Модуль BMS 4S (3S, 5S) 100А LiFePO4 3.2V защита, балансир – Контроллер заряда-разряда

BMS (Battery Management System) – это электронная плата или модуль, который устанавливаются для незащищенных аккумуляторов (или на сборки из аккумуляторов) для контроля заряда/разряда и мониторинга состояния АКБ:

• контроль температуры
• количество циклов заряда/разряда
• защита составных элементов батареи

Плата или модуль защиты BMS обеспечивает индивидуальный контроль за напряжением и сопротивлением каждого аккумулятора, а также равномерно распределяет ток заряда между каждой ячейкой в аккумуляторной сборке во время заряда, следит за током заряда, измеряет потерю ёмкости каждого аккумулятора, гарантирует безопасное подключение и отключение нагрузки.

BMS платы отличаются друг от друга размером, параметрами, количеством подключаемых аккумуляторов. Принцип работы защиты в BMS модулях заключается в мониторинге за напряжением на каждом АКБ и если какой-либо элемент превысит порог срабатывания, то BMS отключит такой аккумулятор от зарядки или от нагрузки, таким образом сохранит его свойства. Также эти платы BMS могут быть с балансировкой, которая необходима при последовательном подключении более одного аккумулятора или ячейки последовательно. При выборе платы модуля защиты BMS необходимо обращать внимание на ток, который данная плата может выдерживать.

BMS контроллер 4S 100А LiFePO4 3.2V имеет функцию балансировки и управляет процессом равномерного заряда/разряда и защитой для каждого последовательно подключенного аккумулятора в сборке из 4S LiFePO4 формата 18650, 26650 или других с аналогичным напряжением зарядки до 3,6 В.

Плата защитного BMS контроллера 4S 100А LiFePO4 имеет два варианта схемы подключения, которые влияют на режим работы, а именно на максимальный ток 60 А или 100 А. Если «–» нагрузки и зарядного устройства будут подключены к общей контактной площадке «С-«, то максимальный рабочий ток будет 60 А. Если «–» нагрузки подключить к «P-» и «–» зарядного устройства к «C-«, то то максимальный рабочий ток будет 100 А.

Модуль защиты BMS с балансиром на 4S LiFePO4 имеет возможность перенастройки работы под другое число ячеек аккумуляторов на 3 или 5 путем установки или удаления перемычек возле контактных площадок «B1» и «B2» и под микросхемой. Порядок перемычек такой:

• для 3S: перемычки возле «B1», «B2» и под микросхемой: левее должно быть «пусто», правее перемычка
• для 4S: перемычки возле «B1» и под микросхемой: левее должна быть перемычка, правее «пусто» (по умолчанию)
• для 5S: без двух перемычек под микросхемой и под «B1» и «B2»

На плате модуля защиты BMS с балансиром присутствуют светодиоды под каждую ячейку АКБ, светодиод загорается когда ячейка отбалансирована в процессе работы или зарядки, но потухнет у полностью заряженных аккумуляторов при окончании зарядки.

На плате предусмотрен интерфейс контроля температуры путем подключения NTC термистора на 10 кОм. Для этого с тыльной стороны модуля есть соответствующие контактные площадки с маркировкой NTC. В этом случае защита от перегрева будет срабатывать в районе 60°C.

Уменьшить ток защиты и нагрузки возможно выпаиванием одного или нескольких шунтовых резисторов «R003», каждый выпаянный резистор уменьшает на 25% ток.

Данные платы модуля 4S 100А (QSKJ) хорошо подходят для переделки электроинструментов на питание от литиевых аккумуляторов.

Самовосстановление после перегрузки происходит путем переподключения нагрузки, или кратковременного соединения между собой «C-» и «B-«.

Существуют версии данного модуля для Li-ion и LiFePO4 аккумуляторов. Для Li-Ion аккумуляторов применяются BMS на основе контроллера BM3451 TNDC-T28A, а для аккумуляторов LiFePO4 на основе BM3451 BHDC-T28A.

Технические характеристики модуля BMS 4S 100А для LiFePO4 АКБ:

• Контроллер: BM3451 BHDC-T28A (BM3451BHDC-T28A SOP-28)
• Число ячеек АКБ: 3S, 4S, 5S (4S по умолчанию)
• Тип АКБ: LiFePO4 3,2 В (LFP литий-железо-фосфатный)
• Балансировка ячеек: есть
• Ток балансировки ячеек: 50 мА
• Функции защиты:
  • от перезаряда (3,61…3,69 В)
  • от переразряда (2,27…2,43 В)
  • от короткого замыкания
  • от перегрузки по току (60 А/100 А)
  • от перегрева батарей опционально (интерфейс контроля температуры)
• Время срабатывания защиты:
  • от перезаряда: 1,5…2,5 с
  • от переразряда: 0,5…1,5 с
• Габаритные размеры (Д×Ш×В): 61×42×4 мм

Назначение контактных площадок BMS 4S 100А LiFePO4 3.2V:

• B-: «минус» первой ячейки
• B+: «плюс» последней ячейки, нагрузки, зарядного устройства
• B1:  «плюс» первой ячейки и «минус» второй ячейки (перемычка на землю для режима 3S и 4S)
• B2: «плюс» второй ячейки и «минус» третьей ячейки (перемычка на землю для режима 3S)
• B3: «плюс» третьей ячейки и «минус» четвертой ячейки
• B4: «плюс» четвертой ячейки и «минус» пятой ячейки
• P-: «минус» нагрузки для режима 100 А
• C-: «минус» зарядного устройства или нагрузки и зарядного для режима 60 А
• NTC: подключение NTC термистора на 10 кОм

Примечание:

• Используйте однотипные аккумуляторы, желательно одной партии и года выпуска
• Перед установкой АКБ сбалансируйте их путем замыкания всех минусовых контактов между собой, а плюсовых между собой
• Под соответствующий ток нужно использовать качественный монтажный провод 
• Не допускайте короткого замыкания при монтаже аккумуляторов

Даташит BM3451.