Bms enhanced или balanced что выбрать: BMS платы — полный обзор контроллеров для защиты аккумуляторов

admin

Содержание

BMS платы — полный обзор контроллеров для защиты аккумуляторов

В наш современный век всеобщей популяризации литиевых батарей любой, даже простой пользователь бытовых устройств, должен хотя-бы примерно представлять их функционирование и факторы риска при их эксплуатации. Среди произошедших несчастных случаев с аккумуляторами (например, электронных сигарет) лишь небольшой процент обязан производственному браку, чаще всего неисправности возникают в результате неправильной эксплуатации.

В нашей статье мы рассмотрим новейшие технологии, которые призваны защитить литиевые аккумуляторы, а также расскажем, почему они так важны.

Из теории литиевых аккумуляторов можно узнать, что им противопоказан перезаряд, переразряд или разряд слишком большими токами, а также короткие замыкания. При переразряде, в аккумуляторе образуются металлические связи между катодом и анодом, которые приводят к короткому замыканию при зарядке аккумулятора, что может привести к порче не только элементов питания, но и зарядного устройства. Перезаряд же (набор аккумулятором напряжения больше разрешенного) почти сразу ведёт к возгоранию, а зачастую даже к взрыву.

Для горения литиевых аккумуляторов не нужен кислород – оно происходит анаэробно, поэтому стандартные методы тушения не подходят; также, при реакции лития с водой выделяется еще и горючий газ водород, который только ухудшает ситуацию. Разряд высокими токами приводит к вздутию аккумулятора, а если нарушается целостность оболочки – происходит реакция лития с водяными парами в воздухе, что само по себе способно спровоцировать возгорание.

Всё это отнюдь не перечёркивает явные преимущества аккумуляторов, среди них:

  • большая плотность энергии на единицу массы
  • низкий процент саморазряда
  • практически полное отсутствие эффекта памяти (когда заряд неполностью разряженного элемента приводит к снижению ёмкости)
  • большой температурный диапазон работы

Незначительное снижение напряжения в процессе разряда накладывает некоторые обязанности на пользователя. Нельзя допустить превышения максимального напряжения (4.25 В), снижение напряжения ниже минимального (2.75 В), а также превышения рабочего тока, который отличается для каждой модели. И в этом хитром деле нам помогут специальные устройства – BMS-контроллеры!

В переводе с английского, BMS (Battery Management System) – система управления батареей. Понятие слишком широкое, поэтому оно описывает почти все устройства, так или иначе обеспечивающие корректную работу аккумуляторов в данном устройстве, начиная с простых плат защиты или балансировки, заканчивая сложными микроконтроллерными устройствами, подсчитывающими ток разряда и количество циклов заряда (например, как в батареях ноутбуков). Мы не будем рассматривать сложные устройства – как правило, они специфичны и не предназначаются для рядового радиолюбителя, а выпускаются только под заказ для крупных производителей устройств.

То, что продаётся повсеместно, условно можно разделить на четыре категории:

  • балансиры
  • защиты (по току, напряжению)
  • платы, обеспечивающие заряд (да, они тоже считаются устройствами BMS)
  • те или иные комбинации вышеперечисленных вариантов, вплоть до объединения всего в одно устройство

Чем функциональней и разветвлённей защита – тем больше ресурс работы вашего аккумулятора.

Давайте посмотрим, по какому принципу BMS системы выполняют своё предназначение.

Структурно на плате можно выделить:

  • микросхема защиты
  • аналоговая обвязка (для определения тока/балансировки аккумуляторов)
  • силовые транзисторы (для отключения нагрузки)

Рассмотри подробнее работу каждой из защит.

Существует множество вариантов узнать, какой ток течёт по линии. Самый распространённый – шунт (измерение падения напряжения на резисторе с низким сопротивлением и большой мощностью), но он требует большой точности измерений и весьма громоздкий. Метод с измерением на основе эффекта Холла лишён этих недостатков, но стоит дороже, поэтому самый распространённый метод определения КЗ на линии – измерение напряжения, которое проседает практически до нуля в режиме КЗ.

Современные контроллеры позволяют сделать это в очень короткий промежуток времени, за который ущерб не нанесётся ни подключенному устройству, ни самому аккумулятору. Но защита по току может функционировать и на шунте – ведь в случае BMS тут не нужно точное измерение, важен лишь переход падения напряжения через определённый порог. Как только событие наступает, контроллер сразу же отключает нагрузку при помощи транзисторов.

С этой защитой разобраться попроще, так как измерение напряжения легко можно сделать, используя аналогово-цифровой преобразователь. Но и тут есть некая специфика – стоит отметить, что если контроллер защищает большую сборку из последовательно соединённых аккумуляторов, то обычно он меряет напряжение каждой банки персонально, так как ввиду мельчайших различий в элементах они имеют мельчайшие же различия по ёмкости, что выливается в неравномерный разряд и возможность высадить «в ноль» отдельный элемент.

Некоторые системы не подключают нагрузку, не дождавшись дозаряда аккумулятора до определённого напряжения после срабатывания триггера по переразряду, то есть недостаточно подзарядить элемент пару минут, чтобы он поработал ещё хоть малое время – обычно необходимо зарядить до номинального напряжения (3. 6 – 4.2В, в зависимости от типа аккумулятора).

Редко встречается в современных устройствах, но не зря большинство аккумуляторов для телефонов оборудовано третьим контактом – это и есть вывод терморезистора (резистора, имеющего чёткую зависимость сопротивления от окружающей температуры). Обычно перегрев не наступает сам собой и раньше успевают сработать другие виды защиты – например, перегрев может быть вызван коротким замыканием.

Зарядка литиевых аккумуляторов происходит в 2 этапа: CC (constant current, постоянный ток) и CV (constantvoltage, постоянное напряжение). В течение первого этапа зарядное устройство постепенно поднимает напряжение таким образом, чтобы заряжаемый элемент брал заданный ток (обычное рекомендованное значение равно 1 ёмкости аккумулятора). Когда напряжение достигает 4В, зарядка переходит на второй этап и поддерживает напряжение 4.2В на батарее.

Когда элемент практически перестанет брать ток, он считается заряженным. На практике, алгоритм можно реализовать и при помощи обычного лабораторного блока питания, но зачем, если есть специализированные микросхемы, заранее «заточенные» под выполнение этой последовательности действий, например, самая известная из них – TP4056, способна заряжать током до 1А.

Напоследок мы оставили самую интересную функцию BMS – функцию балансировки элементов многобаночного аккумулятора.

Итак, что же такое балансировка? Сам процесс её подразумевает выравнивание напряжений на элементах батареи, соединённых последовательно для повышения общего напряжения сборки. Из-за небольших отличиях в ёмкости батарей они заряжаются за немного разное время, и когда одна банка может уже достигнуть апогея зарядки, остальные могут ещё недобрать заряд.

При разряде такой сборки большими токами наиболее заряженные элементы по закону Ома возьмут на себя больший ток (при равном сопротивлении ток будет зависеть от напряжения, которое находится в знаменателе формулы), что вызовет их ускоренный износ и может вывести элемент из строя. Для того, чтобы избежать этой проблемы, применяют аккумуляторные балансиры – специальные устройства, выравнивающие напряжения на банках до одного уровня.

Активные балансиры производят балансировку уже при зарядке – зарядив одну банку сборки, они отключают её от питания, продолжая заряжать вторую. Как яркий пример такого устройства – популярное среди моделистов ЗУ Imax B6, в режиме Balance оно сразу проверяет напряжения индивидуально на каждой банке и справляется с этим на отлично.

Пассивные балансиры наоборот, разряжают элементы до одного значения малыми токами через резисторы. Их основной плюс – они не требуют внешнего питания, а также являются более точными за счёт применения аналоговых комплектующих (и более дешёвыми, так как не содержат сложных микросхем).

Рассмотрим некоторые примеры готовых плат BMS:

Итак, в завершение хочется сказать, что под каждую задачу на современном рынке можно найти такую плату менеджмента заряда аккумуляторов, которая удовлетворит Ваши потребности и надёжно защитит устройство и сами аккумуляторы.

Не стоит недооценивать важность техники безопасности, и если в небольших устройствах с низкими токами потребления защита является правилом хорошего тона, то для высокотоковых проектов она практически панацея, способная спасти даже жизнь в непредвиденной ситуации.

Творите, а магазин Вольтик.ру всегда предоставит возможность выбрать и купить нужные Вам компоненты!

Выбор платы BMS |Как правильно выбрать БМС плату

BMS (battery management system) — система управления батареи. Это устройство, без которого не обходится практически ни одна литиевая аккумуляторная батарея. BMS призвана защитить АКБ от различных негативных факторов и максимально продлить скок службы батареи. Сегодня постараемся разобраться во всех вопросах, возникающих при выборе BMS. В этой статье мы расскажем:

  • для чего нужна BMS
  • какие виды BMS существуют, и каким функционалом они обладают.
  • как подобрать BMS под ваши задачи.

