লিথিয়াম ব্যাটারিতে কোষের ভারসাম্যের প্রয়োগ কী?

সেল ব্যালেন্সিং

আমি প্রায় 12 বছর ধরে ব্যাটারি প্যাক টিয়ারডাউন এবং বিএমএস ডিজাইন করছি। যখনই কেউ আমাকে জিজ্ঞাসা করে "ব্যালেন্সিং ঠিক কী করে?", আমি তাদের দুটি ফটো দেখাই: একটি হল 2-বছর-পুরানো 36 V ই-বাইকের প্যাক যার কোনও ব্যালেন্স নেই (অর্ধেক সেল 1.8 V, বাকিগুলি 4.18 V), অন্যটি একই ব্যাচ যার 100 mA সেল 3টি mA প্যাসিভ ব্যালেন্স করার পরেও 1 বছরের মধ্যে। এটি একটি ছবিতে পুরো পয়েন্ট।

বাস্তব প্যাকগুলিতে, কোষ কখনও সমানভাবে জন্মগ্রহণ করে না। একই ট্রে থেকে 100টি ব্র্যান্ড-নতুন Samsung 50E সেল নিন: ধারণক্ষমতা সাধারণত ±30 mAh হয়, স্ব-স্রাবের হার 2-3 বার আলাদা হতে পারে, এবং অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ 3-5 mΩ পরিবর্তিত হতে পারে। 200 চক্রের পরে দুর্বলরা আরও বেশি পিছিয়ে পড়ে। ভারসাম্য ছাড়াই, প্যাকের ক্ষমতা চার্জে থাকা দুর্বলতম কোষ এবং স্রাবের ক্ষেত্রে সবচেয়ে শক্তিশালী কোষ দ্বারা নির্ধারিত হয়। আপনি শুধুমাত্র প্রথম বছরে 20-40% ব্যবহারযোগ্য ক্ষমতা হারাবেন।

মানুষ আসলে উৎপাদনে ভারসাম্য বজায় রাখে মাত্র দুটি উপায় আছে:

1. প্যাসিভ (রক্তপাত) ভারসাম্য

20 kWh এর নিচের 95% প্যাক এটিই ব্যবহার করে।
আসল চিপগুলি আপনি বোর্ডে দেখতে পাবেন:

TI BQ769x2 / BQ769x3 / BQ78z100

অ্যানালগ ডিভাইস LTC6804 / LTC6811 / LTC6813

ম্যাক্সিম MAX14920 / MAX14921

NXP MC33771 / MC33772

সাধারণ ব্লিড কারেন্ট: 80-150 mA (BQ76952 যদি আপনি দুটি পিনের সমান্তরালে 220 mA ধাক্কা দিতে পারেন)।
ভর উৎপাদনে প্রতিরোধক মান: প্রায় সবসময় 27 Ω বা 33 Ω 2512 1 W প্যাকেজ।
ট্রিগার সেটিংস আমি আসলে ব্যবহার করি:
CV চলাকালীন প্যাক গড় থেকে 15-25 mV বেশি রক্তপাত শুরু করুন, ডেল্টা 6-8 mV এর নিচে নেমে গেলে বন্ধ করুন।
আপনি যদি 2 mV তাড়া করার চেষ্টা করেন তবে আপনি চিরকালের জন্য বোর্ডটি রান্না করবেন।

তাপই আসল সমস্যা। 100 mA ব্লিড সহ একটি 16s স্কুটার প্যাক সরাসরি BMS PCB-তে 7-8 W ডাম্প করতে পারে। সেই কারণেই সেই সস্তা 20-ডলারের ই-বাইকের বোর্ডগুলি এক গ্রীষ্মের পরে রোদে বিঁধে যায়।

2. সক্রিয় ভারসাম্য

একবার আপনি ~30 kWh এর উপরে গেলে প্রায় সবাই সক্রিয় হয়ে যায়।

বাস্তব-বিশ্বের উদাহরণ আমি ভেঙে দিয়েছি:

