Что такое bms плата и зачем она нужна

BMS плата для литиевых аккумуляторов для чего она нужна

BMS плата для литиевых аккумуляторов для чего она нужна.

Аббревиатура BMS означает – Battery Monitoring System – система мониторинга батареи.

BMS это неотъемлемая часть правильной литиевой аккумуляторной батареи. Большинство опасных ситуаций при использовании литиевых аккумуляторов возникает из-за неправильной эксплуатации. Самый минимум правил для лития- нельзя заряжать выше максимума, разряжать ниже минимума, разряжать и заряжать током большим, чем рекомендован производителем. Электронные платы BMS создаются для контроля самых разных параметров батарей. Основные функций:

• защита от превышения отдаваемого тока
• от переЗАРЯДа
• от переРАЗРЯДа
• защита от перегрева
• балансировка ячеек

или их комбинации.

Защита от превышения отдаваемого тока

При выборе платы BMS нужно учитывать на какой максимальный ток рассчитаны Ваши аккумуляторы. Ток срабатывания защиты не должен превышать это значение. Иначе никакого смысла в такой защите не будет. Если схема батареи подразумевает параллельное включение банок, например 3s 2p, ток срабатывания защиты должен быть не более чем в 2 раза больше максимального тока одной банки. Если отдаваемый ток превысит порог срабатывания защиты, аккумулятор будет отключен от нагрузки. Работоспособность восстановится автоматически если проблемы в нагрузке будут устранены.

Защита от переЗАРЯДа

Напряжение на каждой секции батареи непрерывно измеряется и при полном заряде включается функция балансировки и когда все секции батареи окажутся заряженными до верхнего предела, вся батарея будет отключена от зарядного устройства.

Защита от переРАЗРЯДа

Если хотя-бы одна из секций окажется разряженной до минимума, вся батарея будет отключена от нагрузки.

Защита от перегрева

С помощью термодатчика измеряется температура батареи. Датчик должен быть в надежном тепловом контакте хотя-бы с одной из банок аккумулятора. При перегреве соответственно BMS отключает аккумулятор от нагрузки или зарядки.

Балансировка

При последовательном соединении аккумуляторов одновременно заряжаться и разряжаться они будут только в том случае, если у них будут идентичны емкость и внутреннее сопротивление. На практике это бывает крайне редко. Даже незначительная разница этих параметров приведет через несколько циклов заряд-разряд к существенной разнице напряжений на каждой секции. Суть балансировки заключается в принудительном выравнивании напряжений на каждой секции. Есть два типа балансировки – пассивная и активная.

Пассивная балансировка

Проще и надежней по схемотехнике. Она начинает работать только в конце заряда. Секции, на которых напряжение уже достигло верхнего уровня заряда шунтируются резисторами и часть зарядного тока выделяется на них в виде тепла. Отстающие секции продолжают заряжаться. Так происходит до тех пор, пока все секции не достигнут 100% заряда. Если у Вас именно такой метод балансировки, нужно обязательно заряжать батарею до конца, иначе балансировка не произойдет. В конце разряда батарея отключится ориентируясь на слабейшую секцию.

BMS для литий ионных / литий-железо-фосфатных аккумуляторов

Активная балансировка

Сложнее и дороже, но имеет свои преимущества. На всём протяжении работы аккумуляторной батареи происходит выравнивание напряжений. У секций с бОльшим напряжением отнимается часть заряда и отдается секциям с меньшим напряжением. Батарею нет необходимости заряжать всегда до конца. И нижний предел заряда используется равномернее у всех. Батарея отключится когда уровень заряда будет 0% у всех элементов.

