Как работает BMS 4S 40A для литий-ионных аккумуляторов. Какие функции защиты он обеспечивает. Как правильно подключить BMS к батарее. Как проверить работу основных защитных функций BMS.
Что такое BMS 4S 40A и для чего он нужен
BMS (Battery Management System) 4S 40A — это система управления батареей, предназначенная для контроля и защиты литий-ионных аккумуляторов, соединенных в сборку 4S (4 последовательно соединенных элемента). Основные функции данного BMS:
- Защита от перезаряда каждого элемента
- Защита от переразряда каждого элемента
- Защита от короткого замыкания
- Балансировка напряжения элементов
- Ограничение тока заряда и разряда
Максимальный ток, который может пропускать данный BMS, составляет 40А. Это позволяет использовать его для сборки достаточно мощных аккумуляторных батарей на основе литий-ионных элементов типа 18650.
Схема подключения BMS 4S 40A к аккумуляторной сборке
Для правильного подключения BMS к аккумуляторной сборке 4S необходимо соблюдать следующую последовательность:
- Подключить отрицательный вывод первого элемента к контакту «0V» на BMS
- Подключить положительный вывод первого элемента к контакту «4.2V»
- Подключить положительный вывод второго элемента к контакту «8.4V»
- Подключить положительный вывод третьего элемента к контакту «12.6V»
- Подключить положительный вывод четвертого элемента к контакту «16.8V»
- Подключить общий минус сборки к контакту «-» на BMS
- Подключить общий плюс сборки к контакту «+» на BMS
Важно соблюдать полярность и последовательность подключения. Неправильное подключение может привести к выходу из строя BMS или аккумуляторов.
Как работает защита от перезаряда в BMS 4S 40A
Защита от перезаряда в BMS 4S 40A работает следующим образом:
- BMS постоянно измеряет напряжение на каждом элементе сборки
- Если напряжение на любом элементе достигает 4.25-4.35В, BMS отключает подачу тока заряда
- Зарядка возобновляется только после того, как напряжение на всех элементах опустится ниже 4.15-4.25В
Это позволяет предотвратить перезаряд и повреждение литий-ионных аккумуляторов, которые чувствительны к превышению максимального напряжения заряда.
Принцип работы защиты от переразряда
Защита от переразряда в BMS 4S 40A функционирует по следующему принципу:
- BMS непрерывно контролирует напряжение на каждом элементе батареи
- При снижении напряжения на любом элементе до 2.3-3.0В, BMS отключает нагрузку
- Разряд возобновляется только после того, как все элементы будут заряжены выше порога 3.0-3.2В
Такой алгоритм защищает литий-ионные аккумуляторы от глубокого разряда, который может значительно сократить их срок службы или полностью вывести из строя.
Как реализована балансировка элементов в BMS 4S 40A
Балансировка элементов — важная функция BMS, позволяющая выравнивать напряжение на всех аккумуляторах сборки. В BMS 4S 40A она реализована следующим образом:
- BMS постоянно измеряет и сравнивает напряжения на всех элементах
- При обнаружении разницы напряжений более 0.1В включается балансировочный ток
- Элементы с более высоким напряжением разряжаются через балансировочные резисторы
- Процесс продолжается до выравнивания напряжений в пределах 10-50мВ
Балансировка позволяет максимально эффективно использовать емкость всей батареи и предотвращает преждевременное старение отдельных элементов.
Защита от короткого замыкания в BMS 4S 40A
Защита от короткого замыкания — критически важная функция BMS, предотвращающая повреждение батареи и возможное возгорание. В BMS 4S 40A она работает по следующему алгоритму:
- BMS постоянно измеряет ток разряда батареи
- При резком увеличении тока выше 100-200А срабатывает защита
- BMS мгновенно (за 10-50мкс) размыкает силовую цепь
- Для возобновления работы требуется отключить нагрузку и перезапустить BMS
Такая быстродействующая защита эффективно предотвращает повреждение аккумуляторов даже при случайном коротком замыкании выходных контактов батареи.
Как проверить работоспособность BMS 4S 40A
Для проверки основных защитных функций BMS 4S 40A можно выполнить следующие тесты:
- Защита от перезаряда: зарядить батарею до срабатывания отсечки, убедиться что напряжение не превышает 4.35В на элемент
- Защита от переразряда: разрядить батарею до отключения, проверить что напряжение не опустилось ниже 2.5В на элемент
- Балансировка: измерить напряжение на всех элементах после полного заряда, разница должна быть менее 50мВ
- Защита от КЗ: кратковременно замкнуть выходные контакты, убедиться в срабатывании защиты
Такие тесты позволяют убедиться в работоспособности всех основных защитных функций BMS перед использованием батареи.
