Модуль BMS 4S (3S, 5S) 50A LiFePO4 3.2V захист, балансир, радіатор (YH2204B) – 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 YH2204B на 5S 50A для LiFePO4 3.2V має функцію балансування та керує процесом рівномірного заряду/розряду та захистом для кожного послідовно підключеного акумулятора у складанні з 4S LiFePO4 з напругою 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.

До модуля захисту BMS 50A LiFePO4 3.2V (YH2204B) можна підключити механічний перемикач ON/OFF для вихідної напруги. Для цього на платі є наскрізні отвори для паяння дротів для перемикача. Після підключення перемикача потрібно випаяти перемичку у вигляді резистора на 10 Ом з маркуванням на корпусі 01X, знаходиться праворуч від отворів під пайку проводів перемикача.

На платі передбачено інтерфейс контролю температури шляхом підключення NTC термістора на 100 кОм серії F52. Для цього в самому кутку модуля є відповідні наскрізні отвори для пайки. Після підключення NTC термістора потрібно випаяти перемичку у вигляді резистора на 100 кОм з маркуванням на корпусі 104, знаходиться під отворами під пайку проводів термістора. За замовчуванням NTC терморезистор не встановлений, замість нього стоїть заглушка у вигляді резистора на 100 кОм.

У випадках коли до модуля BMS 4S 50A LiFePO4 3.2V (YH2204B) підключається потужне навантаження або двигуни, наприклад електроінструменту, може спрацьовувати захист від перевантаження в момент початку роботи навантаження. Для того щоб збільшити затримку спрацьовування захисту на платі є контактні майданчики, які потрібно закоротити між собою перемичкою. Перемичку потрібно встановити нижче контактних майданчиків для резистора 100 кОм.

Відновлення роботи після спрацьовування захисту від навантаження на виході відбувається повторним перед підключенням навантаження.

Модуль захисту BMS з балансиром на 4S 50A LiFePO4 3.2V (YH2204B) має можливість переналаштування роботи під інше число осередків акумуляторів на 3S, 4S або 5S шляхом встановлення або видалення перемичок у вигляді резисторів на 10 Ом з маркуванням 01X, за це відповідає чотири ключі у вигляді контактних майданчиків під перемички. Порядок перемичок (1, 2, 3, 4) зверху вниз у такій послідовності:

• для 3S: перемычки 1, 2, 4; 3 — без перемычки
• для 4S: перемычки 3, 4; 1, 2 — без перемычки (за замовчуванням)
• для 5S: без перемичок

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.

Технічні характеристики модуля BMS 4S 50A LiFePO4 3.2V (YH2204B):

• Число осередків АКБ: 3S, 4S, 5S (4S за мовчанням)
• Тип АКБ: LiFePO4 3,2 В (LFP літій-залізо-фосфатний)
• Робочий струм навантаження/зарядного: ≤50/60 А
• Піковий струм навантаження: 150 А
• Максимальний струм зарядного пристрою: 8 А
• Напруга зарядного пристрою: ≤15 В
• Струм балансування осередків: 55 мА
• Функції захисту:
  • від перезаряду (3,75±0,025 В), після спрацьовування захисту відновлення зарядки при: 3,55 В
  • від перерозряду (2,0±0,05 В), після спрацьовування захисту відновлення роботи при: 2,7 В
  • від короткого замикання
  • від навантаження по струму (70 А)
  • від перегріву батарей опціонально (інтерфейс контролю температури)
• Час спрацьовування захисту:
  • від перезаряду: 100±50 мс
  • від перерозряду: 1±0,2 с
  • від короткого замикання: 250±50 мкс
  • від навантаження по струму:  9 мс
• Струм споживання:
  • у робочому режимі: ≤30 мкА
  • у режимі спокою: ≤10 мкА
• Діапазон робочих температур: -30…+80°C
• Габаритні розміри (Д×Ш×В): 60×37×6 мм

Призначення контактних майданчиків 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

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