Что такое BMS для аккумулятора

Сегодня мы поговорим о такой вещи, как BMS (battery management system), разберем, что это, для чего предназначено, что контролирует, можно ли обойтись без системы управлениями батареями.
Но сначала начнем с примера, примитивного, но весьма распространенного. Если взять бытовой аккумуляторный электроинструмент, например шуруповерт, ну давайте так, из недорогих, то если вскрыть зарядное устройство, то там зачастую можно обнаружить несколько резисторов, конденсаторов, гасящих напряжение и пожалуй все. Никаких микросхемных стабилизаторов и тем более плат контроллеров BMS здесь нет и в помине. Дешево и примитивно. Однако при этом самих аккумуляторов несколько. Обычно это бочонки – никель-кадмиевые аккумуляторы, соединенные последовательно, чтобы набралось нужное напряжение, например 14 или 18 Вольт. А плата BMS то здесь причем ? А вот при том, что ее здесь нет. И никакого индивидуального похода к каждому аккумулятору не может быть и речи. Никто не собирает информацию (под «никто» понимается не человек, а электронный контролер, который и является основой интеллектуальной BMS), никто не выдает управляющие и корректирующие сигналы…

Что такое BMS для аккумулятора

Вот постепенно мы по шажкам, на примерах мы и подходим к определению, что же такое BMS.

Система управления аккумуляторными батареями (BMS) — это технология, предназначенная для мониторинга состояния нескольких АКБ, соединенных определенным образом с целью увеличения срока их службы, уменьшения износа и максимальной отдачи.

Подчеркнем, речь идет о нескольких батареях. Их может быть 2,4 и более. Об это можно судить по ассортименту, представленных в продаже плат BMS, предлагаемых в Украине.
Но вопрос не столько в количестве каналов, а в том, какой алгоритм «зашит» в конкретной BMS. Какие именно напряжения и токи подаются на батареи в зависимости от их состояния, нагрузки, температуры и других факторов.
Если говорить проще, BMS это «ум» всей аккумуляторной системы. Это страж, это защитник. Это контролер. А если мы добавим еще одну букву в последнее определение, то получим контроллер.

И контролер, как неусыпное надзорное звено и контроллер как практическая реализация в виде электронной схемы – оба термина отлично подходят к определению того что такое BMS для аккумулятора. Это не просто игра слов. Тот случай, когда и первое и второе правильно. Во всяком случае для управляющих схем так и есть.
О каких батареях мы будем говорить ? Прежде всего это литий-ионнные и литий феррум полимерные. Они имеют высокую плотность энергии в пересчете на единицу массы и объема и используются от электромобилей и детских электроуправляемых игрушек до связки инвертор мощностью в несколько Киловатт – аккумуляторы.
Несмотря на то, что технологии производства АКБ неизмеримо продвинулись, тем не менее многое зависит как от соблюдения правил эксплуатации, так и от самой BMS, которая во многом и определяет — проработает ли мощный инвертор для бесперебойного питания дома или квартиры положенный срок, или преждевременно придется его списать в утиль, что зачастую и бывает с не совсем добросовестными производителями низкокачественных ИБП. А потом покупатели жалуются.

BMS, если говорить человеческими терминами, создает «комфортные» условия для работы батарей

А если более предметно ?

1. Неусыпно следит за разрядом-разрядом.
2. Оценивает рабочее состояние и степень износа.
3. Контролирует внутреннее сопротивление.
4. Определяет потерю емкости.
5. Защищает от короткого замыкания и перегрузки по току.
6. Позволяет избежать перегрева, перезаряда или слишком низкого разряда.
7. Принимает меры по температурному контролю.

Тем самым, все вышеописанное снижает влияние человеческого фактора, чтобы по максимуму добиться результата: «купил, подключил и забыл».

Как работают системы управления аккумуляторными батареями (контролер BMS)?

Сразу отметим, что говоря о задачах BMS, мы перечислили по максимуму все, но в конкретной схемной реализации, чего-то может не быть. Например контроля температуры. Почему чего-то не может быть ? Экономически не целесообразно. В нашем примере с дешевым шуруповертом, ставить дорогую систему BMS не имеет смысла. Это неоправданно завысит его стоимость. Хотя бесспорно, это несколько продлить срок службы аккумуляторов. Но все-таки инструменты, как и другие товары, которые питаются от аккумуляторов, не требуют слишком сложной и дорогой системы BMS. Да и самих батарей не жалко. Это по сути расходный товар. Через год поменял на новые. И это не обременительно для кошелька. Другое дело, если батарея стоит десятки тысяч гривень и питает например офисное помещение и или жилище.

