20 kWh.
Ċipep reali li tara fuq il-bordijiet:

TI BQ769x2 / BQ769x3 / BQ78z100

Apparat Analog LTC6804 / LTC6811 / LTC6813

Maxim MAX14920 / MAX14921

NXP MC33771 / MC33772

Kurrent ta 'fsada tipiku: 80–150 mA (BQ76952 jista' jimbotta 220 mA jekk inti parallel żewġ pins).
Valur tar-reżistenza fil-produzzjoni tal-massa: kważi dejjem pakkett ta '27 Ω jew 33 Ω 2512 1 W.
Trigger settings li fil-fatt nuża:
Ibda l-fsada b'15-25 mV 'l fuq mill-medja tal-pakkett matul is-CV, ieqaf meta d-delta jinżel taħt 6-8 mV.
Jekk tipprova chase 2 mV inti ser biss issajjar il-bord għal dejjem.

Is-sħana hija l-problema reali. Pakkett ta' scooter 16s b'100 mA fsada jista' jitfa' 7–8 W dritt fuq il-PCB BMS. Huwa għalhekk li dawk il-bords irħas tal-e-bike ta' 20-dollari jitgħawweġ u jqassmu wara sajf wieħed fix-xemx.

Ladarba inti tmur 'il fuq minn ~ 30 kWh kważi kulħadd jaqleb għal attiv.

Eżempji fid--dinja reali li qatgħet:

Tesla Model S/X (2012–2021): DC-briks DC żgħar fuq l-HVJB, ~1 A għal kull modulu

BMW i3 (is-snin kollha): modulu tat-transformer induttiv, proporzjon 24-to-1, madwar 2 A

Pakketti BYD Blade: bordijiet tal-kapaċitaturi li jtajru-ibbażat fuq disinn ta' referenza Infineon TLF35568

Monsters Ċiniżi tal-ħażna stazzjonarja: DC-moduli iżolati DC li jiċċaqilqu 15–20 A tul is-sekwenza kollha ta' 700 V

Fuq-l--bordijiet tal-ixkaffa n-nies fil-fatt jixtru:

1–2 A flying-bordijiet tal-kapaċitaturi ta' AliExpress aħdar (dawk b'8–16-il relays żgħir)

Heltec / Orion BMS Gen4 / REC Q / Dilithium: 5–8 A bi tkessiħ deċenti

Cell Balancing

Il-biċċa l-kbira tal-OEMs jibbilanċjaw biss fl-ogħla 10-15 % tas-SoC minħabba li l-kurva tal-vultaġġ hija ċatta wisq taħt 3.45 V (NMC) jew 3.40 V (LFP).
Tesla waits until >90 % SoC u jaħdem biss ibbilanċjar għall-aħħar 30–60 min ta 'ċarġ.
Iċ-zkuk tiegħi tal-BMW i3 tal-2017 juru li l-balancer induttiv iqum biss meta delta > 30 mV u l-kurrent tal-pakkett < 5 A.

Għandi kexxun mimli pakketti tal-VE ta'-veloċità baxxa 2016–2018 miċ-Ċina kontinentali li ffrankaw $0.80 billi ħassru r-resistors tal-fsada. Wara 18-il xahar iċ-ċelloli dgħajfin imorru negattivi kull skariku, ir-ram jinħall, id-dendriti jikbru, is-separatur jiddewweb, in-nar. Rajt pakketti ta' 72 V 20 Ah jinżlu għal 8–9 Ah li jistgħu jintużaw fi żmien 14-il xahar. Agħfashom bilanċ attiv ta' $12 u jerġgħu lura għal 18–19 Ah. Lezzjoni mgħallma bil-mod iebes.

Taħt il-15 kWh → passiv huwa tajjeb u jibqa' għal dejjem (scooters, power tools, drones)

400 V+ or >50 kWh → attiv jew tkun qed tiskambja l-moduli kull sena

Kull EV xieraq mibjugħ illum għandu bilanċjar. L-unika varjabbli hija jekk huwiex resistor ta '33 Ω jew bord attiv ta' $300.

Dak hu l-ibbilanċjar taċ-ċelluli. Xejn maġiku. Biss iwaqqaf iċ-ċelluli tajbin milli jiġu mkaxkra 'l isfel minn ħu għażżien li ddeċieda li jixjieħ aktar malajr.

Cell Balancing