Функции BMS

Итак, все аккумуляторные батареи имеют свой рабочий диапазон напряжения, например:

для Li-ion АКБ в большинстве случаев это значение составляет  от 2,7 до 4.2V на одну параллель. Существуют АКБ, состоящие как из одной параллели, так и из множества, соединенных последовательно. Например, Li-ion АКБ  c номинальным напряжением 11.1V будет состоять и 3-х параллелей (3S), складываем рабочее напряжение всех параллелей, и получаем рабочее напряжение АКБ — от 8,1 до 12,6V. Если напряжение какой-либо параллели или напряжение всей АКБ выйдет за эти пределы, в лучшем случае батарею ждет необратимая деградация, а это в свою очередь значительно снизит емкость и срок службы батареи, в худшем — полный выход из строя АКБ, а также возможность пожара и взрыва. 

Основная функция BMS — как раз-таки не давать выходить за пределы рабочих напряжений как всей АКБ в целом, так и каждой отдельной параллели. Так же платы BMS призваны решать еще ряд важный задач:

    • Ограничение тока и защита от КЗ. BMS контролирует токи заряда и разряда. В случае, если сила тока выходит за определенные значения, BMS на некоторое время разрывает электрическую цепь. Служит это для защиты батареи от КЗ и чрезмерно высокой силы тока, поскольку каждая АКБ рассчитана на определенные нагрузки.
    • Температурный контроль. Аккумуляторные батареи способны нагреваться во время своей работы, а как известно, температура выше определенных значений вредит АКБ. Например, у    Li-ion батарей при нагреве свыше 60℃ наступает деградация, а при нагреве свыше 80-90℃ и вовсе появляется вероятность самовоспламенения. На многих BMS установлены температурные датчики, они следят за температурой АКБ, при превышении пороговых значений плата размыкает электрическую цепь, до тех пор, пока АКБ не остынет.
  • Балансировка.  Для того, чтобы АКБ работала нормально, и отдавала заявленную емкость, напряжение на всех параллелях должно быть одинаковым. Например, если одна из параллелей имеет большее напряжение, чем остальные, то при зарядке BMS будет отключать батарею именно по этой параллели, не давая ей перезарядится, в то время как остальные еще не успели зарядится. В итоге мы получаем АКБ, которую не получится зарядить до конца, соответственно и заявленную емкость она отдавать не будет. Что бы этого избежать во многих платах БМС присутствует режим балансировки. При балансировке напряжение на всех параллелях выравнивается, и АКБ в таком случае, может отдать всю свою энергию.   

Виды BMS

Под понятие BMS попадают сразу несколько видов устройств, которые служат для нормального функционирования АКБ. Их можно разделить на несколько категорий:

  • защитные платы по напряжению и току.
  • балансиры
  • комплексные устройства, объединяющие в себе различный функционал.

Чаще всего используются именно комплексные устройства.Они обладают защитой по напряжению и току, защитой от КЗ, и имеют температурный датчик. Так же они способны балансировать АКБ небольшими токам — до 50-100mA, как правило, этого хватает для качественно собранной батареи.

Такие платы бывают симметричными и несимметричными. При использовании симметричной BMS заряд и разряд батареи можно осуществлять через один и тот же разъем, в случае с несимметричной платой, необходимо использование двух разъемов — зарядного и разрядного.  

   

Сегодня на рынке существуют и более «прокаченные» варианты плат BMS —  Smart BMS.

Как правило, такие платы имеют множество температурных датчиков, это необходимо для лучшего контроля температуры АКБ. Так же к таким платам возможно подключение специального дисплея, на котором будет отображаться основная информация о состоянии АКБ. Ну и самым главным преимуществом smart BMS является возможность подключится к ней по bluetooth с помощью смартфона. При помощи специальных приложений открывается возможность наблюдать и изменять огромное количество параметров, отвечающих за работу АКБ. Вот основные из них:

  • Возможность настраивать количество параллелей с которыми будет работать BMS.
  • Возможность настраивать пороги напряжений на параллелях, это позволяет плате работать с разными типами аккумуляторов.
  • Возможность настраивать порог максимально допустимых

токов заряда и разряда.

  • Следить за такими параметрами работы АКБ, как, общее напряжение, напряжение на каждой параллели, токи заряда/разряда, температура.

Так же следует поговорить о балансирах. Они бывают двух типов — активные и пассивные.

  • Активные балансиры производят балансировку уже при зарядке – зарядив одну параллель сборки, они отключают ее от питания, продолжая заряжать вторую.
  • Пассивные балансиры наоборот, разряжают элементы до одного значения малыми токами через резисторы. Их основной плюс – они не требуют внешнего питания, а также являются более точными за счет применения аналоговых комплектующих.

И так, как же выбрать BMS подходящую под вашу АКБ?

  • В первую очередь нужно понять, какой тип аккумуляторов будет использоваться — каждая BMS подходит только для определенного вида аккумуляторов. Исключение — smart BMS.
  • Необходимо понять какое количество параллелей будет в сборке — BMS рассчитана на определенное количество. Исключением так же является smart BMS.
  • Так же нужно определиться с нагрузкой — BMS рассчитана на определенные токи, в случае их превышения плата будет перегреваться и отключатся. Стоит учитывать, что если BMS будет находиться в закрытом невентилируемом корпусе, то нагреваться она будет сильнее. В таком случае стоит сделать двукратный запас по силе тока, который BMS способна выдерживать, это позволит избежать перегрева.
  • Не стоит забывать, что BMS бывают симметричные и несимметричные. В некоторых устройствах использование несимметричных BMS недопустимо. Например, в гироскутерах, там, в АКБ для зарядки и разрядки используется один разъем.
  • В случае, если есть потребность отслеживать различные параметры АКБ, а также настраивать их — smart BMS лучший выбор.

Высокотоковые аккумуляторы и универсальная BMS в переделке шуруповерта.

Завалялся у меня без дела старый шуруповерт «Спецмаш ДША 6016»-аккумуляторная батарея приказала долго жить еще лет пять назад, крышка от аккумуляторного блока развалилась. Вроде и выкинуть жалко, может пойдет на запчасти или сделать из него сетевой. Хотя в хозяйстве есть еще один рабочий шуруповерт, решил оживить ДША. Попробовать что получится, да второй может в перспективе тоже переделать( на нем уже менял пару NiСd элементов, скоро и эта батарея выйдет из строя).Если купить новый никель-кадмиевый аккумуляторный блок то цена его составит половину стоимости нового шуруповерта. А без шуруповерта как без рук -бытовые ремонты, работы в гараже, на даче и т.п.
Фото ДША

Можно в принципе и купить новый «Шурик» на литий ионных аккумуляторах, но имея два шуруповерта с еще нормальной механической частью решено было провести реконструкцию электроинструмента. Особо интересно попробовать сделать все это своими руками.

Изучив вопрос переделки на литий в сети, выбрал у китайцев комплектующие. Основными составляющими в той переделки являются качественные высокотоковые литий ионные аккумуляторы формата 18650 и надежная плата BMS с балансировкой элементов аккумуляторной сборки. Замерил рабочий ток моего шуруповерта и он составил 10-15Ампер. Я выбрал аккумуляторы типа Samsung INR18650-30Q 3000mAh 15A (спасибо обзорами на эту тему опубликованным ранее) и плату защиты и контроля заряда\разряда с балансировкой BMS 5S60-100A.

Схема подключения.

Я применил универсальную плату BMS, то есть можно включить ее по схеме на три, четыре или пять аккумуляторов(12Вольт,16,8Вольт или 18Вольт). Остается выбрать схему подключения в соответствие вашего шуруповерта.

ТТХ платы BMS

BMS 5S 60-100А, 21V Контроллер заряда разряда, плата защиты Li-Ion, LiFePO4 аккумулятора c балансиром

Контролер заряда разряда 5S Li-Ion, LiFePO4 для батареи из 5 штук Li-Ion аккумуляторов 21V 100А, LiFePO4 аккумуляторов 16V 100А

Простая переделка под 3S или 4S, при установке перемычек плата будет полноценно работать с 3S или 4S Li-ioN, LiFePO4 аккумуляторами.

Есть светодиодная индикация окончания заряда, когда происходит балансировка аккумуляторов.

Технические характеристики Li-ioN:

Максимальный ток: 60А, 80А с радиатором охлаждения.

Ток срабатывания защиты 100A.

Максимальное напряжение при зарядке: 4.2 В на один элемент

Минимальное напряжение при разрядке: 2. 8V на один элемент

Напряжение восстановления 2.9V на один элемент

Ток балансировки 60mA.

Технические характеристики LiFePO4:

Ток срабатывания защиты 100A.

Максимальное напряжение при зарядке: 3.65V на один элемент

Минимальное напряжение при разрядке: 2.35V на один элемент

Напряжение восстановления 2.55V на один элемент

Ток балансировки 50mA.

Размер: 60х42×3 мм.

Перемычки у микросхемы

У микросхемы есть места запайки перемычек, обозначенные цифрами 4 и 3. По схеме 5S перемычки не устанавливаем. По схеме 4S перемычку припаиваем между контактами 4, ну а по схеме 3S припаиваем между контактами 3. Лучше и удобней схема с общим минусовым проводом на питание двигателя шуруповерта и зарядки аккумуляторов. Общий минус подключаем к площадке С-.

Литий –ионный аккумуляторы 18650 установил в пластмассовом боксе с перемычками(который был в комплекте с аккумуляторами), к которым также припаяны провода управления балансировкой. Можно соединить аккумуляторы между собой при помощи пайки, но нужно быстро припаять провода исключая перегрев корпуса аккумулятора. Можно применить точечную сварку или использовать готовый холдер. Силовые выводы лучше сделать из гибкого медного провода сечением 1,5-2,5 кв.мм, так как токи на двигатель шуруповерта в рабочем режиме большие.