Защита по току

Для каждого типа батареи предусмотрены свои предельные токи заряда и разряда. Есть пиковые токи потребления в течение короткого времени. Есть максимальные зарядно-разрядные токи, которые обычно производители указывают и которые отслеживает BMS.
Случиться может все. И короткое замыкание. И внезапное включение «прожорливой» нагрузки, в результате чего максимальный отдаваемый ток может быть превышен. А значит нужно, чтобы батарея автоматически отключалась, в зависимости от установленного ограничения по отдаваемому току или уходила в защитный, аварийный режим (в зависимости от модели).
Для этих целей BMS должна обладать практически мгновенной чувствительностью к экстремальным пиковым значениям тока, таким как короткое замыкание, когда даже предохранители и аварийные автоматы не успеют сработать.
Давайте к примеру.

• При приближении к верхнему пределу напряжения, BMS может задать постепенное снижение зарядного тока (щадящий режим зарядки) или может даже полностью прекратить заряд, если аккумулятор заряжен.
• Также, при приближении к нижнему пределу напряжения (глубокий разряд) BMS ограничит отдаваемый в нагрузки ток, если у последних чрезмерные электрически-энергетические «аппетиты».

В продвинутых инверторных системах допускается заряд большими значениями токов, чтобы батареи быстрее набрали емкость. Если производитель это предусматривает и контроллер BMS соответственно не запрещает, то так тому и быть. Но все же если отключения света не такие частые, все же лучше заряжать меньшим током, в щадящем режиме. Хотя мы уже слышим голос: ”А у нас свет включают на 2 часа, надо успеть зарядить”. Но что ж ответить. надо соглашаться. Да, кроме как заряжать быстрее, другого выхода нет.

Защита по напряжению

Литий-ионный элемент аккумулятора должен работать в определенном диапазоне напряжений. Эти границы определяются внутренней конструкцией, состоянием батареей, температурой, степенью износа и другим показателями.
Давайте ближе к практике. К нашей реальности 2022-2023 годов.
Имеется инвертор мощностью 5 КВт, который при аварийном или плановом отключении света выдает синусоиду на выходе (чистые 220 Вольт), а подзарядка выполняется от электрической сети, в то время, когда дома электричество в розетке присутствует.
Но могут быть и другие источники для заряда батарей.

Солнечные батареи	Инверторы, которые подключаются к ним обычно называются гибридными.
Генераторы	Причем инверторного типа, которые выдают не модифицированную синусоиду.

При длительных блекаутах, приходится задействовать все имеющиеся в наличии источники электроэнергии. Запасенные в аккумуляторах, неисчерпаемые – от солнца и даже ветряка. А когда темно и все разрядилось, тогда уже придет время включать дымящий и гудящий децибелами бензиновый или дизельный генератор, непременный атрибут нынешней действительности.
Но мы говорим сейчас не о всех возможных случаях, что могут случиться в жизни. Жители Украины знают это и без нас. Тем более в военное время, когда враг наносит удары по нашей энергетической инфраструктуре.
А говорим мы это к тому, что на вход батареи может подаваться электричество разного качества. В идеале такого не должно быть, но на практике – иначе. И как мы уже отметили, это касается как заряда, так и разряда. Как следствие — любой аккумуляторный блок подвергается значительным броскам тока из-за различных источников энергии. Плата BMS должна строго выдерживать пределы напряжения, чтобы реальные значения не превышали их.

Защита по температуре

Да, литий-ионные элементы могут работать при более широком диапазоне температур, чем свинцово-кислотные или никель-металлогидридные батареи, однако все равно общая емкость батареи уменьшается при низких температурах, поскольку скорость химических реакций преобразования энергии в электричество ощутимо замедляется (снижается такой показатель как токоотдача и даже без нагрузки растет ток саморазряда). Также проблематичной является зарядка при низких температурах, особенно близких к 0 °C. И тем более ниже. А вот благоприятный режим в пределах от +5 до +20 °C.
Если говорить о батареях для стационарных инверторов DC-AC для дома, то мы настойчиво рекомендуем устанавливать аккумуляторы внутри помещения, а не в подвале, на неотапливаемой веранде, в холодной летней кухне или прямо на улице.

