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.
- защитные платы по напряжению и току.
- балансиры
- комплексные устройства, объединяющие в себе различный функционал.
- 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
- Следить за такими параметрами работы АКБ, как, общее напряжение, напряжение на каждой параллели, токи заряда/разряда, температура.
- 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.
- 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.
- 53636 просмотров
- предотвращаются риски и проблемы при использовании АКБ;
- поддерживаются оптимальные технические характеристики;
- продлевается срок ее службы.
- 11 июля 2022 г.
- 2081 просмотр
- 0 комментариев
- контроль работы всех элементов питания;
- вычисление остаточного цикла заряда;
- определение, распределение токов разряда.
- балансир литий-ионной АКБ;
- защита АКБ (по току или напряжению);
- правильный заряд батареи;
- защита батареи от выхода из строя.
- защитная микросхема;
- силовой транзистор (отвечает за защиту, отключение нагрузки на элементы питания);
- аналоговая обвязка для балансировки, обеспечения необходимого тока источника питания.
- При постоянном уровне тока. При зарядке напряжение увеличивается плавно, батарея потребляет строго заданное количество тока.
- При постоянном уровне напряжения. Этот этап начинается после достижения уровня напряжения 4 вольт. При зарядке напряжение АКБ поддерживается на уровне от 4.2, при этом поддержка плавная, без скачков.
- Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу
- Ответов 55
- Создана 2 г
- Последний ответ 12 февр
Виды BMS
Под понятие BMS попадают сразу несколько видов устройств, которые служат для нормального функционирования АКБ. Их можно разделить на несколько категорий:
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:
токов заряда и разряда.
Так же следует поговорить о балансирах. Они бывают двух типов — активные и пассивные.
И так, как же выбрать BMS подходящую под вашу АКБ?
Как проверить работоспособность BMS платы?
Проверка BMS платы управления и защиты – обязательное условие, без выполнения которого нельзя гарантировать безопасную и эффективную работу Li-ion батареи. Именно БМС модуль контролирует рабочее напряжение ячеек, не допускает их критического разряда и лишнего заряда, токовых перегрузок и перегрева.
Если хотя бы один из контролируемых параметров выходит за допустимые границы, BMS контроллер отключает аккумуляторную батарею от потребителя энергии или зарядного устройства. В результате:
Нередко БМС схема дополняется узлом балансировки, который выравнивает уровни заряда на всех аккумуляторах сборки.
Приборы для проверки BMS плат
На заводах и в специализированных мастерских проверка БМС плат электросамокатов, е-байков, портативных шуруповертов и любых других устройств выполняется с помощью испытательных стендов, профессиональных тестеров и блоков питания. Но можно ограничиться и минимальным набором приборов – мультиметром (или отдельно амперметром и вольтметром) и регулируемым блоком питания.
Артикул: 1394
Артикул: 1819
Артикул: 3321
Как проверить БМС плату?
Работоспособность BMS платы проверяется по каждой ее функции в отдельности:
Функция
В чем она заключается?
Как проверить, выполняется ли она?
Защита от перезаряда
Когда напряжение на аккумуляторной батарее достигает установленной верхней границы (для литий-ионных аккумуляторов – в расчете 4,2 В на элемент), дальнейшее его повышение пресекается.
Поставить литиевую батарею на зарядку, используя специальное ЗУ с алгоритмом CC/CV. Проконтролировать значения тока и напряжения. На 1 стадии зарядка должна идти с постоянным током, соизмеримым величине емкости (0,5С–1С). На 2 стадии, когда достигнуто номинальное напряжение 4,2 В на ячейку, должен происходить заряд насыщения. Для него характерны поддержание постоянного напряжения и снижение тока заряда до нуля.
Защита от глубокого разряда
Когда батарея разряжена, БМС плата отключает ее от потребителя (нагрузки), не допуская дальнейшего падения напряжения.
Подключить АКБ к нагрузке, соответствующей примерно 0,3С. В процессе разряда контролировать напряжение на каждой банке. По достижению установленного минимума (в зависимости от параметров платы, он может составлять от 2,5 до 2,9 В) нагрузка должна автоматически отключиться.
Защита от токовых перегрузок
Когда зарядный или разрядный ток превышает установленный максимум (ток срабатывания защиты конкретной платы), происходит отключение батареи от ЗУ или нагрузки (потребителя).
Заряженную батарею постепенно нагружать резисторами подходящего сопротивления и отслеживать ток. Когда он превысит установленный максимум (зависит от конфигурации платы), должно произойти отключение нагрузки.