.


После сборки всей схемы остается припаять два провода питания к клеммам отсека аккумуляторного блока. Я использовал два старых никель-кадмиевый аккумулятора с клеммной колодкой. Плюсовой провод припаял к плюсу аккумулятора а минусовой к металлическому корпусу другого аккумулятора. В результате эта конструкция плотно вошла на свое штатное место.

Колодка с аккум.

Плату контроллера BMS приклеил двухсторонним скотчем к пластмассовому аккумуляторному боксу. Вся эта конструкция плотно вошла в корпус старого аккумуляторного отсека. Чтобы не вывалилась закрепил металлической полоской. Нижняя крышка аккумуляторного отсека была давно утеряна-позже надо будет сделать самодельную.

До установки платы BMS и аккумуляторов в штатный отсек провел зарядку проверку работы всей схемы. После источника питания лучше всего включить плату заряда. Это даст стабилизированное напряжение ( в моем случае 16,8Вольт) и ограничит ток заряда аккумуляторов.

Для этого на холостом ходу выставляем регулятором напряжения 16,8Вольт а регулятором тока нужный зарядный ток -1,5Ампера. Для литий ионных аккумуляторов других марок выставляем согласно собственных технических данных.

Можно установить эту плату в штатное зарядное устройство шуруповерта.

Для контроля степени заряда аккумуляторов можно установить в аккумуляторный отсек минивольтметр или индикатор заряда. Чтобы не было лишнего потребления тока с его стороны, можно включить через выключатель или кнопку. Индикатор заряда выпускается в исполнении 3s/4s/5s.

Плата контроллера BMS в конце зарядки проводит балансировку всех элементов аккумуляторной батареи, чтобы все ячейки зарядились одинаково. Ячейка набравшая полный заряд шунтируется схемой (загорится соответствующий светодиод).

Зарядная энергия переходит к элементам имеющий меньшее напряжение. Уже зарядившиеся ячейки получат меньший ток чем недозаряженные (ток балансировки -60mA). Это процесс будет проходить пока все элементы аккумуляторной батареи не будут иметь заданный уровень напряжения.

В конце балансировки все светодиоды платы будут гореть.

Контроллер BMS управляет батареей –осуществляет балансировку, контролирует температуру перегрева банок и защищает от перегрузок. Все эти функции значительно повышает срок эксплуатации аккумуляторов.На плате BMS с обратной стороны есть контакты NTC предназначенные для подключения датчика термореле. Этим датчиком можно контролировать температуру самих аккумуляторов.

Плюсом данной конструкции считаю, что применение данных аккумуляторов даст стабильную работу и достаточную емкость( в два раза больше против штатных никель-кадмиевыми (NiCd) аккумуляторов). А. универсальная плата BMS-3s/4s/5s позволит работать без лишних уходов в защиту при резком старте и увеличении механической нагрузки на шуруповерт. С данной платой можно переделать любой «Шурик», рассчитанный на напряжение от 12Вольт до 18Вольт. Минусом может будет сама цена на аккумуляторы, но мне попались я думаю оригиналы(за несколько месяцев эксплуатации никаких нареканий нет).

Подробнее процесс работы BMS и тест переделанного шуруповерта можно посмотреть в видео youtu.be/Kw_ZWyZmQ7U

Всем желаю здоровья и успехов в покупках и спасибо за потраченное время!

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

Плата защиты 4S 40А для LiFePo4. Аккумуляторы. Даташит инструкции.

Аккумуляторы для электроники и бытовой техники

Недавно я выкладывал обзор LiFePo4 аккумуляторов типоразмера 32700, но как вы понимаете, эксплуатировать аккумуляторы без платы защиты нельзя, то соответственно заказал и её. Ну а раз уж она попала ко мне в руки, набросал небольшой обзор, вдруг кому-то будет полезно.

Для начала о цене, у продавца указана цена $3.86 плюс доставка $0.88 и в общем-то меня это устроило, думал заказать несколько плат, но при попытке заказать две платы, стоимость доставки поднимается до $3.79. Можно конечно сделать несколько заказов, но подумал и решил сначала попробовать, потому как у меня уже был случай когда вместо платы для LiFePo4 прислали обычную, может даже обзор набросаю.

Вообще путаница между платами LiFePo4 и LiIon встречается довольно часто, потому надо быть особенно внимательным и смотреть фотки в отзывах, потому что платы не взаимозаменяемы и переделать не получится.

В общем через некоторое время получил небольшой конверт с моей платкой.

На странице товара есть скриншот из даташита, где указано что плата имеет длительный ток в 40А, кратковременный 80А и задержку срабатывания защиты 150мс.

Продается плата в двух вариантах, с балансиром и без него, для работы в циклическом режиме (тот же электроинструмент) лучше брать версию с балансиром, для моей цели (замена кислотных в ИБП) подошла бы и обычная версия, но так как балансир мне никак не мешал, то решил что пусть будет.

Плата не имеет центрального контроллера защиты, т.е. по сути является более мощным и многоканальным аналогом обычных плат на базе DW01. Кто-то скажет что это плохо, возможно, но лично мне больше нравятся именно такие так как у них обычно нет проблем с восстановлением после аварийного отключения, когда приходится для восстановления подключать батарею к зарядному устройству.

На плате также установлено 10 штук транзисторов AOD472, имеющих сопротивление в открытом состоянии 6-9.5мОм, соответственно расчетное сопротивление силового узла 2. 4-3.8мОм при максимальном токе до 275А.
Токоизмерительного шунта на плате нет, его роль выполняют силовые транзисторы, как это реализовано и у DW01. В принципе здесь нет ничего необычного, но если вы захотите уменьшить (или увеличить) ток срабатывания, то надо соответственно убрать (или установить) часть транзисторов.

Собственно узел защиты и балансировки.

Снизу только маркировка, но уже заметно что дорожки не только широкие, но и продублированы переходами между сторонами платы, также это улучшает отвод тепла.

Вообще плата изначально предназначена именно для электроинструмента, на странице продавца есть даже довольно неплохое описание, пусть и в гуглопереводе.

Для теста я взял четыре аккумулятора, выбирал по минимальному сопротивлению, емкость не измерялась, просто зарядил все одинаково.

Ширина платы как раз соответствует ширине двух аккумуляторов 32700, можно использовать как в сборках где аккумуляторы стоят в длину, так и в ширину, если так можно выразиться.

Схема подключения предельно проста, обычная сборка их четырех последовательно включенных аккумуляторов. Продавец показал сборку 4S2P, я для теста решил пока ограничиться вариантом 4S1P.

Сначала при помощи вспененного двухстороннего скотча склеил аккумуляторы между собой, потом зафиксировал все это обычным скотчем.

Лепестки завернул так, чтобы нахлест попадал на минусовой контакт, в этом случае даже если при пайке его перегреть и проплавить термоусадку, то ничего опасного не случится.

Ну а дальше вообще банально, приклеил на двухсторонний скотч кусочек картона, потом на тот же двухсторонний скотч приклеил плату с припаянными силовыми проводами. Провода лучше припаять заранее чтобы не греть плату уже установленную на аккумуляторы.
После этого распаял балансировочные провода, на этом сборку батареи можно считать почти оконченной, не хватает только общей термоусадки, но я её использовать не буду так как это просто тест.

В рабочий режим плата перешла сразу, принудительно «толкать» подключением к зарядному не пришлось. Для первых тестов использовалась нагрузка EBC-A10H, ток до 10А, мощность до 150Вт, что как раз подходит для данной сборки.

Предварительный заряд и здесь сразу вылез «нюанс», по умолчанию у нагрузки заряд в режиме LiFePo4 настроен на падение тока до 50мА, а так как здесь ток балансировки 100мА, то в таком режиме она будет заряжать вечно, потому для более корректного отключения надо выставлять ток 100мА + ток окончания.

Температура резисторов через примерно 20 минут составила около 80 градусов, как по мне, то многовато, думаю не помешал бы дополнительный слой картона между платой и аккумулятором.

Для более правильной балансировки надо бы выдержать некоторое время, но мне ждать не хотелось, потому я перешел к тесту измерения емкости.
При разряде током 10А я получил 5685мАч или 68Втч из которых 65Втч пришлись на диапазон 10-14В. Отключила разряд плата защиты, а не нагрузка.

Суммарное падение напряжения на плате защиты составило около 50мВ при токе 10А, при этом напряжение имеет тенденцию к росту, за примерно 3 минуты разряда оно поднялось на 10мВ.

В процессе тестов я контролировал напряжение на аккумуляторах, после отключения разряда самое высокое было на третьем элементе, самое низкое на четвертом, потому для более корректного измерения напряжения отключения я буду проверять именно на нем.

Был запущен разряд током 5А с контролем напряжения, тестер показал что плата отключилась при 2.09В, что практически соответствует параметрам из описания.

После этого аккумулятор был полностью заряжен для проверки напряжения отключения по перезаряду.

Поначалу самое высокое напряжение было на четвертом аккумуляторе, но потом я заметил что сначала оно поднялось примерно до 3.71В, а затем начало снижаться и за небольшое время снизилось до 3.70В. Т.е. здесь можно наблюдать процесс балансировки, от превышения напряжения данный канал удерживает балансир, а в этом время малым током заряжаются остальные аккумуляторы.