Лучше позаботьтесь о «здоровье» вашего бесперебойника. И тогда он будет справляться со своим задачами снабжения Вас электричеством наилучшим образом.
Если же допустить зарядку например при минусовых температурах, то может возникнуть явление покрытия анода металлическим литием. Это необратимое разрушительное явление, что приводит к снижению емкости.

Некоторые BMS могут контролировать температуру аккумуляторной батареи посредством ее нагрева и охлаждения.

Каким образом ? С помощью дополнительного нагревателя. Однако здесь возникает другая проблема. Надо откуда-то брать энергию для обогрева. И лучше это будет питание от внешнего источника – от другой батареи, солнечных элементов и т.д.
Хотя если энергии требуется на нагрев минимум, то электричество для обогревателя может брать и от основного аккумулятора.
Иногда решить указанный обогревательный вопрос можно и с помощью конструктивных решений. Например электронные платы управления – тот же контроллер BMS выделяет некоторое количество тепла. А тем более силовая электроника: диоды, тиристоры. Почему бы его не использовать для обогрева ?
А если наоборот жарко ? Если речь идет например об установке источников бесперебойного снабжения электрической энергии в странах Африки или в Южных странах Европы. Если конечно нет кондиционеров.
Тогда система BMS должна брать на себя функции управления системой охлаждения. Высокая темперптура тоже не есть хорошо.
Стандартная комнатная температура это конечно идеальный вариант. Но уже при повышении температуры до 30°C, эффективность работы аккумуляторов может снизиться на целых 20%. Это много. Особенно опасны постоянные процессы заряда-разряда при более высоких температурах, например при 40-50°C.
Охлаждение может быть как пассивным с помощью конвекционных потоков, применением радиаторов, а также активным с помощью вентиляторов.

Контроль емкости батареи

Даже у самых педантичных пользователей батарей, выполняющих строго все предписания производителей, все равно с каждым циклом разряда-заряда они теряют сотые доли процента своей емкости. Вечных аккумуляторов нет. Однако если батареи, дающие постоянное напряжение для инверторов, функционируют в благоприятных условиях, то прослужить они могут 5-7 лет и это реальность. Это много. За это время, а скорее всего значительно раньше, они полностью выполнят свою роль, давая возможность жить и работать своим хозяевам с электричеством. А учитывая прогресс, к концу десятилетия может быть прорыв в источниках энергии. И тогда тяжелые аккумуляторы, о которых «хлопочет» BMS, уйдут в прошлое.
Соответственно важнейшей задачей для BMS является сохранение максимальной емкости аккумулятора. В частности, “ворами емкости” являются токи утечки.

Поскольку сама батарея состоит из нескольких элементов (ячеек), то каждая из них, несмотря на одинаковые условия производства и сборки, все же хоть немного, но отличается по параметрам. Различаются в том числе и токи утечек.
Саморазряд это характеристика батареи, может не такая известная и «ТОПовая» как напряжение, емкость или максимальный ток разряда, но все же с увеличением тока саморазряда, Вы теряете емкость.

• Да, если говорить строго, то малейшие микроизменения в технологическом процессе (его несовершенство) играют роль в разном токе утечки аккумуляторных ячеек.
• Но даже, если бы токи были для новой батареи нулевые, то в процессе множества циклов разряда-заряда, их рост неизбежен. Вопрос в том, как быстро они растут. С каждым месяцем и годом.

На увеличение токов саморазряда влияют уже озвученные выше причины: это высокая температура, естественная деградация литий-ионовых элементов или старение, перезаряд и недозаряд.
Например если батарея полностью заряжена, а BMS функционирует не должным образом (а должна бы полностью прекратить заряд), то дополнительная энергия от зарядного устройства превращается в тепло. А про негативное влияние повышенной температуры мы уже писали.