Модуль BMS 4S заряда Li-Ion аккумуляторов 16,8В/40A, с защитой и балансировкой
BMS (Battery Management System) — система управления батареей, которая предназначена для контроля состояния аккумуляторов, управления процессом заряда/разряда батареи и т.д.
К данному модулю можно подключить одновременно четыре аккумулятора (18650). Особенностями данного контроллера заряда являются: защита от КЗ (короткого замыкания) и защита от переразряда (перезаряда). Также особенностью модуля является отключение подачи питания для аккумуляторов при достижении максимальной емкости всех батарей (балансировка). Максимальный рабочий ток данного BMS контроллера составляет 40 А, а ток покоя достигает до 30 мкА. Отключение заряда аккумулятора происходит при достижении напряжения 4,25 — 4,35 В, а разряда при снижении напряжения до 2,3 — 3,0 В.
16.8V: положительный полюс аккумулятора
0V: отрицательный полюс аккумулятора
4,2V: средняя точка сборки 1 и 2 аккумуляторов
8,4V: средняя точка сборки 2 и 3 аккумуляторов
12.
6V: средняя точка сборки 3 и 4 аккумуляторов-: отрицательная клемма заряда/разряда
+ положительная клемма заряда/разряда
При превышении максимального допустимого значения напряжения питания, контроллер заряда активирует режим «защиты». Для того чтобы восстановить работу модуля, необходимо заново подать напряжение на вход платы BMS или подождать некоторое время пока контроллер заряда не отключит защиту автоматически.
Диапазон напряжения питания модуля составляет от 16,8 до 18,1 В. Для заряда можно использовать повышающий преобразователь напряжения с ограничителем тока. Обратите внимание, что данный модуль не является зарядным устройством.
| Общие характеристики | |
| Встроенная защита — | От переразряда От перезаряда |
| Напряжение входное, максимальное (постоянное) DC | 18,1V |
| Напряжение входное, минимальное (постоянное) DC | 16,8V |
| Напряжение полного заряда: | 4,2V |
| Напряжение полного разряда: | 2,7V |
| Размер | 60х45mm |
| Ток зарядки до | 20 А |
| Ток разрядки до | 40 А |
Ваше имя
Ваш отзыв
Примечание: HTML разметка не поддерживается! Используйте обычный текст.
Рейтинг Плохо Хорошо
CaptchaEnter the code in the box below
Плата защиты (система управления батареей) BMS 4S 40A с балансировкой, для сборок
250,00₽
Уменьшенное тепловыделение.
Функция фильтрации помех
Начальная мощность: 220Вт(W)
10 Транзисторов MOS на плате.
Ток непрерывного разряда: 40А
Балансировочный ток: 100 мА
Напряжение при зарядке:16,8 в-18,1 в
Количество Плата защиты (система управления батареей) BMS 4S 40A с балансировкой, для сборок
Категория: Всё для сборок аккумуляторов
- Описание
- Отзывы (0)
Описание
Плата защиты BMS 4S 16,8В 40A с балансировкой (или без) аккумуляторов Li-ion (в т.
ч 18650, 21700)
Уменьшенное тепловыделение.
Функция фильтрации помех
- Начальная мощность: 220Вт(W)
10 Транзисторов MOS на плате.
Ток непрерывного разряда: 40А
Балансировочный ток: 100 мА
Напряжение при зарядке:16,8 в-18,1 в
Ток непрерывного заряда (верхний предел):20A
Размер платы:46*60*3,4 мм
Непрерывный ток разряда (верхний предел):40А (при условиях достаточного теплоотвода)
Область применения:Сборка аккумуляторов Li-ion в конфигурации 4S (4 элемента питания последовательно)
Для успешного пуска электродвигателя (индуктивного потребителя тока) требуется 4 высокотоковых аккумулятора как минимум 15C-20C или 8 аккумуляторов 10C-15C (Силы тока стандартного аккумулятора (невысокотокового) может не хватить для пуска.
Подключение сборки аккумулятора к плате производится строго в последовательности: 0V, 4,2 V, 8,4 V, 12,6 V, 16,8 V, в противном случае плата может выйти из строя.