Но на самом деле для того чтобы напряжение на аккумуляторах уравнялось надо выставлять не очень большой ток заряда и выдерживать сборку при напряжении окончания некоторое время. Кроме того, при неотбалансированной батарее это может вызывать срабатывание защиты.
В моем случае ток заряда был 4А, потому к «финишу» сборка все равно пришла несбалансированной, напряжения на аккумуляторах 1-2-3-4.

1. На момент когда я отключил заряд, т.е. когда ток заряда упал до 110мА и фактически вся энергия рассеивалась на балансирах, на первом аккумуляторе было 3.73В.
2. После этого я спровоцировал срабатывание защиты установив напряжение окончания заряда на уровне 15В вместо требуемых 14.6. Плата отключилась при 3.76В вместо заявленных 3.75, что вписывается в заявленные характеристики.

Следующим этапом была попытка определить ток срабатывания защиты от перегрузки, для чего я подключил сборку к нагрузке с максимальным током в 30А.
Первые секунд 20 все шло нормально, но потом услышал небольшой щелчок и у нагрузка отключилась по падению напряжения ниже установленного ограничения.

Оказалось что пайка сработала как термопредохранитель. Припой расплавился и один лепесток за счет пружинящих свойств отошел.

Ладно, пропаял повторно, попутно добавив припоя и запустил тест еще раз. Теперь 30А сборка отдавала нормально, правда лепестки ощутимо грелись.
Но я посчитал что 30А как-то маловато и подключил вторую нагрузку, выставил на ней ток 10А, потом запустил первую с током 30А, получив суммарно около 40А. После этого начал на второй нагрузке поднимать ток (первая уже была на максимуме).
Через совсем небольшое время первая нагрузка отключилась опять так как напряжение упало ниже установленного минимума, а от одного из лепестков пошел дым. Тест пришлось остановить, на момент отключения суммарный ток был около 50-55А.

1. После аварийного отключения и осмотра выяснилось что лепестки грелись до такой температуры, что появились цвета побежалости, т.е. в месте нагрева металл потемнел.
2. Немного поближе. Четко видно место где нагрев был максимальным.
3. Что интересно, с другой стороны сборки такого нет, т.е. перегрелись два соединения из трех.
4. Нагрев был настолько большим, что проплавило и специальный скотч и часть термоусадки аккумулятора.

И вот здесь я немного напрягся, потому как такой нагрев уж точно ненормален. Соответственно решил проверить сопротивление соединений и получил интересные данные:
1, 2, 3. Сопротивление стыков 1-2, 2-3, 3-4, видно что у стыка 2-3 сопротивление меньше и выше я как раз писал что он и грелся меньше двух других, так что это явно не случайность.
4. Общее сопротивление батареи без учета платы защиты. Сами аккумуляторы имеют около 7мОм и еще около 12 добавили соединения между ячейками.
5. Сопротивление платы защиты без учета подводящих проводов, т.е. силовые транзисторы + дорожки на плате. При тесте с током 10А я примерно такое и получил (51мВ 10А = 5.1мОм).
6. Общее сопротивление батареи с учетом самих ячеек, соединений, проводов и платы защиты.

Интересно что на странице товара была даже табличка что делать если что-то не работает, сохранил на всякий случай.

Позже я подержал сборку при токе 100мА примерно с час и получил такие результаты, слева результаты полученные ранее, справа через час «выдержки»
3. 709 — 3.682
3.614 — 3.636
3.595 — 3.654
3.678 — 3.639

Думаю заметно, что напряжение понемногу выравнивается.

Ну а теперь можно перейти к более наглядному эксперименту, для этого берем старенький бесперебойник.

Вообще у меня их два и вполне возможно вы узнали эти довольно популярные УПСы. У обоих довольно давно умерли батареи, причем у одной даже треснул корпус.

Если вам показалось что на фото две одинаковые модели, то вы ошибаетесь, слева на 400ВА, справа на 600ВА.

Фактическое отличие у них только в емкости аккумулятора, у 400ВА модели он был 4Ач, а у 600ВА соответственно 7Ач. Да, есть еще небольшие отличия в платах, но по большому счету они ничем особо не отличаются, а трансформаторы имеют одинаковый габарит. Менее мощная модель попала ко мне случайно, кто-то подарил. Когда открыл и сравнил, то понял что вполне можно и в неё поставить 7Ач аккумулятор, практика эксплуатации показала что работает он там отлично.

Отключаем штатный аккумулятор и подключаем вместо него сборку LiFePo4. Нажимаем на волшебную кнопочку и после звукового сигнала и щелчка реле ИБП переходит на питание от батареи.

Для проверки подключаю к нему лампу 150Вт, хотя реально она по моему 125Вт, но для эксперимента это уже не так важно. Важно что все работает, хотя может быть и проблема, если аккумулятор разрядится так что сработает защита по переразряду у платы защиты, а не самого ИБП, то в случае с «умной» платой возможно придется вскрывать ИБП потому как он вполне может не включиться. «Глупая» плата скорее всего восстановит питание и будет ждать появления зарядного тока, но это все зависит от ИБП и надо проверять с каждым индивидуально.

В таком виде погонял немного, так как греется лампа весьма ощутимо. Кроме того ощутимо грелись и перемычки на батарее так как ток был около 15А.

Подключаем ИБП к сети и соответственно запускаем процесс заряда. Стартовое напряжение было около 13.27В, через какое-то время оно поднялось до 13.63 и дальше не менялось. Ток заряда в самом начале был порядка 250-300мА, но думаю это из-за того что напряжение на батарее было близко к напряжению окончания заряда.

Получается что в данной модели ИБП напряжение окончания заряда из расчета на одну ячейку выходит 3.40В, маловато, но посмотрим график, где я сравнивал емкость при разных напряжениях окончания заряда, там же был и такой тест.
Из графика видно что при разряде я получу около 5700мАч, единственный минус, заряд будет очень долгим, отчасти затянутым еще и из-за того что в ИБП не четырехпроводное подключение аккумулятора.

Выводы.
В общем-то к плате замечаний у меня нет, единственно не смог проверить ток срабатывания защиты, жаль. В остальном все работает, причем измеренные значения соответствуют указанным в описании.

А вот к аккумуляторам, а точнее к их лепесткам, замечания есть. Да, на самом деле моя сборка не рассчитана на такие токи и по хорошему надо применить хотя бы вариант 4S2P, а еще лучше 4S3P, но как-то я даже не ожидал что лепестки имеют такое высокое сопротивление. Фактически при сопротивлении самого аккумулятора в 7мОм сопротивление лепестком 4-4. 5мОм выглядит просто гигантским и это однозначно надо исправлять либо заменой лепестков, либо дублированием и при помощи пропайки провода.

Но эксперименты продолжаются и на данный момент у меня ждут отправки еще таких 10 аккумуляторов, только от Литокалы. Кроме того лежит дома мелкая платка 2S LiFePo4. хочу и её попутно протестировать.

На этом у меня все, надеюсь что было полезно :)

Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта

Так как я довольно часто делал обзоры аккумуляторов, а также упоминал о переделке аккумуляторного инструмента, то в личке меня часто спрашивают о тех или иных нюансах переделок.
Спрашивают разные люди и вопросы часто примерно одинаковы, потому я решил сделать небольшой обзор и одновременно ответить на некоторые общие вопросы, связанные с выбором комплектующих и переделкой батарей.

Возможно кому нибудь обзор покажется неполным, так как переделке подверглась только сама батарея, но не волнуйтесь, я планирую сделать вторую часть обзора, где попробую ответить на вопросы по переделке зарядного устройства. А заодно хотелось бы узнать, как считает общественность, что лучше — универсальная плата совмещенная с БП, плата сама по себе, платы DC-DC или другие варианты.

Шуруповерты, да и просто любой другой аккумуляторный инструмент, производится уже довольно много лет. Потому на руках у пользователей накопилась довольно большая масса как старых батарей, так и лежащего иногда мертвым грузом инструмента.
Путей решения данной проблемы несколько:
1. Просто ремонт батареи, т.е. замена старых элементов на новые.
2. Переделка с аккумуляторного питания на сетевое, вплоть до установки БП в аккумуляторный отсек.
3. Замена Никель-кадмиевых и Никель-Металл гидридных на Литиевые.

В качестве небольшого отступления, иногда смысла переделывать/ремонтировать просто нет. Например если у вас совсем дешевый шуруповерт, купленный на мегараспродаже за 5 баксов, то вас может несколько удивить, что стоимость переделки выйдет как несколько таких шуруповертов (я утрирую). Потому надо сначала для себя прикинуть плюсы/минусы от переделки и ее целесооразность, иногда проще купить второй инструмент.

Первый вариант наверняка многие уже проходили, как впрочем и я. Он дает результат, хотя в случае фирменного инструмента часто хуже, чем был изначально. По цене выходит немного дешевле, по трудоемкости проще и значительно.

Второй вариант также имеет право на жизнь, особенно если работа происходит дома и неохота тратиться на замену аккумуляторов.

Третий вариант самый трудоемкий, но позволяет существенно улучшить эксплуатационные характеристики инструмента. Это и увеличение емкости аккумулятора и отсутствие «эффекта памяти», а иногда и увеличение мощности.
Но кроме трудоемкости появляется побочный эффект, литиевые аккумуляторы немного хуже работают на морозе. Хотя при условии, что многие фирмы без проблем производят такой инструмент, то я считаю, что иногда проблема преувеличена, хотя и справедлива.