Платы BMS являются многоканальными. Поскольку соединенный массив батарей обладает такой характеристикой как общее напряжение сборки.

Но в процессе заряда, из-за разного износа или просто конструктивных особенностей или дефектов, будет наблюдаться разница. В идеале конечно зарядный ток должен быть одинаковым для всех ячеек.
Но если например одна ячейка полностью зарядится, а неисправная (или более изношенная) не полностью будет заряжена, возникнет дисбаланс, приводящий к тому, что некоторые ячейки будут хронически недозаряжены, а другие полностью заряжены.
Существуют разные методы решения этой проблемы. Но в любом случае за процесс “выравнивания” или электрической балансировки отвечает именно BMS.
Как это решается ?
Например, инженеры, разрабатывающие BMS для батарей, проектируют алгоритм работы схемы таким образом, чтобы каждая ячейка имела такой же заряд, как и самая “слабая” ячейка. В этом есть логика.

Поскольку общая емкость определяется не самым сильным, а самым слабым звеном.

Если проблемная ячейка будет разряжена, и больше уже не сможет отдавать ток, то не имеет значения, если даже останется заряд на нормальных ячейках. Он будет бесполезен. Это как неисправная банка в АКБ автомобиля. Одна «умерла», остальные 5 исправны, но двигатель уже не заведется – емкости не хватит.
Технически с помощью электронного ключа на транзисторе, BMS управляет зарядными токами, распределяя их по разным ячейкам для сбалансирования их заряда.
Мы постарались объяснить Вам, что такое BMS, почему она важна для аккумулятора, какие функции выполняет. Будьте с энергией !

BMS плата — что это?

Современные продвинутые модели литиевых аккумуляторов для электроники дополняются системами управления батарей, которые упрощают контроль и настройку параметров работы. Эта статья объяснит, что означает BMS плата, какие функции она выполняет и в каких случаях необходима.

Что такое БМС в аккумуляторах

BMS контроллер — это электронная плата, расшифровка которой «battery management system» переводится как «система управления батареи». Этот элемент предназначен для защиты аккумулятора и увеличения её срока эксплуатации. Более дорогие модели имеют расширенный функционал, оснащены дисплеями и делают доступной настройку рабочих параметров для оптимизации процесса.

Необходимость применения контроллера вытекает из того, что любая АКБ рассчитана на вполне конкретный рабочий диапазон напряжения. Если хотя бы одна параллель в батарее в ходе эксплуатации превысит предел нагрузки, то запустится необратимая деградация. В самом лёгком случае это приводит к заметной потере ёмкости и длительности срока службы, если не повезёт — может произойти поломка и даже возгорание элемента. Плата BMS измеряет параметры работы и предотвращает аварийные ситуации.

Понятие платы управления включает в себя любые микросхемы, цель которых — защитить и выстроить корректную работу АКБ. Сюда относятся как самые упрощенные платы балансировки или защиты, так и сложные микроконтроллеры с дисплеем для отображения данных и возможностью тонкой настройки параметров.

Что делает система BMS

Управляющая плата собирает данные и регулирует работу аккумулятора, чтобы спасти его от короткого замыкания, перегрева, перезаряда и перегрузки. В задачи системы управления входят:

1. Контроль процесса зарядки и разрядки аккумулятора, счёт циклов
2. Регистрация состояния всех компонентов
3. Снятие параметров температуры, напряжения, сопротивления, тока заряда
4. Распределение и балансировка токов между разными компонентами
5. Защита подключения к нагрузке и отключения

Более сложные устройства с расширенным функционалом имеют возможность обеспечивать и другие задачи. Например, интеллектуально-вычислительную функцию. Такие платы сами рассчитывают предел допустимого тока заряда, сопротивление компонентов, определяют количество энергии на входе и выходе, а также ведут счет «пробега » электро накопителя. Обычно такие продвинутые модификации умеют передавать данные на ПК или приложение в смартфоне.