При подключении к щеточному электродвигателю, рекомендуется подключить неполярный конденсатор (Который может выдерживает напряжение выше 25 в, с емкостью 10 мкФ-100 мкФ) к положительным и отрицательным клеммам двигателя, чтобы предотвратить обратный скачок электричества от двигателя.
Перед соединением аккумуляторов в сборку, убедитесь в том что батареи имеют одинаковое внутреннее сопротивление, ёмкость, а также уровень заряда (напряжение).
Схема сборки:
Комплект поставки:
Плата защиты 4S BMS – 1 шт
По всем вопросам:
+7 (925) 066-53-02 Убедительная просьба звонить с 15:00 до 23:00К сожалению на сайте представлен не полный ассортимент всей нашей продукции, сайт в процессе заполнения, запросы наличия и цены принимаем по почте
a@battut.
ruВы смотрите: Плата защиты (система управления батареей) BMS 4S 40A с балансировкой, для сборок 250,00₽
В корзину
Как использовать модуль 4s 40A BMS для создания аккумуляторных блоков?
В этой статье мы собираемся протестировать 4s 40A BMS. Сначала мы разработаем аккумуляторный блок 4s , а затем прикрепим BMS с аккумуляторным блоком для выполнения всех функций BMS. Из-за высокой плотности энергии литий-ионных элементов и их возможностей перезарядки литий-ионные элементы становятся чрезвычайно распространенными для изготовления аккумуляторных блоков для различных применений. Но нам нужно подключить литий-ионный элемент, чтобы защитить схему от повреждения или снижения срока службы элемента, нам нужно подключиться к BMS. В этой статье мы разработаем простой аккумуляторный блок 4S и соединим его с 9-канальным аккумулятором.0003 4S 40 А BMS схема для создания надежного аккумуляторного блока .
Кроме того, мы протестируем все функции защиты BMS.
Это аккумуляторный блок 4S 1P, но если мы хотим, мы можем подключить элементы большей емкости или элементы параллельно. Таким образом, мы можем использовать одну и ту же BMS для изготовления аккумуляторной батареи 4s 2P или аккумуляторной батареи 4s 3P и т. д.
Мы рассмотрим сбалансированную версию. Стандартная версия и расширенная версия почти аналогичны с разницей только в 1 пассивном компоненте, эти варианты не способны активно балансировать ячейки, тогда как сбалансированная версия имеет схему для балансировки ячеек. Сбалансированная версия имеет дополнительную ИС и резисторы, способные балансировать нагрузку.
Связь для всех версий с ячейками абсолютно одинаковая. Соединение модуля BMS с ячейкой будет показано далее в статье.
BMS 4s 40Amp имеет расширенные функции, необходимые для увеличения срока службы аккумуляторной батареи.
Функции защиты, доступные в системе управления батареями 4s 40A:
- Балансировка ячеек
- Защита от перенапряжения
- Защита от короткого замыкания
- Защита от пониженного напряжения
Разработка аккумуляторной батареи!!
Чтобы протестировать функцию BMS, нам потребуется соединить все ячейки последовательно, чтобы сделать батарею 4s, и соединить BMS с этой батареей 4S.
Для изготовления аккумуляторной батареи нам потребуется модуль BMS 4S 40A, 4 литий-ионных элемента, никелевая полоса, цилиндрический разъем постоянного тока и соединительные скобы для элементов. Помимо этого, мы также подключим вольтметр и лампочку, чтобы показать работу батареи, которая будет подключена через переключатель.
Соединение BMS с аккумуляторным блоком Модуль BMS имеет аккуратную компоновку с маркировкой для подключения BMS к различным местам в аккумуляторном блоке. На изображении ниже показано, как мы будем соединять ячейку с BMS.
Маркировка на BMS | Соединение с BMS |
— | Отрицательная клемма для подключения аккумуляторной батареи для зарядки и подключения нагрузки. |
+ | положительная клемма Подключение аккумуляторной батареи для зарядки и подключения нагрузки |
0 | Отрицательный вывод ячейки 1 st |
4.2 | Положительная клемма ячейки 1 st |
8,4 | Положительная клемма ячейки 2 -й |
12,6 | Положительная клемма ячейки 3 rd |
16,8 | Положительная клемма 4-й -й ячейки |
Модуль 4S 40A BMS имеет 2 микросхемы, DW01-A, и BB3A , которые отвечают за защиту и балансировка соответственно.
