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 YH2204B на 5S 50A для LiFePO4 3.2V имеет функцию балансировки и управляет процессом равномерного заряда/разряда и защитой для каждого последовательно подключенного аккумулятора в сборке из 4S LiFePO4 с напряжением зарядки до 3,6 В.
Плата защитного BMS контроллера 4S 50А LiFePO4 имеет два варианта схемы подключения, которые влияют на режим работы, а именно на максимальный ток 50 А или 60 А. Если “–” нагрузки и зарядного устройства будут подключены к общей контактной площадке “С-“, то максимальный рабочий ток будет 50 А. Если “–” нагрузки подключить к “P-” и “–” зарядного устройства к “C-“, то то максимальный рабочий ток будет 60 А.
К модулю защиты BMS 50A LiFePO4 3.2V (YH2204B) можно подключить механический переключатель ON/OFF для выходного напряжения. Для этого на плате есть сквозные отверстия для пайки проводов для переключателя. После подключения переключателя нужно выпаять перемычку в виде резистора на 10 Ом с маркировкой на корпусе 01X, находится правее от отверстий под пайку проводов переключателя.
На плате предусмотрен интерфейс контроля температуры путем подключения NTC термистора на 100 кОм серии F52. Для этого в самом углу модуля есть соответствующие сквозные отверстия для пайки. После подключения NTC термистора нужно выпаять перемычку в виде резистора на 100 кОм с маркировкой на корпусе 104, находится под отверстиями под пайку проводов термистора. По умолчанию NTC терморезистор не установлен, а вместо него стоит заглушка в виде резистора на 100 кОм.
В случаях когда к модулю BMS 4S 50A LiFePO4 3.2V (YH2204B) подключается мощная нагрузка или двигатели, например от электроинструмента, может срабатывать защита от перегрузки в момент начала работы нагрузки. Для того чтобы увеличить задержку срабатывания защиты на плате есть контактные площадки которые нужно закоротить между собой перемычкой. Перемычку нужно установить ниже контактных площадок для резистора 100 кОм.
Восстановление работы после срабатывания защиты от перегрузки на выходе происходит повторным переподключением нагрузки.
Модуль защиты BMS с балансиром на 4S 50A LiFePO4 3.2V (YH2204B) имеет возможность перенастройки работы под другое число ячеек аккумуляторов на 3S, 4S или 5S путем установки или удаления перемычек в виде резисторов на 10 Ом с маркировкой 01X левее от контроллера и выше разъема, за это отвечает четыре ключа в виде контактных площадок под перемычки. Порядок перемычек (1, 2, 3, 4) сверху вниз в такой последовательности:
- для 3S: перемычки 1, 2, 4; 3 – без перемычки
- для 4S: перемычки 3, 4; 1, 2 – без перемычки (по умолчанию)
- для 5S: без перемычек
Максимальный рабочий ток модуля можно уменьшить удаляя токовые шунты возле контактной площадки “B-“, их по умолчанию 3 шт., три токовых шунта задают 100% выходного тока.
Технические характеристики модуля BMS 4S 50A LiFePO4 3.2V (YH2204B):
- Число ячеек АКБ: 3S, 4S, 5S (4S по молчанию)
- Тип АКБ: LiFePO4 3,2 В (LFP литий-железо-фосфатный)
- Рабочий ток нагрузки/зарядного: ≤50/60 А
- Пиковый ток нагрузки: 150 А
- Максимальный ток зарядного устройства: 8 А
- Напряжение зарядного устройства: ≤15 В
- Ток балансировки ячеек: 55 мА
- Функции защиты:
- от перезаряда (3,75±0,025 В), после срабатывания защиты восстановление зарядки при: 3,55 В
- от переразряда (2,0±0,05 В), после срабатывания защиты восстановление работы при: 2,7 В
- от короткого замыкания
- от перегрузки по току (70 А)
- от перегрева батарей опционально (интерфейс контроля температуры)
- Время срабатывания защиты:
- от перезаряда: 100±50 мс
- от переразряда: 1±0,2 с
- от короткого замыкания: 250±50 мкс
- от перегрузки по току: 9 мс
- Ток потребления:
- в рабочем режиме: ≤30 мкА
- в режиме покоя: ≤10 мкА
- Диапазон рабочих температур: -30… 80°C
- Габаритные размеры (Д×Ш×В): 60×37×6 мм
Назначение контактных площадок BMS 5S 50A LiFePO4 3.2V (YH2204B):
- B-: “минус” первой ячейки АКБ
- B : “плюс” последней ячейки, нагрузки, зарядного устройства
- B1: “плюс” первой ячейки и “минус” второй ячейки
- B2: “плюс” второй ячейки и “минус” третьей ячейки
- C-: “минус” зарядного устройства
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