Устройство работы и функции BMS

Пользуясь преимуществами управляющей платы, можно добиться от аккумулятора максимальной производительности и защитить его в непредвиденных экстренных случаях, предотвратить поломку. Накопители с БМС служат дольше и реже нуждаются в ремонте. Как именно плата регулирует работу и принимает решения, описано ниже:

Измерение тока на заряде и разряде, предотвращение КЗ.
BMS контролирует, чтобы ток не выходил за пределы максимального и минимального значения. Если это происходит, контроллер размыкает ненадолго цепь.

• BMS не даёт какой-либо одной параллели перезарядиться и обгонять другие ветви. Если бы этой функции не было, то АКБ невозможно было бы зарядить полностью, и тогда заявленную ёмкость отдавать в полной мере она не сможет. Балансировка производит стимуляцию заряда на «отстающих » частях батареи, выравнивает напряжение на всех параллелях и обеспечивает корректную работу АКБ.

Производители Battery Management System заботятся о том, чтобы защитить микросхему от загрязнений и влаги, поэтому зачастую эти платы имеют особое защитное покрытие.

BMS как балансир аккумулятора

В роли балансира микросхема управления следит за тем, чтобы все ячейки батареи заряжались синхронно и до одинакового уровня. БМС могут быть активными или пассивными:

• Активный BMS контролирует, чтобы после полного заряда одной параллели она отключалась от питания, и заряд перенаправлялся на следующие, еще не зарядившиеся полностью ячейки.
• Пассивный балансир состоит из аналоговых комплектующих с более надежной точностью, для его работы не нужно внешнее питание. Через резисторы с помощью малых токов устройство снижает напряжение на заряженных элементах, направляя избыток на ячейки с недостатком заряда.

Для каких аккумуляторов нужна плата BMS

В определенной степени плата контроля BMS будет полезна практически для любой литиевой АКБ. Например, литий-ионные батареи при всём своём многообразии преимуществ печально известны высоким риском возгорания при перегреве, как раз такую ситуацию плата БМС способна заранее выявить и предотвратить. В этом и состоит причина, для чего нужна BMS плата на самокате или электровелосипеде.

Ещё актуальнее этот элемент для LiFePO4 — литий-железо-фосфатных аккумуляторов. В сравнении с Li-ion, такие батареи безопасны; кроме того, у них больше производительность и стабильнее работа. Существенный недостаток состоит в том, что устройство восприимчиво к избыточному заряду или, наоборот, предельному разряду ниже уровня 10%. Установив систему контроля, удается обезопасить девайс от порчи как отдельных ячеек, так и всей АКБ и её поломки.

Неравномерность заряда на разных участках АКБ не так сильно грозит в случае параллельного соединения ячеек. Однако при сборке с последовательным подключением ровного распределения заряда добиться без BMS невозможно. Одни ячейки будут недозаряжаться, другие — получать избыточный заряд. Хроническое и регулярное повторение ситуации приводит к резкому ухудшению эксплуатационных качеств батареи.

Специфика выбора БМС-плат

Сейчас можно найти аккумуляторные батареи уже с интегрированным блоком контроля. Если же вы собираете комплектующие отдельно, удостоверьтесь, что микросхема BMS подходит для вашего аккумулятора. Разные модели плат рассчитаны под конкретный тип АКБ, исключением являются только Smart-модификации, которые могут настраиваться на совместимость с разными литиевыми батареями.

Важно также знать количество параллелей, или ячеек батареи: к примеру, платы с пометками «10 cells» или «10S » предназначены на обслуживание батареи с 12 элементами.

Ранее мы выпускали материал о том, как выбрать плату BMS. Если у вас возникли вопросы, обращайтесь к нам: мы бесплатно проконсультируем в выборе, эксплуатации и уходе за любыми компонентами аккумуляторной батареи.

• 13 июля 2020 г.
• 3397 просмотров
• 0 комментариев

Выбор платы 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 изащита 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.
• 19 июня 2020 г.
• 53613 просмотров