Dè a th’ ann an cothromachadh cealla ann am bataraidhean lithium?

Tha mi air a bhith a’ dèanamh teardown pacaid bataraidh agus dealbhadh BMS airson faisg air 12 bliadhna. Gach uair a bhios cuideigin a’ faighneachd dhomh “dè dìreach a bhios cothromachadh a’ dèanamh? Sin a’ phuing gu lèir ann an aon dealbh.

Ann am pasganan fìor, chan eil ceallan a-riamh air am breith co-ionnan. Gabh 100 ceallan Samsung 50E ùra bhon aon treidhe: mar as trice tha an sgaoileadh comas ± 30 mAh, faodaidh ìre fèin-sgaoilidh a bhith eadar-dhealaichte 2-3 tursan, agus faodaidh strì an taobh a-staigh atharrachadh 3-5 mΩ. Às deidh 200 cearcall bidh an fheadhainn lag a’ tuiteam air dheireadh eadhon nas motha. Gun chothromachadh, tha comas pacaid air a dhearbhadh leis a’ chill as laige air cosgais agus an cealla as làidire nuair a thèid a leigeil ma sgaoil. Bidh thu a’ call comas cleachdaidh 20–40% sa chiad bhliadhna a-mhàin.

Active Cell Balancing

Chan eil ann ach dà dhòigh anns a bheil daoine a’ cothromachadh ann an cinneasachadh:

Is e seo a bhios 95% de phasganan fo 20 kWh a’ cleachdadh.
Fìor chips a chì thu air bùird:

TI BQ769x2 / BQ769x3 / BQ78z100

Innealan Analog LTC6804 / LTC6811 / LTC6813

Max 14920 / MAX14921

NXP MC33771 / MC33772

Sruth àbhaisteach bleithe: 80-150 mA (faodaidh BQ76952 220 mA a phutadh ma tha thu co-shìnte ri dà phrìne).
Luach an aghaidh ann an cinneasachadh mòr: cha mhòr an-còmhnaidh pasgan 27 Ω no 33 Ω 2512 1 W.
Suidhichidhean brosnachaidh a chleachdas mi gu dearbh:
Tòisich bleeding aig 15-25 mV os cionn cuibheasachd pacaid rè CV, stad nuair a thuiteas delta fo 6-8 mV.
Ma dh’ fheuchas tu ri 2 mV a ruith cha dèan thu ach am bòrd a chòcaireachd gu bràth.

Is e teas an fhìor dhuilgheadas. Faodaidh pasgan scooter 16s le 100 mA bleed 7–8 W a dhumpadh dìreach air BMS PCB. Sin as coireach gu bheil na bùird e-baidhsagal 200 dholair saor sin a’ fàs dlùth agus a’ sgàineadh às deidh aon samhradh sa ghrèin.

Cho luath ‘s a thèid thu os cionn ~ 30 kWh bidh cha mhòr a h-uile duine ag atharrachadh gu gnìomhach.

Eisimpleirean fìor den t-saoghal a reub mi sìos:

Modail Tesla S/X (2012–2021): breigichean DC beaga-DC air an HVJB, ~1 A gach modal

BMW i3 (fad na bliadhna): modal cruth-atharrachaidh inductive, co-mheas 24-gu-1, timcheall air 2 A

Pacaidean BYD Blade: bùird capacitor ag itealaich stèidhichte air dealbhadh iomraidh Infineon TLF35568

Uilebheistean stòraidh pàipearachd Sìneach: modalan DC iomallach-DC a’ gluasad 15–20 A thairis air an t-sreath 700 V gu lèir

Dìreach far na bùird-sgeilp a cheannaicheas daoine:

1–2 AliExpress uaine ag itealaich-bùird capacitor (an fheadhainn le 8–16 sealaidheachd beag)

Heltec / Orion BMS Gen4 / REC Q / Dilithium: 5–8 A le fuarachadh math

Cell Balancing

Chan eil a’ mhòr-chuid de OEMan a’ cothromachadh ach anns an 10-15% as àirde de SoC leis gu bheil an lùb bholtachd ro rèidh fo 3.45 V (NMC) no 3.40 V (LFP).
Tesla waits until >90% SoC agus cha ruith e ach cothromachadh airson na 30-60 mionaid mu dheireadh de chosgais.
Tha na logaichean 2017 BMW i3 agam a’ sealltainn nach bi an cothromachadh inductive a ’dùsgadh ach nuair a bhios delta> 30 mV agus a’ pacadh gnàthach <5 A.

Tha drathair agam làn de phasganan EV aig astar ìosal 2016–2018 bho thìr-mòr Shìona a shàbhail $0.80 le bhith a’ cuir às do na resistors bleed. Às deidh 18 mìosan bidh na ceallan lag a ’dol àicheil a h-uile sgaoileadh, bidh copar a’ leaghadh, bidh dendrites a ’fàs, dealaiche a’ leaghadh, teine. Tha mi air pacaidean 72 V 20 Ah fhaicinn a’ tuiteam gu 8–9 Ah a ghabhas cleachdadh ann an 14 mìosan. Slap cothromachadh gnìomhach $ 12 orra agus thig iad air ais gu 18-19 Ah. Dh'ionnsaich leasan an dòigh chruaidh.

Fo 15 kWh → tha fulangach ceart gu leòr agus fuirichidh e gu bràth (scooters, innealan cumhachd, drones)

400 V+ or >50 kWh → gnìomhach no bidh thu ag iomlaid mhodalan gach bliadhna

Tha cothromachadh aig a h-uile EV ceart a chaidh a reic an-diugh. Is e an aon chaochladair an e resistor 33 Ω a th’ ann no bòrd gnìomhach $300.

Is e sin cothromachadh cealla. Chan eil dad draoidheil. Dìreach stad air na ceallan math bho bhith air an slaodadh sìos leis an aon bhràthair leisg a cho-dhùin aois nas luaithe.

Cell Balancing