Раздел BMS для защиты и балансировки отмечен на изображении ниже.
Параметр защиты для каждой отдельной ячейки
Функция защиты системы управления батареями зависит от электрических характеристик микросхемы DW01. Параметры защиты, за которыми следует ИС, приведены в таблице ниже.
Особенности тестирования BMS4S 40A имеет такие функции, как защита от перенапряжения , защита от перегрузки по току , защита от короткого замыкания , Защита от переразряда , и балансировка ячеек . Более подробная информация об этих функциях приведена в описании ниже.
Проверка защиты от перезарядки
Чтобы протестировать функцию перезарядки аккумуляторной батареи, мы сначала должны зарядить аккумуляторную батарею так, чтобы ячейка зарядилась выше установленного предела, то есть напряжения защиты от перезарядки 4,35 В.
Как только ячейка достигает VOCP, аккумуляторная батарея прекращает дальнейшую зарядку. Зарядное устройство, которое я использовал, представляет собой зарядное устройство постоянного напряжения, обеспечивающее 18 вольт. Как видно на изображении ниже, напряжение от зарядного устройства составляет 17,9 В.1 вольт.
На изображении ниже показано, что напряжение на BMS при подключении зарядного устройства составляет 17,92 В, что означает, что зарядное устройство подключено к BMS.
На изображении ниже показано, что напряжение на положительной и отрицательной клеммах аккумулятора составляет 16,29 вольт.
Напряжение от зарядного устройства составляет 17,91 В, а напряжение на положительной и отрицательной клеммах аккумулятора составляет 16,29 В (имеет отрицательное напряжение, так как я подключил щуп мультиметра к противоположным клеммам). Разница в выходном напряжении вызвана тем, что BMS остановила зарядное устройство от подачи питания на элементы, отсоединив 4-секундную батарею от выходной клеммы BMS, таким образом, это показывает, что защита BMS от перенапряжения работает.
Проверка защиты от пониженного напряжения
Для проверки защиты от пониженного напряжения мы разрядили батарею с помощью нихромовой проволоки. Микросхема DW01 отвечает за защиту каждой ячейки от пониженного напряжения. Таким образом, всякий раз, когда напряжение любой ячейки падает ниже 2,4 В, то есть напряжения защиты от переразряда, срабатывает защита от пониженного напряжения, и BMS отключает нагрузку. И до тех пор, пока ячейка не будет перезаряжена, а ячейка заряжена до напряжения защиты от переразряда, то есть выше 3 В, BMS не позволяет какой-либо нагрузке потреблять энергию, тем самым поддерживая срок службы ячейки.
Балансировка ячеек
Балансировка ячеек возможна благодаря микросхеме BB3A. Когда выходной контакт от контакта 6 BB3A подает высокий сигнал на затвор N-MOSFET усовершенствованного типа, MOSFET подключает цепь с низким сопротивлением через это сопротивление 480 Ом, которое действует как нагрузочный резистор и начинает разряжать батарею.
Скорость разряда:
Чтобы показать, как это работает, мы использовали мультиметр для проверки связи между стоком и истоком MOSFET. Когда балансировка не работала, N-канальные МОП-транзисторы находились в закрытом состоянии, и проверка непрерывности показала, что МОП-транзисторы были выключены, а когда балансировка ячеек включена, МОП-транзистор пропускает ток через сток и исток, таким образом показывая результаты в тест на непрерывность.
На приведенном ниже наборе изображений показано, как элементы имели разный потенциал, когда батарея не заряжалась.
После зарядки аккумуляторной батареи начала работать балансировка ячеек.
Как видно из изображения 1 st , все ячейки имели разный потенциал, тогда как после зарядки аккумуляторной батареи все ячейки имели одинаковый потенциал. Сравнение напряжений элементов до и после зарядки и балансировки показано в таблице ниже.0013
Тест короткого замыкания
Чтобы показать тест короткого замыкания, я включил лампочку и вольтметр, и как только я замкнул положительную и отрицательную клеммы BMS, как лампочку, так и вольтметр перестал работать, и пока я не выключил все выключатели и не отключил все нагрузки на несколько миллисекунд, BMS больше не включалась.
После отключения всех соединений, а затем включения устройств, он снова заработал, доказывая, что BMS защищает аккумуляторный блок от короткого замыкания.