টেসলা মডেল S/X (2012–2021): HVJB-তে ছোট DC-DC ইট, মডিউল প্রতি ~1 A

BMW i3 (সব বছর): ইন্ডাকটিভ ট্রান্সফরমার মডিউল, 24-থেকে-1 অনুপাত, প্রায় 2 A

BYD ব্লেড প্যাক: Infineon TLF35568 রেফারেন্স ডিজাইনের উপর ভিত্তি করে ফ্লাইং-ক্যাপাসিটর বোর্ড

চাইনিজ স্থির স্টোরেজ দানব: বিচ্ছিন্ন ডিসি-ডিসি মডিউলগুলি পুরো 700 V স্ট্রিং জুড়ে 15-20 A চলমান

শেল্ফ বোর্ডের বাইরে--লোকেরা আসলে কিনছে:

1–2 একটি সবুজ AliExpress ফ্লাইং-ক্যাপাসিটর বোর্ড (8-16টি ছোট রিলে সহ)

Heltec / Orion BMS Gen4 / REC Q / Dilithium: 5-8 A শালীন শীতলতা সহ

প্রকৃত গাড়িতে ট্রিগার কৌশল

বেশিরভাগ OEM শুধুমাত্র SoC-এর উপরের 10-15%-এ ভারসাম্য বজায় রাখে কারণ ভোল্টেজ বক্ররেখা 3.45 V (NMC) বা 3.40 V (LFP) এর নিচে খুব সমতল।
Tesla waits until >90% SoC এবং শুধুমাত্র চার্জের শেষ 30-60 মিনিটের জন্য ভারসাম্য বজায় রাখে।
আমার 2017 BMW i3 লগগুলি দেখায় যে ইন্ডাকটিভ ব্যালেন্সার তখনই জেগে ওঠে যখন ডেল্টা > 30 mV এবং প্যাক কারেন্ট < 5 A হয়।

আপনি সস্তা আউট এবং ভারসাম্য এড়িয়ে গেলে কি হয়

আমার কাছে 2016-2018 সালের লো-স্পিড EV প্যাকগুলিতে ভরা একটি ড্রয়ার রয়েছে যা চীনের মূল ভূখণ্ড থেকে ব্লিড প্রতিরোধক মুছে $0.80 বাঁচিয়েছে। 18 মাস পরে দুর্বল কোষগুলি প্রতিটি স্রাব নেতিবাচক হয়ে যায়, তামা দ্রবীভূত হয়, ডেনড্রাইট বৃদ্ধি পায়, বিভাজক গলে যায়, আগুন লাগে। আমি 14 মাসে 72 V 20 Ah প্যাক 8-9 Ah ব্যবহারযোগ্য দেখেছি। তাদের উপর একটি $12 সক্রিয় ব্যালেন্সার চড় মারুন এবং তারা 18-19 আহে ফিরে আসবে। পাঠ কঠিন ভাবে শিখেছি।

নিচের লাইন

15 kWh এর নিচে → প্যাসিভ ভালো এবং চিরকাল থাকবে (স্কুটার, পাওয়ার টুল, ড্রোন)

400 V+ or >50 kWh → সক্রিয় অথবা আপনি প্রতি বছর মডিউল অদলবদল করবেন

আজ বিক্রি হওয়া প্রতিটি সঠিক ইভিতে ভারসাম্য রয়েছে। একমাত্র ভেরিয়েবল হল এটি একটি 33 Ω প্রতিরোধক বা একটি $300 সক্রিয় বোর্ড।

যে সেল ব্যালেন্সিং. জাদুকর কিছুই না। কেবলমাত্র একজন অলস ভাই যে দ্রুত বয়সের সিদ্ধান্ত নিয়েছিল তার দ্বারা ভাল কোষগুলিকে টেনে নিয়ে যাওয়া থেকে থামানো।