Защита от перегрева
Дополнительная функция, предусмотренная у некоторых БМС модулей. Заключается в отключении АКБ от зарядника или потребителя при превышении допустимой температуры.
Снять термодатчик с АКБ и нагреть его произвольным сухим способом. Когда температура достигнет ≈60 °С, должна сработать защита – батарея прекратит заряжаться или работать (отдавать накопленную энергию потребителю).
Балансировка ячеек
Дополнительная опция, имеющаяся у многих БМС контроллеров. Заключается в выравнивании уровня заряда у всех аккумуляторов, соединенных в батарею.
Поставить АКБ на зарядку и отслеживать напряжение на всех «банках». На конечном этапе зарядки должно произойти выравнивание значений вольтажа. Разброс между аккумуляторами не должен превышать 0,1 В. Это значит, что все элементы сборки заряжены одинаково.
BMS контроллер
Для питания двигателей электросамокатов или сигвеев используются преимущественно литиевые аккумуляторы. Недорогие, простые в использовании, с хорошими показателями емкости – такие аккумуляторы являются оптимальным решением для индивидуального электротранспорта. Но литиевые батареи требуют соблюдения правил эксплуатации, в противном случае аккумулятор может выйти из строя. Для защиты АКБ от поломки производители используют установку специального узла – BMS контроллера.
Что такое BMS контроллер
BMS – система, обеспечивающая управление АКБ, правильную эксплуатацию отдельных элементов питания, безопасность работы батареи. Платы БМС разделяются на простые балансировочные, защитные и сложные микроконтроллеры. Задачи первых двух видов заключаются в правильном распределении заряда и равномерной работе все элементов питания. Микроконтроллер выполняет такие задачи:
Для электросамокатов или других типов гаджетов используются простые БМС платы, выполняющие такие функции:
Эксплуатационный ресурс АКБ будет большим при использовании более разветвленной, функциональной платы БМС.
Как работает БМС
Конструкция контроллера включает в себя такие узлы:
Для балансира обычно используется тип конструкции TL431. Резисторы балансира обеспечивают стабильность напряжения, при этом резисторы могут быть различными, соответствующим виду батареи. Напряжение при питании от транзистора плавно передается к балансиру, после чего система самостоятельно исключает прерывание заданного уровня напряжения. Транзисторное напряжение увеличивается быстро только при минимальном повышении тока, подаваемого на батарею.
Для упрощенных балансиров подходят почти все типы PNP-транзисторов. Мощность транзистора 2.1 вольта соответствует значению тока в 500 миллиампер, который должен получить элемент питания. Чтобы исключить потерю мощности, необходимо схему обеспечить собственным охлаждением, то есть создать оптимальные условия функционирования. Мощность потерь усиливается при зарядном токе от 1 ампера, то есть охлаждение при увеличении тока требуется сильнее. Балансировка АКБ используется для стабилизации уровня мощности при низкоомной нагрузке. Микросхемы типы D1 обеспечивают измерение уровня напряжения.
Одной из функций БМС выступает защита от превышения тока. Величина этого параметра определяется при помощи нескольких способов. Самым распространенным является шунт, фиксирующий уровень напряжения на резисторе. Точность измерения требуется высокая, что становится причиной удорожания конструкции. но надежность также повышается, рабочий ресурс АКБ серьезно увеличивается. Вторым методом диагностики и защиты от коротких замыканий выступает проверка уровня напряжения при его проседании до нуля.
Защита по напряжению занимает меньше времени, для проведения процедуры применяется аналогово-цифровой преобразователь. Но конкретная процедура зависит от типа сборки аккумулятора. При последовательном соединении элементов питания уровень напряжения замеряется на каждой отдельной банке. Но такой вариант имеет минусы – неравномерность разряда, наличие риска высадки в ноль для отдельных элементов. При параллельном соединении таких проблем нет.
Защита по температуре используется редко. Однако эта возможность предусмотрена – на АКБ есть третий контакт, вводящий в сеть терморезистор с сопротивлением, зависящим от температуры окружающей среды. Такое решение защищает от перегрева, так как до срабатывания общей защиты включаются другие элементы. Итог – батарея надежно защищена от перегрева и возгорания.
Как работает заряд?
Одной из функций БМС выступает обеспечение правильного заряда АКБ. Литиевые батареи надо заряжать в 2 этапа:
После достижения необходимого уровня заряда система регистрирует завершение процесса. Устройство надо отключить от сети, защищая от перезаряда и выхода из строя из-за перегрева.
