Литий батареяларында ұяшықтарды теңестіру қандай қолданылады?

Мен шамамен 12 жыл бойы аккумулятор жинағын бұзу және BMS дизайнымен айналыстым. Біреу маған «теңдестіру нақты не істейді?» деп сұраған сайын, мен оларға жай ғана екі фотосуретті көрсетемін: біреуі теңгерімсіз 2-жылдық- 36 В электрондық велосипед жинағы (жартысы 1,8 В, қалғаны 4,18 В), екіншісі - 100 мА пассивті балансы бар бірдей топтама (үш жылдан кейін 12 жыл өткен соң ұяшықтар пассивті). Бұл бір суреттегі барлық мәселе.

Нақты пакеттерде жасушалар ешқашан тең тумайды. Take 100 brand-new Samsung 50E cells from the same tray: the capacity spread is usually ±30 mAh, self-discharge rate can differ by 2–3 times, and internal resistance can vary 3–5 mΩ. 200 циклден кейін әлсіздер одан да артта қалады. Теңгерімсіз, қаптаманың сыйымдылығын зарядтағы ең әлсіз ұяшық және разрядтағы ең күшті ұяшық анықтайды. Сіз тек бірінші жылы 20-40% пайдалану мүмкіндігін жоғалтасыз.

Active Cell Balancing

Адамдардың өндірісте тепе-теңдікті сақтаудың тек екі жолы бар:

Бұл 20 кВт/сағ төмен пакеттердің 95%-ы пайдаланады.
Тақталарда көретін нағыз чиптер:

TI BQ769x2 / BQ769x3 / BQ78z100

LTC6804 / LTC6811 / LTC6813 аналогтық құрылғылар

Максим MAX14920 / MAX14921

NXP MC33771 / MC33772

Әдеттегі ағып кету тогы: 80–150 мА (егер екі түйреуішті параллель ұстасаңыз, BQ76952 220 мА итеруі мүмкін).
Жаппай өндірістегі резистордың мәні: әрқашан дерлік 27 Ом немесе 33 Ом 2512 1 Вт пакеті.
Мен шынымен қолданатын триггер параметрлері:
CV кезінде орамдағы орташа мәннен 15-25 мВ жоғары қан кетуді бастаңыз, дельта 6-8 мВ төмен түскенде тоқтатыңыз.
Егер сіз 2 мВ-ды қууға тырыссаңыз, сіз тақтаны мәңгілікке дайындайсыз.

Жылу - нағыз проблема. 100 мА ағыны бар 16 секундтық скутер жинағы BMS PCB-ге тікелей 7–8 Вт түсіре алады. Сол себепті 20{7}}доларлық арзан электронды велосипед тақталары бір жазда күн астында бүлініп, жарылып кетеді.

~30 кВт/сағ жоғарылағанда барлығы дерлік белсенділікке ауысады.

Мен жыртып алған нақты-әлемдік мысалдар:

Tesla Model S/X (2012–2021): HVJB-де шағын тұрақты ток -тұрақты ток кірпіштері, модуль үшін ~1 А

BMW i3 (барлық жылдар): индуктивті трансформатор модулі, 24-1 қатынасы, шамамен 2 А

BYD Blade пакеттері: Infineon TLF35568 анықтамалық дизайнына негізделген ұшатын{0}}конденсаторлық тақталар

Қытайдың стационарлық сақтау құбыжықтары: оқшауланған DC{0}}DC модульдері бүкіл 700 В жол бойымен 15–20 А қозғалады

Адамдар шынымен сатып алатын-тақталардан- тыс:

1–2 жасыл AliExpress ұшатын{2}}конденсатор тақталары (8–16 шағын релелері бар)

Heltec / Orion BMS Gen4 / REC Q / Дилитий: лайықты салқындатумен 5–8 А

Cell Balancing

Көптеген OEM құрылғылары тек SoC жоғарғы 10-15% теңдестіреді, себебі кернеу қисығы 3,45 В (NMC) немесе 3,40 В (LFP) төмен тым тегіс.
Tesla waits until >90 % SoC және тек соңғы 30–60 минут зарядтағанда теңгерімдеу жұмыс істейді.
Менің 2017 BMW i3 журналдары индуктивті теңгергіштің дельта > 30 мВ және пакеттік ток < 5 А болғанда ғана оянатынын көрсетеді.

Менде материктік Қытайдан 2016–2018 жж. төмен жылдамдықты EV пакеттеріне толы жәшігі бар, ол қан кету резисторларын жою арқылы $0,80 үнемдеді. 18 айдан кейін әлсіз жасушалар әрбір разряд теріс болып шығады, мыс ериді, дендриттер өседі, сепаратор балқиды, өрт шығады. Мен 72 В 20 А пакеттерінің 14 ай ішінде пайдалануға жарамды 8–9 Ah дейін төмендегенін көрдім. Оларға 12 долларлық белсенді балансизаторды соғыңыз және олар 18-19 Ah шамасына қайтады. Сабақ қиын жолдан өтті.

15 кВт/сағ төмен → пассивті жақсы және мәңгі қалады (скутерлер, электр құралдары, дрондар)

400 V+ or >50 кВт/сағ → белсенді немесе сіз жыл сайын модульдерді ауыстырып отырасыз

Бүгінгі сатылған әрбір дұрыс EV теңгерімге ие. Жалғыз айнымалы - бұл 33 Ом резистор немесе $ 300 белсенді тақта.

Бұл жасуша теңгерімі. Сиқырлы ештеңе жоқ. Жақсы жасушаларды тезірек қартаюды шешкен бір жалқау ағаның сүйреп кетуіне жол бермеу.

Cell Balancing