- Как выбрать BMS плату для LiFePO4 аккумулятора
- Когда дополнительно нужно ставить балансиры
- В каких случаях BMS-плата не нужна
- Что такое Lifepo4 аккумулятор и как им пользоваться
- Не превышайте допустимых значений.
- Используйте защитную плату BMS
- Учитывайте режим работы
- Отбалансируйте ячейки
- Преимущества LiFePO4 аккумулятора перед свинцовыми аккумуляторами
- Что нужно запомнить
- Как выбрать BMS плату для LiFePO4 аккумулятора?
- Функционал BMS платы
- Критерии выбора БМС платы для LiFePO4
- Нужен ли bms для lifepo4 аккумуляторов
- Кто сейчас на форуме
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.
Источник
Что такое Lifepo4 аккумулятор и как им пользоваться
Чтобы обеспечить технику электроэнергией, производители использовали свинцово-кислотные аккумуляторы. С развитием технологий появились литий-ионные аккумуляторы с более высокой энергетической плотностью, что позволяло дольше пользоваться техникой без подзарядки. Такие аккумуляторы используются до сих пор. Производители устанавливают их в мобильные телефоны, цифровые камеры, ноутбуки и даже электромобили. Главный недостаток литий-ионных аккумуляторов — они быстро изнашиваются.
Чтобы продлить жизнь литий-ионным аккумуляторам, американский профессор придумал новую технологию. Он разработал LiFePO4 аккумулятор и стал использовать его как катод к литий-ионному аккумулятору. Однако новый тип аккумулятора обладал меньшей емкостью и все еще не мог выйти на широкий рынок. Чтобы решить проблему, американский профессор привлек инвесторов. Среди них была небезызвестная компания Motorola. Деньги инвесторов позволили довести технологию до ума и вывести LiFePO4 аккумуляторы на широкий рынок.
Сейчас LiFePO4 аккумуляторы набирают все большую популярность, активно вытесняя своих конкурентов.
Не превышайте допустимых значений.
Любые литий-ионные аккумуляторы, в том числе новые LiFePO4, быстро изнашиваются, если их разряжать до минимума или долго держать на зарядке. Если часто разряжать батарею ниже допустимых значений, она начнет терять емкость и со временем будет быстрее разряжаться. Если перезарядить батарею, она вздуется из-за скопления газа внутри ячеек и быстро выйдет из строя.
Чтобы продлить срок службы литий-железо-фосфатного аккумулятора, заряжать аккумулятор рекомендуется до 3,65V (пик 3,7V), разряжать не ниже 2,5V (пик 2V)
Используйте защитную плату BMS
В мобильных телефонах и электромобилях аккумуляторы обычно заряжаются до максимума и после этого сразу используются. Но если не отключить зарядное устройство после полной зарядки, аккумулятор разбухнет и выйдет из строя. Однако необязательно пристально следить за напряжением аккумулятора, чтобы он не разряжался до минимума и не перезаряжался. Производители придумали как решить эту проблему. Они устанавливают на каждый аккумулятор защитную плату BMS. Плата контролирует параметры источника питания, от которого заряжается аккумулятор, и полностью управляет процессом разрядки и зарядки.
Если LiFePO4 аккумулятор начнет перезаряжаться, плата BMS обеспечит равномерную нагрузку на ячейки. Если аккумулятор сильно разрядится, плата BMS отключит его от потребителя энергии.
Если вы покупаете не целый аккумулятор, а только ячейки и не устанавливаете BMS плату, то напряжение при зарядке аккумулятора будет распределяться неравномерно. Например, вы пользуетесь аккумулятором из четырех ячеек LiFePO4. Со временем три ячейки становятся примерно одинаково заряженными, где-то на 3,5V. А заряд четвертой ячейки оказывается гораздо выше — 4, 25 V. В таком случае четвертая ячейка начнет перезаряжаться и выйдет из строя. Даже несмотря на то, что общее напряжение при зарядке остается в пределах допустимых значений.
Если нет возможности поставить защитную плату BMS, постарайтесь поставить хотя бы балансировочные платы. Они помогают сбалансировать напряжение.
Однако балансировочные платы никак не помогут спасти аккумулятор, если все ячейки слишком сильно разрядятся или начнут перезаряжаться. К тому же, если разница в заряде ячеек будет слишком высокой, балансировочная плата не поможет выравнивать напряжение.
Самый надежный способ защитить литий-железо-фосфатный LiFePO4 аккумулятор — поставить защитную плату BMS.