На изображении вверху слева показана искра, идущая от отрицательной клеммы к проводу, что указывает на короткое замыкание. Как только короткое замыкание произошло, BMS отключила всю нагрузку от аккумуляторной батареи.
Заключение 4S 40 Amp BMS — это простой в использовании модуль с расширенными функциями, которые могут продлить срок службы аккумуляторной батареи. Помимо продления срока службы, он также защищает элементы и весь аккумуляторный блок от возгорания или теплового разгона, тем самым защищая аккумуляторный блок и окружающую среду от потенциальной опасности возгорания.
Надеюсь, вам понравилась статья. Если у вас есть вопросы, пишите их в комментариях ниже.
Литий-ионный аккумулятор 4S-14S BMS 12–52 В, 200 А, тот же порт 18650 Аккумуляторная батарея Плата защиты баланса
Наведите курсор на изображение, чтобы увеличить Нажмите на изображение, чтобы увеличить
Сэкономьте $10,07
MAXKGOSKU: BMS4S7S01
Поделитесь этим продуктом
detail.1000023.i0.127b5c26UwsgLV» data-mce-fragment=»1″ data-mce-style=»font-weight: 700 !important;»> Описание продукта — Ток зарядки: ≤60 А
Ток разряда: 200 А
Внутреннее сопротивление: ≤15 мОм
Напряжение зарядки: количество литий-ионных аккумуляторов при последовательном соединении X 4,2 В
Проводка: тот же порт
Защита от перезарядки——
Напряжение детектирования: 4,25±0,025 В
Задержка детектирования: 1000±500 мс
Напряжение сброса: 4,15±0,05 В 75±0,1 В
Задержка обнаружения: 1000 ±500 мс
Напряжение срабатывания: 3,0±0,1 В
Балансное напряжение——
Напряжение детектирования: 4,15±0,025 В
Задержка детектирования: 100±50 мс
Балансный ток: 42±5 мА
Защита от перегрузки по току —
Напряжение обнаружения: 50 ± 15 МВ
Задержка обнаружения: 1000 ± 500 мс
Защита по току: 600 ± 60 А
Защита от короткого замыкания —
Условия срабатывания: внешнее короткое замыкание
Задержка обнаружения: 300 мкс
Условие разблокировки: отсоединить загрузить
Защита контроля температуры —
Защита от перегрева при зарядке и разрядке: 55 ℃
Температура сброса при высокой температуре зарядки и разрядки: 75 ℃
Условия высвобождения: при нормальной рабочей температуре Потребляемая мощность: <35UA
Потребляемая мощность при переразрядке (спящее состояние): <10UA
Диапазон рабочих температур: -30°~+80°C
Характеристики продукта —
Защита от перезарядки
Защита от переразряда
Защита от перегрузки по току
Сбалансированная защита
Защита контроля температуры
Подходит для литий-ионных аккумуляторов 4S-7S / 8S-14S
detail.1000023.i2.127b5c26UwsgLV» data-mce-fragment=»1″> Упаковка — 4S-7S:
1*4-7S BMS PCBA board
1*HY2.0 одиночная головка 8P линия
8S-14S:
1* 8-14S BMS PCBA плата
1*HY2.0 одиночная головка 7P линия
1*HY2.0 одна головка 8P линия
9 0287 Вес нетто: 261,1 г
Вес: 263,2 г
Размер: 85,4*79,5*28,8 мм
ВНИМАНИЕ——паял правильно сначала, а затем подключите плату BMS.
2. Последовательность подключения проводов для BMS:
а.
От тонкого черного балансировочного провода к глазу, 2-й провод (тонкий красный провод) соединяется с положительным полюсом 1-го аккумулятора. Затем подключайте положительный полюс каждой ячейки по порядку до последнего. Б+.
b. Не вставляйте вилку сразу после подключения кабеля. Измерьте напряжение между каждыми двумя соседними металлическими клеммами на задней стороне вилки. Если это тройная полимерная батарея, напряжение должно быть в пределах 3,0 ~ 4,2 В, а напряжение железно-литиевой батареи должно быть в пределах 2,0 ~ 3,6 В. Напряжение должно быть в пределах 1,5~2,75 В.
c.Убедившись в правильности последовательности проводки и напряжения кабелей, вставьте их в гнездо платы защиты.
Внимание! Кабели разных производителей не являются универсальными, убедитесь, что вы используете подходящие кабели.
3. После завершения подключения измерьте, равны ли напряжения аккумуляторов B+ и B- и напряжения B- и C-.
