Wat is de tapassing fan selbalânsjen yn lithiumbatterijen?

Nov 26, 2025

Lit in boadskip achter

Ik haw hast 12 jier batterijpakket teardown en BMS-ûntwerp dien. Elke kear as immen my freget "wat docht balansearjen krekt?", lit ik har gewoan twa foto's sjen: ien is in 2-jier-âlde 36 V e-fytspakket sûnder balânsjen (de helte fan 'e sellen op 1,8 V, de rest op 4,18 V), de oare is deselde batch mei in 100 mA sel passive balânser binnen trije jier (100 mA 2 mV passive stillstander). Dat is it hiele punt yn ien foto.

Yn echte pakken wurde sellen nea gelyk berne. Nim 100 merk-nije Samsung 50E-sellen út deselde bak: de kapasiteitsfersprieding is normaal ± 30 mAh, sels--ûntladingsrate kin 2-3 kear ferskille, en ynterne wjerstân kin 3-5 mΩ ferskille. Nei 200 syklusen falle de swakken noch mear efter. Sûnder balansearjen wurdt de pakkapasiteit diktearre troch de swakste sel op lading en de sterkste sel by ûntslach. Jo ferlieze 20–40% brûkbere kapasiteit allinich yn it earste jier.

Active Cell Balancing

D'r binne mar twa manieren wêrop minsken wirklik lykwicht meitsje yn produksje:

Dit is wat 95% fan pakketten ûnder 20 kWh brûke.
Echte chips sille jo sjen op boards:

TI BQ769x2 / BQ769x3 / BQ78z100

Analoge apparaten LTC6804 / LTC6811 / LTC6813

Maxim MAX14920 / MAX14921

NXP MC33771 / MC33772

Typyske bleedstream: 80–150 mA (BQ76952 kin 220 mA triuwe as jo twa pinnen parallele).
Wjerstânwearde yn massaproduksje: hast altyd 27 Ω of 33 Ω 2512 1 W-pakket.
Triggerynstellingen dy't ik eins brûke:
Begjin bloeden op 15-25 mV boppe packgemiddelde tidens CV, stopje as delta ûnder 6-8 mV falt.
As jo besykje 2 mV te jagen, kokje jo it boerd gewoan foar altyd.

Heat is it echte probleem. In 16s scooterpakket mei 100 mA bleed kin 7–8 W direkt op 'e BMS PCB dumpje. Dat is de reden dat dy goedkeape 20-dollar e-fytsboerden krûpe en kratsje nei ien simmer yn 'e sinne.

As jo ienris boppe ~30 kWh geane, skeakelt hast elkenien oer nei aktyf.

Echte-foarbylden dy't ik haw ôfbrutsen:

Tesla Model S/X (2012–2021): lytse DC-DC-stiennen op 'e HVJB, ~1 A per module

BMW i3 (alle jierren): induktive transformatormodule, 24-op-1-ferhâlding, sawat 2 A

BYD Blade-pakketten: fleanende-kondensatorplaten basearre op Infineon TLF35568 referinsjeûntwerp

Sineeske stasjonêre opslachmonsters: isolearre DC-DC-modules dy't 15–20 A bewege oer de heule 700 V-string

Fan-de-planken keapje minsken eins:

1–2 In griene AliExpress fleanende-kondensatorboerden (dy mei 8–16 lytse relais)

Heltec / Orion BMS Gen4 / REC Q / Dilithium: 5–8 A mei fatsoenlike koeling

Cell Balancing

De measte OEM's balansearje allinich yn 'e top 10–15% fan SoC, om't de spanningskromme te flak is ûnder 3.45 V (NMC) of 3.40 V (LFP).
Tesla waits until >90% SoC en rint allinich balânsjen foar de lêste 30–60 minuten fan lading.
Myn 2017 BMW i3-logboeken litte sjen dat de induktive balancer allinich wekker wurdt as delta> 30 mV en pakkestroom <5 A.

Ik haw in lade fol mei 2016–2018 lege -EV-pakketten fan it fêstelân fan Sina dy't $0,80 besparre troch de bleedwjerstannen te wiskjen. Nei 18 moannen geane de swakke sellen elke ûntlading negatyf, koper lost op, dendriten groeie, separator smelt, fjoer. Ik haw sjoen 72 V 20 Ah-pakketten sakje nei 8–9 Ah brûkber yn 14 moannen. Slaen in $12 aktive balancer op har en se komme werom nei 18–19 Ah. Les leard op 'e hurde manier.

Under 15 kWh → passyf is prima en sil foar altyd bliuwe (scooters, elektryske ark, drones)

400 V+ or >50 kWh → aktyf as jo elk jier modules wikselje

Elke juste EV dy't hjoed ferkocht wurdt hat balâns. De ienige fariabele is oft it in 33 Ω wjerstân of in $ 300 aktyf board is.

Dat is sel lykwicht. Neat magysk. Gewoan stopje dat de goede sellen nei ûnderen sleept wurde troch de iene luie broer dy't besleat om rapper te ferâlderen.

Cell Balancing