Wat is die toepassing van selbalansering in litiumbatterye?

Nov 26, 2025

Los 'n boodskap

Ek doen al amper 12 jaar batterypakafbreek en BMS-ontwerp. Elke keer as iemand vir my vra "wat presies doen balansering?", wys ek net vir hulle twee foto's: die een is 'n 2-jaar-oue 36 V e-fietspak sonder balansering (die helfte van die selle op 1,8 V, die res op 4,18 V), die ander is dieselfde bondel met 'n 100 mA passiewe stilstaander binne drie jaar (100 mA sel balanseerder). Dit is die hele punt in een prentjie.

In regte pakke word selle nooit gelyk gebore nie. Neem 100 splinternuwe Samsung 50E-selle uit dieselfde skinkbord: die kapasiteitsverspreiding is gewoonlik ±30 mAh, self-ontladingstempo kan met 2–3 keer verskil, en interne weerstand kan 3–5 mΩ verskil. Na 200 siklusse raak die swakkes nog meer agter. Sonder balansering word die pakkapasiteit bepaal deur die swakste sel op lading en die sterkste sel by ontlading. Jy verloor 20–40 % bruikbare kapasiteit in die eerste jaar alleen.

Active Cell Balancing

Daar is net twee maniere waarop mense eintlik in produksie balanseer:

Dit is wat 95 % van pakke onder 20 kWh gebruik.
Regte skyfies wat jy op planke sal sien:

TI BQ769x2 / BQ769x3 / BQ78z100

Analoog toestelle LTC6804 / LTC6811 / LTC6813

Maxim MAX14920 / MAX14921

NXP MC33771 / MC33772

Tipiese uitlaatstroom: 80–150 mA (BQ76952 kan 220 mA druk as jy twee penne parallel maak).
Weerstandwaarde in massaproduksie: byna altyd 27 Ω of 33 Ω 2512 1 W-pakket.
Snellerinstellings wat ek eintlik gebruik:
Begin bloeding teen 15–25 mV bo pakgemiddeld tydens CV, stop wanneer delta onder 6–8 mV daal.
As jy probeer om 2 mV te jaag, sal jy net die bord vir altyd kook.

Hitte is die eintlike probleem. ’n 16s bromponie-pak met 100 mA-uitvloeiing kan 7–8 W reguit op die BMS PCB stort. Dis hoekom daardie goedkoop 20-dollar e-fietsplanke krom en kraak ná een somer in die son.

Sodra jy bo ~30 kWh gaan, skakel byna almal oor na aktief.

Werklike-wêreld voorbeelde wat ek afgebreek het:

Tesla Model S/X (2012–2021): klein GS-GS-stene op die HVJB, ~1 A per module

BMW i3 (alle jare): induktiewe transformatormodule, 24-tot-1-verhouding, ongeveer 2 A

BYD Blade-pakke: vlieënde-kapasitorborde gebaseer op Infineon TLF35568 verwysingsontwerp

Chinese stilstaande stoormonsters: geïsoleerde GS-GS-modules wat 15–20 A oor die hele 700 V-string beweeg

Van-die-planke wat mense eintlik koop:

1–2 'n Groen AliExpress vlieënde-kapasitorborde (die met 8–16 klein aflosers)

Heltec / Orion BMS Gen4 / REC Q / Dilithium: 5–8 A met ordentlike verkoeling

Cell Balancing

Die meeste OEM's balanseer slegs in die boonste 10–15% van SoC omdat die spanningskromme te plat is onder 3,45 V (NMC) of 3,40 V (LFP).
Tesla waits until >90 % SoC en laat net balanseer vir die laaste 30–60 minute se lading.
My 2017 BMW i3 logs wys die induktiewe balanseerder word eers wakker wanneer delta > 30 mV en pakstroom < 5 A.

Ek het 'n laai vol 2016–2018 lae-EV-pakke van die vasteland van China wat $0.80 bespaar het deur die uitloopweerstande uit te vee. Na 18 maande word die swak selle negatief elke ontlading, koper los op, dendriete groei, skeier smelt, brand. Ek het gesien hoe 72 V 20 Ah-pakke daal tot 8–9 Ah bruikbaar binne 14 maande. Klap 'n $12 aktiewe balanseerder op hulle en hulle kom terug na 18–19 Ah. Les op die harde manier geleer.

Onder 15 kWh → passief is goed en sal vir ewig bly (bromponies, elektriese gereedskap, hommeltuie)

400 V+ or >50 kWh → aktief of jy sal elke jaar modules omruil

Elke behoorlike EV wat vandag verkoop word, het balansering. Die enigste veranderlike is of dit 'n 33 Ω-weerstand of 'n $300 aktiewe bord is.

Dis selbalansering. Niks magies nie. Net keer dat die goeie selle afgetrek word deur die een lui broer wat besluit het om vinniger te verouder.

Cell Balancing