ليتيم بيٽرين ۾ سيل بيلنس جي ايپليڪيشن ڇا آهي؟

مان تقريباً 12 سالن کان بيٽري پيڪ ٽائر ڊائون ۽ بي ايم ايس ڊيزائن ڪري رهيو آهيان. هر ڀيري ڪو مون کان پڇي ٿو ته ”بلانسنگ ڇا ڪندو آهي؟“، مان صرف انهن کي ٻه تصويرون ڏيکاريان ٿو: هڪ آهي 2-سال-پراڻو 36 V اي-سائيڪ جو پيڪ جنهن ۾ بيلنس ناهي (اڌ سيلز 1.8 V تي، باقي 4.18 V تي)، ٻيو اهو ساڳيو بيچ آهي جنهن ۾ 100 mA سيلز سان گڏ ٽي سال پوءِ به غير فعال بيلنس (3 سالن کان پوءِ به 100 mA سڀ سيلز mA). اهو سڄو نقطو هڪ تصوير ۾ آهي.

حقيقي پيڪن ۾، سيل ڪڏهن به برابر پيدا نه ٿيندا آهن. ساڳي ٽري مان 100 برانڊ-نئين Samsung 50E سيلز وٺو: ظرفيت جي پکيڙ عام طور تي ±30 mAh آهي، خود-ڊسچارج جي شرح 2–3 ڀيرا مختلف ٿي سگهي ٿي، ۽ اندروني مزاحمت 3–5 mΩ مختلف ٿي سگهي ٿي. 200 چڪر کان پوءِ ڪمزور ماڻهو اڃا به وڌيڪ پوئتي ٿي ويندا آهن. توازن جي بغير، پيڪ جي گنجائش چارج تي ڪمزور سيل ۽ خارج ٿيڻ تي مضبوط سيل جي ذريعي ترتيب ڏني وئي آهي. توهان صرف پهرين سال ۾ 20-40٪ قابل استعمال صلاحيت وڃائي ڇڏيو.

Active Cell Balancing

هتي صرف ٻه طريقا آهن جيڪي ماڻهو اصل ۾ پيداوار ۾ توازن رکن ٿا:

اھو اھو آھي جيڪو 20 kWh کان گھٽ 95 سيڪڙو پيڪ استعمال ڪن ٿا.
حقيقي چپس جيڪي توهان بورڊن تي ڏسندا:

TI BQ769x2 / BQ769x3 / BQ78z100

اينالاگ ڊوائيسز LTC6804 / LTC6811 / LTC6813

ميڪسم MAX14920 / MAX14921

NXP MC33771 / MC33772

عام خونريزي موجوده: 80-150 mA (BQ76952 220 mA کي زور ڏئي سگھي ٿو جيڪڏھن توھان متوازي ٻه پن).
وڏي پيداوار ۾ مزاحمتي قدر: لڳ ڀڳ هميشه 27 Ω يا 33 Ω 2512 1 W پيڪيج.
ٽرگر سيٽنگون جيڪي آئون اصل ۾ استعمال ڪريان ٿو:
رت وهڻ شروع ڪريو 15-25 mV مٿان CV دوران پيٽ جي اوسط کان، بند ڪريو جڏهن ڊيلٽا 6-8 mV کان هيٺ ٿي وڃي.
جيڪڏهن توهان 2 ايم وي کي ڇڪڻ جي ڪوشش ڪندا آهيو ته توهان صرف بورڊ کي هميشه لاء تيار ڪنداسين.

گرمي اصل مسئلو آهي. هڪ 16s اسڪوٽر پيڪ 100 mA بلڊ سان 7-8 W سڌو BMS PCB تي ڊمپ ڪري سگھي ٿو. اهو ئي سبب آهي ته اهي سستا 20-ڊالر اي-سائيڪ بورڊ هڪ اونهاري کان پوءِ سج ۾ ويڙهجي ويندا آهن.

هڪ دفعو توهان ~ 30 kWh کان مٿي وڃو لڳ ڀڳ هرڪو فعال ٿي ويندو.

حقيقي-دنيا جا مثال جيڪي مون ٽوڙي ڇڏيا آهن:

Tesla Model S/X (2012–2021): HVJB تي ننڍيون DC-DC برڪس، ~1 A في ماڊل

BMW i3 (سڀ سال): انسائيڪلوپيڊيا ٽرانسفارمر ماڊل، 24 کان 1 تناسب، اٽڪل 2 A

BYD بليڊ پيڪ: فلائنگ- ڪيپيسيٽر بورڊز بنياد تي Infineon TLF35568 ريفرنس ڊيزائن

چيني اسٽيشنري اسٽوريج مونسٽرز: الڳ ٿيل DC-DC ماڊلز 15-20 A کي سڄي 700 V اسٽرنگ ۾ منتقل ڪري رهيا آهن

آف-آف- شيلف بورڊ جيڪي ماڻهو اصل ۾ خريد ڪندا آهن:

1-2 هڪ سائو AliExpress فلائنگ- ڪيپيسيٽر بورڊ (جيڪي 8-16 ننڍي رلي سان گڏ)

Heltec / Orion BMS Gen4 / REC Q / Dilithium: 5-8 A مهذب ٿڌي سان

Cell Balancing

اڪثر OEMs صرف SoC جي مٿين 10-15 % ۾ توازن رکن ٿا ڇاڪاڻ ته وولٽيج وکر 3.45 V (NMC) يا 3.40 V (LFP) کان هيٺ تمام فليٽ آهي.
Tesla waits until >90 % SoC ۽ صرف چارج جي آخري 30-60 منٽ لاءِ توازن هلندو آهي.
منھنجو 2017 BMW i3 لاگ ڏيکاريندو آھي انڊڪٽو بيلنس صرف اٿندو آھي جڏھن ڊيلٽا > 30 mV ۽ پيڪ ڪرنٽ <5 A.

مون وٽ 2016-2018 جي گھٽ- اسپيڊ EV پيڪن سان ڀريل هڪ دراز آهي، جيڪو مينلينڊ چين کان $0.80 بچايو بلڊ ريزسٽرز کي ختم ڪري. 18 مھينن کان پوءِ ڪمزور سيلز ناڪاري ٿي وڃن ٿا ھر خارج ٿيڻ سان، ٽامي گھلڻ لڳندو آھي، ڊينڈرائٽس وڌندا آھن، جدا ڪندڙ پگھلندا آھن، باھ لڳندا آھن. مون ڏٺو آهي 72 V 20 Ah پيڪ 8-9 Ah تائين 14 مهينن ۾ استعمال لائق. انهن تي هڪ $ 12 فعال بيلنس کي ڇڪيو ۽ اهي واپس اچن ٿا 18-19 Ah. مشڪل سان سبق سکيو.

15 kWh کان گهٽ → غير فعال ٺيڪ آهي ۽ هميشه رهندو (اسڪوٽر، پاور اوزار، ڊرون)

400 V+ or >50 kWh → فعال يا توهان هر سال ماڊل تبديل ڪندا

هر هڪ مناسب EV اڄ وڪرو ڪيو آهي توازن آهي. صرف متغير اهو آهي ته ڇا اهو هڪ 33 Ω رزسٽر يا $ 300 فعال بورڊ آهي.

اهو سيل بيلنس آهي. ڪجھ به نه جادو. صرف سٺي سيلز کي هڪ سست ڀاءُ طرفان ڇڪڻ کان روڪيو جنهن تيزيءَ سان عمر وڌڻ جو فيصلو ڪيو.

Cell Balancing