Батареи имеют разную конструкцию, хотя в общем они имеют много общего, потому я буду рассказывать, а заодно и показывать на примере одного из представителей такой категории, шуруповерта Bosch PSR 12 VE-2. Этот шуруповерт моего товарища, он же и выступил «спонсором» обзора, предоставив для переделки сам шуруповерт, аккумуляторы, плату защиты и расходники.
Шуруповерт довольно неплохой, имеется блокировка шпинделя, две скорости, потому переделывать имеет смысл.

Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта
Так получилось, что аккумуляторных блоков было даже три, но переделывать будем один, еще один оставлю для другого обзора :)Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта
Кстати, аккумуляторы разные, но оба на 12 Вольт, емкость 1.2Ач, соответственно 14.4 Втч.Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта
Разбираются аккумуляторные блоки по разному, но чаще всего корпус скручен при помощи нескольких саморезов. Хотя мне попадались варианты как на защелках, так и склеенные.Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта
В любом случае внутри вы увидите примерно такую картину. В данном случае сборка из 10 никель-кадмиевых аккумуляторов, причем обычно применяются аккумуляторы одного типоразмера, но вот их укладка может иногда отличаться. На фото один из распространенных вариантов, 9 штук внизу и один в вертикальной части.Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта
Первым делом предстоит выбор аккумуляторов для замены.

В электроинструменте применяются аккумуляторы, рассчитанные на большой разрядный ток.
Я не так давно делал обзор разных аккумуляторов, в конце которого привел табличку, которая может помочь в этом вопросе, но если не уверены, то просто найдите документацию по аккумуляторам, которые планируете купить. Благо у фирменных аккумуляторов обычно с этим проблем нет.

Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта
Например я рекомендую такие типы:
Для мощного электроинструмента — Samsung INR18650-25R, US18650VTC4, Liitokala INR26650-50A
Для инструмента средней мощности — LGDBHG21865, LGDBHE41865, Samsung INR18650-30Q

Следует помнить, что часто заявленная емкость аккумулятора обратно пропорциональна максимально отдаваемому току. Т.е. чем на больший ток рассчитан аккумулятор, тем у него меньше емкость. Пример конечно довольно условный, но очень близок к реальности. Например очень емкие аккумуляторы Panasonic NCR18650B для электроинструмента не подходят, так как их максимальный ток всего 6.8 Ампера, шуруповерт же потребляет 15-40 Ампер.

Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта
А теперь что нельзя применять:
Аккумуляторы показанные на фото ниже, а также всякие Ультрафайр, Мегафайр, а также любые 18650 с заявленной емкостью 100500мАч.
Кроме того я категорически не рекомендую применять старые аккумуляторы от батарей ноутбуков. Во первых, они не рассчитаны на такой ток, во вторых, они скорее всего будут иметь большой разброс характеристик. Причем не только по емкости, а и по внутреннему сопротивлению. Лучше примените их где нибудь в другом месте, например в ПоверБанке для заряда вашего смартфона.Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта
Альтернативный вариант, модельные батареи, например для катеров, квадракоптеров, машин и т. п.
Применять вполне можно, но я бы предпочел привычные 18650 или 26650 и виду наличия прочного корпуса, а также более реальной замены в будущем. 18650 и 26650 купить легко, а модельные могут убрать из продажи, заменив их батареями другого формфактора.
Но кроме всего прочего следует помнить, что нельзя применять аккумуляторы разной емкости. А вообще желательно использовать аккумуляторы из одной партии купив сразу необходимое количество (в идеале +1 про запас, если все таки попадутся разные). Т.е. если у вас на полке год лежит 2 аккумулятора, а потом вы покупаете к ним пару новых и соединяете последовательно, то это лишний шанс получить проблемы и балансировка здесь уже может не помочь, не говоря о аккумуляторах с изначально разной емкостью.

Для переделки батареи данного шуруповерта были выбраны аккумуляторы LGDBHG21865.
Шуруповерт не очень мощный, потому я думаю что проблем быть не должно. Аккумуляторы рассчитаны на длительный разрядный ток в 20 Ампер, при выборе аккумуляторов следует найти в документации на аккумулятор соответствующую строку и посмотреть какой ток там указан.

Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта
Литиевые аккумуляторы имеют заметно большую емкость при меньших габаритах, чем кадмиевые. На фото слева сборка 10.8В 3Ач (32Втч), справа родная, 12В 1.2Ач (14.4Втч).

При выборе количества требуемых аккумуляторов для замены следует руководствоваться тем, что условно один литиевый (LiIon, LiPol) заменяет 3 штуки обычных. В 12 Вольт батарее стоит 10 штук, потому обычно их меняют на 3 штуки литиевых. Можно поставить 4 штуки, но инструмент будет работать с перегрузкой и возможны ситуации, когда может пострадать.
Если у вас 18 Вольт батарея, то там скорее всего стоит 15 обычных, которые меняются на 5 литиевых, но такой инструмент встречается реже.
Или говоря простым языком,
2-3 NiCd = 1 литиевый,
5-6-7 NiCd = 2 литиевых,
8-9-10 NiCd = 3 литиевых,
11-12-13 NiCd = 4 литиевых
и т.д.

Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта
Перед сборкой необходимо проверить емкость аккумуляторов, потому как даже в одной партии аккумуляторы могут иметь разброс, причем чем «безроднее» производитель, тем больше будет разброс.
Например табличка из одного моего обзора, где я тестировал, а попутно отбирал комплекты аккумуляторов для переделки радиостанций.
После этого следует полностью зарядить все аккумуляторы чтобы уравнять их заряд.Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта
Соединение аккумуляторов.
Для соединения аккумуляторов применяют несколько решений:
1. Кассеты
2. Пайка
3. Точечная сварка.

1. Кассета, очень просто и доступно, но категорически не рекомендуется для больших токов, так как имеет высокое сопротивление контакта.
2. Пайка. Вполне имеет право на жизнь, я сам так делаю иногда, но данный способ имеет нюансы.
Как минимум паять надо уметь. Причем уметь паять правильно, а главное — быстро.
Кроме того надо иметь соответствующий паяльник.
Пайка происходит следующим образом: Зачищаем место контакта, покрываем это место флюсом (я использую F3), берем залуженный провод (лучше не очень большого сечения, 0.75мм.кв достаточно), набираем на жало паяльника много припоя, прикасаемся к проводу и вместе с ним прижимаем к контакту аккумулятора. Либо прикладываем провод к месту пайки и паяльником с большой каплей припоя прикасаемся к месте между проводом и аккумулятором.
Но как я писал выше, способ имеет нюансы, необходим мощный паяльник с массивным жалом. Аккумулятор имеет большую теплоемкость и при легком жале он банально его остудит до такой температуры, что припой «примерзает», иногда вместе с жалом (зависит от паяльника). В итоге вы будете долго пытаться прогреть место контакта и в итоге перегреете аккумулятор.
Потому берут старый паяльник с большим медным жалом, желательно хорошо прогретый, тогда прогреваться будет только место пайки и после тепло просто распределится и общая температура будет не очень высокой.
Проблемы касаются минусового вывода аккумулятора, с пайкой плюсового обычно сложностей нет, он легче, но тоже сильно перегревать не советую.

В любом случае, если у вас нет опыта пайки, то крайне не рекомендую этот способ.

3. Самый правильный способ — точечная сварка, мгновенно, без перегрева. Но сварочный станок должен быть правильно настроен чтобы не сделать сквозную дыру в дне аккумулятора, потому лучше обратиться к профессионалам. За небольшую денежку на рынке вам сварят вашу батарею.
Альтернативный вариант, в некоторых онлайн магазинах предлагается услуга (вернее варианты лотов, с лепестками и без) по привариванию контактных лепестков, это не очень дорого, но гораздо безопаснее пайки.

Данную сборку «сварил» тот же товарищ, который и дал мне шуруповерт для обзора.
На фото видно, что между лепестком и корпусом аккумулятора проложен тряпичный изолятор. Это важно, так как без него вы можете перегреть лепесток и он проплавит изоляцию аккумулятора, последствия думаю понятны.

Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта
Внимательные читатели наверняка заметили непонятные пластмассовые проставки между аккумуляторами.
Данное решение относится к классу — как делать правильно.
Инструмент в работе подвержен вибрации и возможна ситуация повреждения изоляции между банками (я такого не встречал, но теоретически). Установка проставок исключает данную ситуацию. Можно не ставить, но так более правильно. Вот только где их купить, не подскажу, но можно поискать на рыках в батарейных киосках.Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта
Затем необходимо вывести провода для подключения к плате защиты и клеммной колодке.
Для силовых проводов я использую провод сечением не менее 1.5мм.кв, а для менее нагруженных цепей 0.5мм.кв.
Конечно вы спросите, зачем провод 0.5мм.кв если там тока нет и можно применить гораздо более тонкий провод. Провод большего сечения имеет толще изоляцию и обеспечивает большую механическую прочность, т.е. его сложнее повредить. Вы конечно можете использовать любой провод, я лишь показал вариант, который считаю более правильным.
В идеале провода сначала залудить с обеих сторон, а свободные концы изолировать, но такое возможно при второй переделке одного и того же аккумулятора, когда длина проводов уже известна. Для первой я обычно беру провода с запасом. Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта
Если присмотреться, то на верхнем фото заметны отверстия в крайних клеммах аккумулятора, это также делается для повышения надежности соединения. Незалуженный провод вставляется в отверстие и запаивается, в таком варианте меньше риск получить плохой контакт.
В общем паяем провода, заодно желательно дополнительно изолировать клеммы при помощи термоусадки.Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта
В итоге у нас получится такая сборка. От плюсового контакта отходит два провода, это обусловлено особенностью подключения платы защиты.Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта
Последний шаг в подготовке сборки скорее желателен, чем обязателен. Так как сборка «живая», то необходимо зафиксировать элементы друг относительно друга. Для этого я использую термоусадочную трубку, хотя в данном случае корректнее — трубу. Она довольно тонкая, но весьма прочная, ее цель именно сжать всю конструкцию. Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта
Надеваем термоусадку и при помощи фена усаживаем ее. Привычный вариант с зажигалкой скорее всего не пройдет, так как желательно делать это равномерно.
В тоге у нас вполне заводская, на вид, сборка аккумуляторов.Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта
Примеряем собранную сборку в корпусе. Вообще конечно обычно это делают сначала, этот момент я как то упустил, но думаю что это вполне логично :)Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта
Монтаж.

Дальше следует этап установки сборки в батарейный отсек. Тривиальная на первый взгляд операция кроет в себе небольшие подводные камни.
Для начала вымываем пыль и грязь из отсека. Я сделал ошибку и протер только нижнюю часть, остальное потом вычищал щеткой и ваткой. Потому проще помыть с мылом и просушить.

Дальше приклеивание сборки. В исходном варианте аккумуляторы просто были зажаты половинками корпуса, но в нашем случае такое редко возможно, потому сборки чаще всего приклеивают.
Здесь как и раньше, есть несколько вариантов, рассмотрим их.
1. Двухсторонний скотч
2. Термоклей
3. Силиконовый герметик
4. Прибить насквозь 150 гвоздями, а с обратной стороны загнуть. 🙂

Так как последний вариант больше подходит для любителей экстрима, то распишу более «приземленные».
1. Очень просто и удобно, но так как место контакта маленькое, то держит не очень хорошо, а кроме того надо использовать хороший скотч.

2. Вариант хороший, сам иногда пользуюсь (кстати, применяю черный термоклей). Но в данном случае не советовал бы. Дело в том, что термоклей имеет свойство «плыть» при нагреве. Для этого достаточно забыть шуруповерт летом на улице и получить в итоге болтающуюся внутри батарею. Я не скажу что такое будет обязательно, но такое свойство клей имеет, факт. Кроме того, термоклей не очень хорошо липнет к массивным элементам и при нагрузке может просто отвалиться.

3. На мой взгляд самый удобный вариант. Герметик не боится нагрева, не течет со временем и имеет хорошую адгезию к большинству материалов. Кроме того он довольно эластичен и при этом практически не теряет эластичность со временем.

Я использовал санитарный герметик Церезит. На фото может показаться что он еле намазан, это не так, герметика довольно много. Кстати, следует учитывать, что большинство герметиков не клеит к предыдущему слою герметика.
Кроме того можно применить похожий монтажный клей в таких же тубах, например «Момент», но силикон мне кажется более подходящим.

В общем наносим герметик, вставляем нашу сборку, прижимаем и оставляем сохнуть.

Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта
Плата защиты.

Вот мы и дошли до собственно предмета данного обзора, платы защиты. Заказаны они были еще весной, но посылка потерялась, их потом выслали заново, в итоге они таки пришли.
Почему были заказаны именно эти платы я уже не вспомню, но они смирно лежали и ждали своего часа, дождались 🙂

Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта
Данная плата рассчитана на подключение трех аккумуляторов и имеет заявленный рабочий ток 20 Ампер.
Только сейчас я обратил внимание, что плата имеет довольно высокий порог срабатывания защиты по превышению напряжения, 4.325 Вольта. Возможно я неправ, но считаю что лучше 4.25-4.27.
Также указано, что ток 20 Ампер это максимальный длительный, ток срабатывания при перегрузке составляет 52 Ампера.

Табличка очень похожа на таблички от других плат, потому я выделю отдельные важные пункты.
1. Ток балансировки, так как данная плата этого не умеет, то здесь прочерк
2. Максимальный длительный ток, для большинства применения надо 20-25 Ампер. На менее мощном инструменте достаточно и 15-20, более мощный потребует 25-35 и более.
3. Максимальное напряжение на элементе, при котором плата отключает батарею. Зависит от типа примененных аккумуляторов.
4. Минимальное напряжение на элементе при котором плата отключит нагрузку. 2.5 Вольта это довольно мало, лучше выбирать этот параметр таким же, как заявлено в даташите на аккумулятор.
5. Ток, при котором срабатывает защита от перегрузки. Не надо стремится к запредельным величинам. Хотя этот ток напрямую связан с максимальным рабочим, потому обычно здесь проблем нет. Даже если сработала защита, то чаще всего достаточно просто отпустить кнопку шуруповерта и потом нажать опять.
6. Данный пункт отвечает за автоматический сброс срабатывания защиты.
7. Сопротивление ключевых транзисторов, чем меньше, тем лучше.

Внешне к плате претензий нет, качество сборки вполне аккуратное.Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта
Снизу ничего нет, это и к лучшему, не будет проблем с приклеиванием платы :)Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта
О платах защиты я расскажу немного подробнее.
Для начала отвечу на вопрос — а можно без платы защиты? Нет.
Плата защиты как минимум обеспечивает отключение при перегрузке, это вредно как для аккумуляторов, так и для инструмента.
Кроме того плата защищает от перезаряда и переразряда. По сути можно сказать, что переразряд можно почувствовать по падению мощности, но это относится не ко всем инструментам, а кроме того можно попасть в ситуацию, когда один элемент сильно «устал» и напряжение на нем падает очень резко. В таком варианте легко получить переполюсовку, т.е. аккумулятор не просто уйдет в «ноль», а через него будет проходить ток в обратной полярности. Такой эффект получается только при последовательном соединении элементов и он нем почему то часто забывают.
Литиевые аккумуляторы довольно опасны и плата защиты для них обязательна!

Платы в основном делятся на два типа (хотя на самом деле их больше), с возможностью балансировки и без.

Объясню, что такое балансировка и зачем она вообще нужна.
Сначала вариант «пассивной» балансировки.
Такой вариант применяется на подавляющем большинстве плат как самый простой в реализации.
По мере достижения аккумулятором порогового напряжения он начинает нагружаться на резистор, который берет на себя часть зарядного тока. Пока этот аккумулятор «борется», другие успевают зарядиться до своего максимума.
Дальше несколько картинок с этой статьи.

1. Один из аккумуляторов либо заряжен больше других, либо имеет немного меньшую емкость.
2. В случае простого заряда на нем будет напряжение выше, чем на остальных
3. Балансир отбирает на себя часть тока заряда, не давая напряжению подняться выше максимального.
4. В итоге все аккумуляторы заряжены равномерно.

Второй вариант балансира, «активный». Он имеет совсем другую реализацию и не подходит для работы с большими токами заряда. Его задача, всегда поддерживать одинаковое напряжение на элементах. Работает он по принципу «перекачки» энергии от аккумулятора с большим напряжением в аккумулятор с меньшим. В одном из своих обзоров я делал такой балансир, кому интересно, могут прочитать чуть более подробно.
А в этом обзоре я делал вариант правильной зарядки с активным балансиром и оттуда табличка, по которой можно увидеть процесс балансировки без подключения батареи и платы к зарядному устройству… Да, он медленный, но он протекает всегда, а не только во время заряда.
Мы немного отвлеклись.
Плата защиты с балансировкой обычно содержит несколько больших SMD резисторов, количество которых кратно количеству каналов. при 3 каналах это 3 или 6. На них чаще всего написано что то типа — 470, 510, 101 и т.п.
Слева плата 4 канала, справа — 3 канала.Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта
Здесь балансира нет, зато есть токоизмерительные шунты в виде SMD резисторов с низким сопротивлением. На них обычно написано R010, R005. Потому плату с балансиром и без отличить можно по внешнему виду.
Кстати, платы могут не иметь токоизмерительного шунта. Это не всегда означает, что плата не умеет измерять ток. Просто иногда контроллер умеет использовать в качестве «шунта» полевые транзисторы.Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта
Бывают и отдельно платы балансиров, а также комплекты балансир + плата защиты.
Такой вариант вполне имеет право на жизнь, если устраивает по цене, но проводов будет больше.Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта
Попутно я часто встречаю заблуждение насчет возможности использования данных плат как зарядного устройства. Людей обычно сбивает с толку слово Charge в указании лота.
Эти платы не умеют управлять зарядом, они только защищают аккумуляторы. Но неграмотность продавцов или кривой перевод делает свое дело и люди продолжают ошибаться.
Но существуют и платы «все в одном», правда они не рассчитаны на высокие токи и для электроинструмента не подходят.
На данной плате установлено восемь ключевых транзисторов, а точнее — четыре пары.
Применены транзисторы AOD514 и AOD4132 они соответственно имеют сопротивление и максимальный ток — 5.9мОм 46 Ампер и 4мОм 85 Ампер.
Слева виден токоизмерительный шунт. Данный вариант более предпочтителен чем SMD резисторы, которые иногда имеют свойство «подгорать» из-за больших импульсных токов.Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта
Транзисторы на платах устанавливают парами не просто так. Дело в том, что мощные полевые транзисторы имеют в своем составе «паразитный» диод и чтобы отключать ток в обе стороны их надо ставить два.
В данном случае два транзистора дают общее сопротивление 10мОм (5.9+4) и максимальный ток 46 Ампер (считается по самому слабому). Но так как стоит четыре пары транзисторов, то получается — 2.5мОм и 180 Ампер, что весьма хорошо для такой платы.
Плата не имеет центрального контроллера и собрана по довольно примитивной схемотехнике, канальные мониторы напряжения и дальше схема, сводящая все к управлению полевыми транзисторами. Это просто, но это работает. Хотя наверное сейчас я бы выбрал что нибудь более «продвинутое».
Кроме того плата не имеет балансира. Вы спросите, как так, ведь я выше расписывал преимущества балансира.
Балансир это хорошо, и я рекомендую покупать платы именно с ним. Но также я считаю, что нормально подобранные аккумуляторы в балансире особо и не нуждаются, от сильного падения он не спасет, а проблем может добавить. Были случаи, когда неисправный балансир высаживал батарею.
Кроме того большинство производителей электроинструмента не ставит балансиры в свои батарейные блоки. Правда там действует принцип «запланированного устаревания», потому я все таки больше за балансир, чем против него.Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта
Кроме того на плате есть контакты для подключения термодатчика (а выше на фотографии из другого магазина есть пример такой платы с термодатчиком). Термодатчик это хорошо и в моих планах разобраться как подключить родной термодатчик батареи шуруповерта.
Предположительно надо выпаять резистор RT, заменить резистор RY на номинал, соответствующий номиналу нового датчика, а новый датчик припаять к контактам RK.Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта
С платами вроде немного разобрались, переходим к продолжению переделки.