Балансировка платы применяется для многобаночных АКБ. Эта функция необходима для повышения общего уровня напряжения всей сборки. Требуемый эффект получается при помощи выравнивания уровня напряжения для каждого элемента питания. Это исключает ситуацию, при которой некоторые элементы заряжаются раньше других. Если балансировки нет, одни элементы заряжаются раньше и принимают на себя максимальное значение тока. Это повышает износ, рабочий ресурс ЭП для сборки оказывается различным. В итоге, эффективность АКБ падает, вероятен быстрый выход устройства из строя или падение емкости.
Балансиры, применяемые для АКБ, разделяются на активный тип и пассивный. Активный тип контролирует напряжение в процессе заряда АКБ, активируя подачу напряжения между отдельными ЭП, пока все элементы не будут равномерно заряжены. Пассивные балансиры выравнивают напряжение при других условиях – при разряде. Внешнее питание для такого балансира не требуется, точно повышается, благодаря использованию только аналоговых элементов.
БМС – важный элемент АКБ, обеспечивающий защиту и повышающий рабочий ресурс. Контроллер ставится для всех новых моделей сборок аккумуляторов, сделать это можно самостоятельно или при обращении в сервис-центр.
Плата BMS
Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.
Поделиться
Последние посетители 0 пользователей онлайн
Объявления
Топ авторов темы
Популярные посты
motoandrey14
Проверяй напряжение между: 0 V и 4.2 V 4.2 V и 8.4 V 8.4 V и 12.6 V Данные резисторы греются при превышении напряжения в 4.20 В, тем самым балансируя аккумуляторы, снижая напряжение до 4
Изображения в теме
Сообщения
Интересно, они двух видов. https://avsound.ru/catalog/mission-700-black-oak/ современная модель, стоимость 100000+ https://archiwum.allegro.pl/oferta/mission-700-dobre-male-kolumny-monitory-i8664408845.html винтаж Название одинаковое, а акустика совершенно разная с разницей в стоимости минимум втрое. Миссион очень требовательны к усилителю, подключив абы к какому из них ничего хорошего услышать не получится. Например Dali или Wharfedale намного дружелюбнее относятся и к усилителю, и к источнику.
А интернет говорит не 115. Тыц.
Для Измерения переменных напряжения и тока с учетом постоянной компоненты (AC+DC)
. на выходе передатчика? -Самый простой способ в пределах разумного и допустимого, это увеличить напряжение питания всего передатчика. А второй простой способ, это собрать весь излучаемый сигнал в кучу. То-есть сфокусировать как свет от лампочки. Это можно сделать любой более менее параболической тарелкой диаметром больше длины волны. Если она будет из диэлектрика, то нужно просто оклеить алюминиевым скочем.
БП 131.37.20.000. Имеет место сгоревший трансформатор. Кратко: стоят в параллель 4 транса ТН61 по 190 Вт каждый. При этом обмотки соединены перемычками 8-9,10-12, 13-15. Напряжение берется с выводов 7,16. Итого имеем 6,3+6,3+1,3+1,3= 15,2В. Обмотка 7-8 может дать только 6А. Поэтому трансформатор используется только на 102ВА. Что и приводит к сгоранию трансформатора при относительно небольшой перегрузке. Переделка заключается в использовании всех обмоток. Они соединены последовательно и использование средней точки (соединение 10-11) позволяет применить двухполупериодную схему выпрямления на 2-х диодах. При этом с транса снимается 12 А безболезненно. В БП катоды всех диодов закорочены перемычками. А трансформаторы по-парно подключены к парам диодов. Каждые 2 трансформатора в параллель работают на 2 диода. Относительное уменьшение напряжения (12,6 вместо 15,2) казалось бы имеет место, но не все так просто. Использование при выпрямлении (за полупериод) одного диода вместо 2-х последовательных «экономит» 0,9 В. Кроме того используя трансформаторы в более облегченном режиме, т.к. задействованы все обмотки мы по внешней характеристике трансформатора смещаемся ближе к точке холостого хода (7 В; 6,3 В — при номинальном токе). Кроме того не совсем хорошо, когда из-за выхода из строя одного трансформатора выходит из строя весь блок питания. Поэтому была установлена колодка на 4 предохранителя через которые были запитаны трансформаторы. На холостом ходу обмотки трансформатора выдали 13,56 В+13,56 В. Практически БП может выдать до 48 А, но для этого потребуется замена и проводки и тумблеров. Цель переделки: облегчить работу трансформаторов ( теперь с них можно снимать до 150ВА вместо 102ВА)