Модуль BMS 4S (3S, 5S) 100А LiFePO4 3.2V захист, балансир – Контролер заряду-розряду

BMS (Battery Management System) – це електронна плата або модуль, який встановлюються для незахищених акумуляторів (або на збірки з акумуляторів) для контролю заряду/розряду та моніторингу стану АКБ:

• контроль температури
• кількість циклів заряду/розряду
• захист складових елементів батареї

Плата або модуль захисту BMS забезпечує індивідуальний контроль за напругою та опором кожного акумулятора, а також рівномірно розподіляє струм заряду між кожним осередком в акумуляторній збірці під час заряду, стежить за струмом заряду, вимірює втрату ємності кожного акумулятора, гарантує безпечне підключення.

BMS плати відрізняються один від одного розміром, параметрами, кількістю акумуляторів, що підключаються. Принцип роботи захисту в BMS модулях полягає в моніторингу за напругою на кожному АКБ і якщо якийсь елемент перевищить поріг спрацьовування, то BMS відключить такий акумулятор від зарядки або навантаження, таким чином збереже його властивості. Також ці плати BMS можуть бути з балансуванням, яке необхідне при послідовному підключенні більше одного акумулятора або осередка послідовно. При виборі плати модуля захисту BMS необхідно звертати увагу на струм, який може витримувати плата.

BMS контролер 4S 100А LiFePO4 3.2V має функцію балансування і керує процесом рівномірного заряду/розряду та захистом для кожного послідовно підключеного акумулятора у складанні з 4-х осередків LiFePO4 формату 18650, 26650 або інших з аналогічною напругою зарядки до 3,6 В.

Плата захисного BMS контролера 4S 100А LiFePO4 має два варіанти схеми підключення, які впливають на режим роботи, а саме на максимальний струм 60 А або 100 А. Якщо "-" навантаження та зарядного пристрою будуть підключені до загального контактного майданчика "С-", то максимальний робочий струм буде 60 А. Якщо "-" навантаження підключити до "P-" і "-" зарядного пристрою до "C-", то максимальний робочий струм буде 100 А.

Модуль захисту BMS з балансиром на 4S LiFePO4 має можливість переналаштування роботи під іншу кількість осередків акумуляторів на 3 або 5 шляхом встановлення або видалення перемичок біля контактних майданчиків «B1» та «B2» та під мікросхемою. Порядок перемичок такий:

• 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» (за замовчуванням)
• для 5S: без двух перемычек под микросхемой и под «B1» и «B2»

На платі модуля захисту BMS з балансиром присутні світлодіоди під кожний осередок АКБ, світлодіод загорається коли осередок відбалансований в процесі роботи або заряджання, але згасне у повністю заряджених акумуляторів після закінчення зарядки.

На платі передбачено інтерфейс контролю температури шляхом підключення NTC термістора на 10 кОм. Для цього з тильного боку модуля є відповідні контактні майданчики з маркуванням NTC. У цьому випадку захист від перегріву спрацьовуватиме в районі 60°C.

Зменшити струм захисту та навантаження можливо випаюванням одного або кількох шунтових резисторів «R003», кожен випаяний резистор зменшує на 25% струм.

Дані плати модуля 4S 100А (QSKJ) добре підходять для переробки електроінструментів на живлення від літієвих акумуляторів.

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

Існують версії даного модуля для Li-ion та LiFePO4 акумуляторів. Для Li-Ion акумуляторів застосовуються BMS на основі контролера BM3451 TNDC-T28A, а акумуляторів LiFePO4 на основі BM3451 BHDC-T28A.

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

• Контролер: BM3451 BHDC-T28A (BM3451BHDC-T28A SOP-28)
• Число осередків АКБ: 3S, 4S, 5S (4S за замовчуванням)
• Тип АКБ: LiFePO4 3,2 В (LFP літій-залізо-фосфатний)
• Балансування осередків: так
• Струм балансування осередків: 50 мА
• Функції захисту:
  • від перезаряду (3,61…3,69 В)
  • від перерозряду (2,27…2,43 В)
  • від короткого замикання
  • від перевантаження по струму (60 А/100 А)
  • від перегріву батарей опціонально (інтерфейс контролю температури)
• Час спрацьовування захисту:
  • від перезаряду: 1,5…2,5 с
  • від перерозряду: 0,5…1,5 с
• Габаритні розміри (Д×Ш×В): 61×42×4 мм

Призначення контактних майданчиків 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: підключення NTC термістора на 10 кОм

Примітка:

• Використовуйте однотипні акумулятори, бажано однієї партії та року випуску
• Перед встановленням АКБ збалансуйте їх шляхом замикання всіх мінусових контактів між собою, а плюсових між собою
• Під відповідний струм потрібно використовувати якісний монтажний провід 
• Не допускайте короткого замикання під час монтажу акумуляторів

Даташит BM3451.