Так как плата в процессе работы может нагреваться (хотя и не сильно), то для защиты аккумуляторов от лишнего тепла я решил сделать прокладку. Кроме того она защитит аккумуляторы в случае разрыва полевых транзисторов и сквозного прогорания платы (такое бывает, но крайне редко, потому скорее теоретически).
Я взял обрезок стеклотекстолита и снял фольгу.

Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта
Затем при помощи все того же силиконового герметика приклеил прокладку к аккумуляторной сборке, а потом приклеил саму плату.
Конструкция конечно страшная, но в данном случае это самое простое и довольно надежное решение.
Плата приклеивалась не «на обум», предварительно я прикинул как удобнее ее потом будет подключать.Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта
Схема подключения была на странице магазина, но на самом деле она практически не отличается от схем подключения других плат. Аккумуляторы последовательно, минус к плате, первая средняя точка считая от минуса — В1+, вторая В2+, третья В3+. Но так как аккумуляторов всего три, то В3+ это плюс всей сборки.
Второй провод от плюсового вывода идет к нагрузке.
Минусовой провод нагрузки (как и зарядного) подключается к отдельному контакту платы.
Дальше подключаем провода.
Порядок подключения проводов может быть критичным, я обычно подключаю сначала минус сборки, затем плюс, а уже потом средние точки начиная от минусового вывода (В1, В2 и т.д.).
Есть информация, что неправильная последовательность подключения может выжечь контроллер, хотел добавить в обзор, но не нашел ссылок.
Кроме того паять надо очень аккуратно, чтобы не замкнуть контакты, иначе будет печальная картина. Пожалуй это один из самых сложных, для новичка, этапов в переделке… Я сначала залуживаю площадки платы, а потом паяю, так легче.

В идеале провода потом также зафиксировать при помощи герметика, чтобы не болтались.

Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта
В самом начале я показал блок аккумуляторов, который вынул из батарейного отсека.
Сверху виден клеммник, выбрасывать его нельзя, так как он очень важен для переделки. Клеммники бывают разные, но суть у них одна, быстрое соединение с инструментом или зарядным устройством.
Сначала, когда я начал переделывать, я решил что резистор здесь задает напряжение заряда (зарядное рассчитано на 7.2-14.4 Вольта), но проверка показала, что зарядное даже не имеет для него соответствующего контакта, как и шуруповерт 🙁
На еще один из контактов выведен терморезистор для контроля температуры батареи, правда это не сильно помогло, один из аккумуляторных блоков имеет явные следы перегрева и деформированной пластмассы.Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта
Но перед подключением следует подумать о фиксации клемника. Изначально его держали аккумуляторы, но так как аккумуляторов уже нет, то придется импровизировать.
Для фиксации я измерил внутреннюю ширину выступающей части, а затем вырезал кусочек пластмассы соответствующей ширины. Правда все равно немного прогадал и вырезал чуть меньше, пришлось намотать изоленты :)Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта
Обычно отпаивается оба провода, но в моем случае минусовой провод был достаточной длины и я его не стал убирать, а заменил только плюсовой.
Кстати, так как клеммная колодка изготовлена из пластмассы, а сами клеммы довольно массивные, то здесь либо применяем тот же принцип, что и при пайке аккумуляторов, либо просто откусываем старый провод в 7-10мм от конце клеммы и припаиваем новый провод к нему. Второй вариант не хуже, но заметно проще.Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта
1. Припаиваем плюсовой провод сборки к клеммнику. Термоусадка это скорее уже перфекционизм, коротить там особо некуда, но хотелось аккуратно.
2. Вставляем клеммник на родное место, забиваем (или очень сильно вдавливаем) пластмассовый фиксатор, который я вырезал выше.Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта
Припаиваем минусовой провод от клемника к плате и покрываем плату защитным лаком. А вот последнее уже не перфекционизм, а вполне полезное дело, так как плата находится под напряжением и может эксплуатироваться в условиях большой влажности. Если не покрывать плату лаком, то возможна коррозия открытых частей дорожек и выводов компонентов.
Я использую лак Пластик 70.Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта
На этом с аккумулятором все, ставим обратно пружины, фиксаторы и собираем в кучку.
Предварительно лучше перевернуть всю конструкцию и вытрусить то, что могло случайно попасть внутрь, у меня это был обрезок изоляции провода.
Заодно можно протереть/смазать механизм фиксации аккумулятора в шуруповерте.Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта
Программа минимум выполнена, аккумулятор работает, но так как родное зарядное еще не переделано, то подключил пока к блоку питания.Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта
Так как в данный обзор скорее всего уже не влезет переделка зарядного (и не только), да и хочется сделать это красиво и правильно, то планируется еще один обзор на эту тему, где я расскажу о возможных доработках, переделке зарядного и вариантах правильного заряда.

Для заряда можно конечно использовать распространенное зарядное устройство типа Imax. Но я считаю такой вариант неудобным.
Кроме того, иногда выводят разъем для балансировки аккумуляторов шуруповерта. Вещь конечно полезная, но как по мне, то немного лишняя, а кроме того не всегда безопасная. На мой взгляд достаточно просто один раз подобрать аккумуляторы и дальше просто заряжать без балансировки. Либо купить плату защиты с балансиром, а торчащие разъемы это увеличение шанса их закоротить, поломать, да и это скорее вариант для дома.

Для более реального применения лучше либо переделать родное зарядное, либо полностью заменить его «начинку».
Первый вариант технически сложен, так как алгоритм заряда литиевого аккумулятора заметно отличается от кадмиевого, а кроме того некоторые родные зарядные устройства и назвать то так язык не поворачивается, внутри только трансформатор, диодный мост и пяток деталей, никакого контроля в помине нет.
Например у Боша еще и «продвинутый» вариант, с контроллером.Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта
В качестве второго варианта можно использовать родной трансформатор зарядного устройства, его диодный мост и кусок печатной платы в качестве клеммной колодки.

Для переделки надо докупить плату типа такой как на фото.
Либо любую другую, которая умеет стабилизировать напряжение и ток. Обычно у этих плат как минимум два подстроечных резистора. Но в данном случае даже три, третий регулирует порог включения индикации окончания заряда.

Если по фото, то первый — напряжение, второй — индикация, третий — ток заряда.

Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта
В таком варианте подключается плата вместо родной, придется добавить только электролитический конденсатор емкостью 1000-2200мкФ.

Но такое решение имеет и свои минусы. Плата зарядного только отображает завершение процесса заряда, но не отключает аккумулятор. Не то чтобы это совсем плохо-плохо, но ничего хорошего в этом также нет.
Для решения данной проблемы можно применить простейшее решение, отключать выход после окончания процесса заряда.
Для этого придется добавить четыре детали, реле на 24 Вольта, оптрон PC817, диод и кнопку.
Светодиод оптрона включается вместо светодиода отображающего процесс заряда, а транзистор оптрона управляет реле.
Но в данном варианте реле не может включиться само, потому параллельно контактам необходима кнопка (как я говорил, решение очень простое). Т.е. вставили аккумулятор, нажали на кнопку, пошел процесс заряда, после окончания заряда реле отключилось и аккумулятор обесточился.
Кнопку можно подключить параллельно контактам транзистора оптрона, тогда подойдет и обычная тактовая кнопка. Естественно в обоих случаях нужна кнопка без фиксации.

Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта
Оптрон и реле.Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта
Также можно использовать и другие платы, наверняка многие их видели на просторах Али.
Первая попроще, регулируется только ток и напряжение, индикация заряда выставлена фиксировано, светодиод погасает когда ток упадет меньше 1/10 от установленного тока заряда (стандартный алгоритм заряда лития).
Вторая по сути как первая, но в более «продвинутом» варианте, отображается напряжение аккумулятора и ток его заряда.
Обзор первой, и второй.Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта
Кстати, для заряда можно даже использовать плату без стабилизации тока, но придется ее немного доработать, я даже показывал как это сделать.

Все приведенные варианты используют родной трансформатор зарядного устройства, но если его нет, то преобразователь просто надо дополнить блоком питания., например таким.
но стоит учитывать, БП должен быть на напряжение выше, чем напряжение окончания заряда аккумулятора, разница нужна примерно 3-5 Вольт или больше.
Т.е. в данном случае 15 Вольт БП не подходит, но обычно такие БП имеют регулировки выходного напряжения ±20% и его можно немного поднять. Но можно просто купить БП на 24 Вольта и ничего не регулировать.

Если же у вас в наличии только БП на 12 Вольт, а заряжать надо аккумулятор как в обзоре, то можно использовать универсальный преобразователь, например такой, правда и стоит он дороже.
О доработках.
Можно добавить индикацию заряда батареи, например звуковую или звуковую + световую.Плата защиты аккумуляторной батареи или как переделать батарею шуруповерта
Либо измерять напряжение при помощи небольшого вольтметра, а то и вообще поставить гибрид вольтметр + звук.
Но лично мне больше нравятся простые варианты, измерение напряжения с индикацией несколькими светодиодами.
Причем последний вариант я уже делал и описывал схему и изготовление.
Почти такой же вариант применен в одном из моих шуруповертов, а точнее в его батареях.
Краткое видео результата переделки. На видео видно, что в тяжелых случаях происходит срабатывание защиты. Аккумулятор был уже чуть подсажен, потому в режиме трещотки на второй скорости защита срабатывала не всегда. При полностью заряженном аккумуляторе это происходит чаще. Но также видно, что срабатывание защиты происходит корректно, нагрузка, отключение. После этого я отпускаю кнопку, нажимаю опять и шуруповерт работает.

На этом в общих чертах все, по поводу переделки батарей рассказал вроде все, что вспомнил, а по поводу зарядного устройства более подробно расскажу как нибудь в другой раз, так как есть много идей.

Да, чуть не забыл, собственно о предмете обзора, плате защиты.
Плата работает, работает отлично, по крайней мере проблем с ней я не обнаружил.
При зажатии патрона, установке трещотки на максимум (вроде уровень 5) и второй скорости, плата уходит в защиту с шансом примерно 50/50. Если включить первую скорость, то тока для срабатывания защиты не хватает. В общем вполне нормальное поведение. Можно уменьшить номинал шунта и защита будет срабатывать позже, но я не вижу в этом смысла.

Да, теперь о стоимости переделки. Цена трех аккумуляторов около 15 долларов + 5-8 плата защиты + доллар за всякую мелочевку, итого выходит около 20-25 долларов за одну батарею.
Дорого? Я считаю что весьма дорого, потому дешевый инструмент переделывать просто нет смысла. Но в любом случае переделка не так сложна, как кажется на первый взгляд, главное начать.

В обзоре я не писал про аккумуляторы LiFe, по большому счету с ними все абсолютно также, за исключением того, что к ним надо специальные платы, так как напряжение этих аккумуляторов немного ниже, чем у привычных LiIon. Аккумуляторы отличные, надежность с ними будет выше, но емкость батареи — ниже.

Надеюсь, что обзор был полезен, как всегда жду вопросов в комментариях.
Естественно возможны варианты, и я тоже могу где то ошибаться, потому вышенаписанное лишь мое видение процесса.

4S 40A 14.8V 16.8V литий-ионная батарея 18650 BMS PCB Protection Board Balance

Особенности
100% новый!
4 строка 40A литиевая батарея защитная доска, поставляется с функцией восстановления-автоматическое восстановление.
Улучшенная версия, применима к электрическим дрели с начала тока ниже 80A, мощность ниже 230 Вт(нет сбалансированной функции).
Интегрированный 10 импортированных низким внутренним сопротивлением MOS трубы, непрерывный разряд 40A, подходит для электрических дрели, опрыскиватели, светодиодные фонари, малой мощности инверторы, и т.д..
Идеально 4S 40A 4S40А Li-Ion батарея 18650 зарядное устройство БМС доска для защиты с балансом для дрель Мотор 14.8V 16.8V липо-клеточный модуль.

Технические характеристики
Зарядное напряжение: 16.8V ~ 18.1В
Ток разряда непрерывного (верхний предел): 40А(Если охлаждение окружающей среды не является хорошим, сократите использование ток нагрузки.)
Непрерывный заряд тока (верхний предел): 20A
Размер: Около 45 x 55 x 3.4 мм/1.8 x 2.2 x 0.13″
Сфера: Номинальное напряжение 3.6В, 3.7В литиевая батарея(включая 18650, 26650, литий-полимерный аккумулятор)

Внимания
1. Пожалуйста, позвольте крошечный размер отклонения из-за человеческого измерения.
2. Этот элемент является расширенной версией БМС ПХД без каких-либо сравнял счет зарядки.
3. Успешное начало упражнение требует четыре батареи 10C — 20C, или восемь батареи 5C — 10C(обычные 18650 не может начать упражнение!!).
4. Строго в соответствии с проводкой руководство 0В, 4.2В, 8.4V, 12.6В, 16.8V, не прикасайтесь каких-либо компонентов на плате при пайке провода, чтобы избежать короткого замыкания.
5. При пайке аккумулятор для в первый раз или при зарядке, а одной батареи превышает 4.2В, «430» резистор будет нагреваться и выполнять (остановить Отопление когда разрядится до 4.19V или так). Если «430» резистор сильно нагревается (Это слишком жарко на ощупь), Пожалуйста, проверьте, подключен ли неправильные линии.
6. При подключении 4 группы аккумуляторов в серии, пожалуйста, убедитесь, что напряжение каждой группы батарей является то же самое. Если они различаются, пожалуйста заряда каждой группе батареек индивидуально и подключите его в серии. В тесте, разряда батарея с быстрее падение напряжения является плохой аккумулятор.

Пакет включен
Совет по защите 40А 1 х 4S

Тип товара: Печатные платы и сборки

Как выбрать BMS плату для LiFePO4 аккумулятора

Перезаряд и переразряд литий-железо-фосфатной LiFePO4 батареи сильно снижает срок ее использования и может привести к порче аккумулятора. Защитить ресурс батареи призвана система защиты BMS. Специальная плата, установленная при сборке внутри аккумулятора, осуществляет контроль заряда/разряда ячеек аккумулятора. Если на одной из ячеек напряжение превышает допустимый предел по уровню заряда или разряда, силовые транзисторы в плате срабатывают, отключая аккумулятор от потребителя или зарядного устройства, также BMS плата устраняет дисбаланс напряжения, в ячейках аккумулятора, осуществляя балансировку ячеек в процессе заряда аккумулятора.

Основной параметр, на который нужно обратить внимание, – это сила тока, который может выдержать плата защиты. Платы рассчитаны на разное количество ячеек и напряжение. Есть как аналоговые, так и симметричные BMS платы. Симметричные платы наиболее удобны в использовании, так как имеют единый выход на зарядное устройство и потребитель (заряд и разряд идёт по одному каналу), также симметричные BMS платы безопаснее в эксплуатации, поскольку имеют равный ток заряда/разряда, т. е подойдет любое зарядное устройство, которое не превышает силы тока платы. В аналоговых BMS платах, для разряда и заряда есть два разных канала, ток заряда как правило 5A, хотя встречаются с равным током.

Когда дополнительно нужно ставить балансиры

Балансиры – специальные устройства для выравнивания напряжения внутри аккумулятора, – устанавливаются тогда, когда на элементах батареи, установленных последовательно, фиксируется разный заряд из-за разной ёмкости элементов. Разница даже в несколько долей ампер-часа может привести к дисбалансу. В этом случае элементы могут заряжаться за разное время и при разряде примут на себя больший ток, что приведет к быстрому окончанию их ресурса. Это и призваны предотвратить балансиры. Дополнительная балансировка аккумулятора с BMS платой потребуется, если аккумулятор имеет ёмкость более 40 ампер-часов. В паре с BMS рекомендуется ставить пассивные балансиры.

В каких случаях BMS-плата не нужна

Если в Вашей системе установлен контролер, на котором есть возможность установить напряжение заряда/разряда в необходимых пределах, можно обойтись без применения BMS платы, но при этом необходимо установить мощные балансиры, чтобы предотвратить дисбаланс напряжения в процессе эксплуатации аккумуляторной батареи.

 

©, Maxim Integrated Products, Inc.

ПРИЛОЖЕНИЕ 6638:

ПРИМЕЧАНИЕ ПО ПРИМЕНЕНИЮ

6638, г.
AN6638,
AN 6638,
APP6638,
Appnote6638,
Appnote 6638

Характеристика HEV EV PE
Максимальная скорость 20C 5C 3C
Профиль скорости Очень динамичный Умеренный
Оценка SOC Очень точная Точная Неочищенная
Прогнозирование доступной мощности Да Да Нет
Балансировка ячеек Непрерывная Непрерывная или только заряженная Только платно
Оценка SOH Требуется Требуется Не обязательно
Срок службы 10–15 лет 10–15 лет <5 лет