Активный балансир для аккумулятора

Активный балансир переносит заряд от самой заряженной группы ячеек к самой слабой и выравнивает батарею током в ампер и больше. Пассивная балансировка в плате защиты сжигает лишнее в резисторах током около 50 мА — для крупной LiFePO4 это недели.

Зачем он нужен

Ячейки в батарее никогда не бывают одинаковыми: у каждой чуть своя ёмкость и свой саморазряд. Со временем группы расходятся. Плата защиты отключает заряд, когда первая группа дошла до верха, и разряд, когда первая дошла до низа. Батарея перестаёт отдавать свою ёмкость, хотя ячейки живы.

Пассивная балансировка в плате защиты работает только в конце заряда и сжигает лишнее в резисторах. Активный балансир переносит заряд, а не сжигает, и делает это в десятки раз быстрее.

Какой ток выбрать

Сколько времени уходит, чтобы выровнять разбаланс в 5 % ёмкости. Последний столбец — ток, которым это успевает за ночь, 8 часов:

Расчёт — заряд, делённый на ток. Пассивная балансировка к тому же работает только в конце заряда, поэтому на деле растягивается ещё сильнее.

Ёмкостный или индуктивный

Ёмкостный (на конденсаторах) перекачивает заряд между соседними группами. Его ток зависит от разницы напряжений: чем больше разошлись группы, тем быстрее он работает. У LiFePO4 напряжение в середине заряда почти не меняется, поэтому там такой балансир работает слабо, а в начале и в конце заряда — в полную силу.

Индуктивный (на дросселях или трансформаторе) переносит заряд от самой высокой группы к самой низкой заданным током, даже когда разница в напряжении маленькая. Он сложнее и дороже, зато лучше подходит для крупных LiFePO4.

Балансир с дисплеем и Smart-плата

Балансир с дисплеем показывает напряжение каждой группы — сразу видно, какая отстаёт. То же умеет Smart BMS с активной балансировкой: она объединяет защиту, выравнивание и показ групп в телефоне по Bluetooth. Для батарей под дом, лодку и солнечные панели это удобнее, чем две отдельные платы.

Как подключить

1. Проверьте напряжение каждой группы мультиметром до подключения: разброс больше 0,1 В сначала выравнивают зарядом по группам.
2. Балансир подключают к тем же выводам групп, что и плату защиты: первый провод — к минусу батареи, дальше по порядку к плюсу каждой группы.
3. Разъём ставят только после проверки порядка проводов. Ошибка в порядке выводит из строя и балансир, и плату.

Порядок для платы защиты тот же — по шагам в статье как подключают плату BMS.

Когда он нужен, а когда нет

Для небольших Li-ion сборок из новых ячеек одной партии хватает пассивной балансировки в плате. Активный балансир нужен LiFePO4 от 100 А·ч, старым батареям и сборкам, где группы быстро расходятся: если разница между группами к концу заряда больше 0,05–0,1 В, он вернёт батарее ёмкость.

Поставим при сборке или в готовую батарею

В крупные батареи под дом, лодку и солнечные панели ставим плату с активной балансировкой сразу. В готовую батарею добавим балансир в мастерской, а сильно разошедшиеся группы сначала выровняем: балансировка аккумуляторов.