Учитывайте режим работы
Любой аккумулятор можно использовать в двух режимах работы: циклическом и буферном. Циклический режим проще всего объяснить на примере бытовой техники. Вы пользуетесь телефоном целый день, потом ставите его на зарядку, а когда батарея полностью заряжена — продолжаете пользоваться. Буферный режим — это когда аккумулятор постоянно находится на подзарядке. Такой способ работы можно встретить в бесперебойных источниках питания. При буферном режиме работы напряжение аккумулятора редко падает до критических значений, поэтому он служит дольше, чем при циклическом режиме работы.
Чтобы дополнительно продлить жизнь аккумулятору, рекомендуется понизить напряжение заряда. Обычно для LiFePO4 это 3.40-3.45V. Но лучше всего сверится с рекомендуемыми значениями от производителя. Их можно узнать у продавца во время покупки.
Отбалансируйте ячейки
Если Вы решили самостоятельно собирать аккумулятор, то перед сборкой обязательно отбалансируйте ячейки (аккумуляторы 3,2V). Ячейки не всегда бывают одной степени заряженности. Поэтому перед использованием нужно предварительно провести балансировку. Для этого нужно параллельно соединить каждую ячейку — плюс каждой ячейки соединить между собой, и то же самое сделать с минусом. Заряжать соединенные таким образом ячейки нужно до 3,65V.
Если одна или несколько ячеек покажут разность сопротивлений, во время балансировки произойдет выравнивание напряжений.
Преимущества LiFePO4 аккумулятора перед свинцовыми аккумуляторами
Может показаться, что правильно пользоваться литий-железо-фосфатным аккумулятором сложно. Гораздо легче пользоваться привычными свинцово-кислотными аккумуляторами. Но у LiFePO4 есть весомые преимущества:
- От 2000 до 3000 циклов заряда-разряда.
- Срок службы от 10 до 20 лет, в зависимости от интенсивности эксплуатации.
- Благодаря низкому сопротивлению ячеек, аккумулятор можно зарядить за один час током 1С.
- Аккумулятор не просаживается под нагрузкой. Благодаря этому его КПД составляет 95-98%.
Что нужно запомнить
Чтобы легче усвоить всю информацию в статье, пользуйтесь шпаргалкой.
- Следите, чтобы напряжение аккумулятора не опускалось ниже 2.00 V и не повышалось выше 3,70 V, идеальный диапазон не ниже 2,5V и не выше 3,65V.
- Если покупаете ячейки LiFePO4, не забудьте про защитную плату BMS.
- Понизьте напряжение аккумулятора, если пользуетесь им в буферном режиме. Рекомендуемые параметры от 3,4V до 3,45V.
- Заряжайте аккумулятор специальным зарядным устройством.
- Перед сборкой аккумулятора, отбалансируйте ячейки, чтобы выровнять напряжение.
Источник
Как выбрать BMS плату для LiFePO4 аккумулятора?
Статья обновлена: 2020-12-17
BMS для LiFePO4 аккумуляторов – это электронная система, обеспечивающая корректную и безопасную работу всех элементов питания в сборке. Она управляет процессом заряда и разряда батареи, отслеживает ее рабочие параметры, не допускает опасных состояний и выполняет балансировку ячеек.
Хотя литий-железо-фосфатные аккумуляторы отличаются химической стабильностью и максимально безопасны в эксплуатации, использованием BMS платы для них не стоит пренебрегать. Как и остальные Li-ionаккумуляторы, они чувствительны к перезарядам и глубоким разрядам, а разбалансировка ячеек приводит к сокращению времени автономной работы АКБ и ее преждевременному выходу из строя.
Функционал BMS платы
БМС плата устанавливается на аккумуляторную батарею и выполняет следующие функции:
- контролирует напряжение каждого элемента в аккумуляторной сборке;
- не допускает перезаряда и критического разряда аккумуляторов – например, прекращает процесс зарядки при напряжении выше 3,65 В и отключает нагрузку при напряжении ниже 2,7 В на элемент;
- обеспечивает безопасное подключение и отключение нагрузки;
- не допускает токовой перегрузки – отключает нагрузку, если ток превышает допустимое значение;
- в процессе зарядки распределяет токи между ячейками АКБ;
- обеспечивает защиту от короткого замыкания;
- выполняет балансировку –выравнивает уровень заряда (напряжение) ячеек в аккумуляторной сборке.
Напряжение литий-железо-фосфатных аккумуляторов, объединенных в батарею, должно быть одинаковым. Даже незначительный разброс емкости впоследствии приводит к ощутимой разнице в уровнях заряда и разряда элементов. Одни из ячеек постоянно оказываются недостаточно заряженными, в результате чего батарея не отдает требуемой емкости, быстрее разряжается и приходит в негодность. Избежать этой проблемы позволяет использование балансиров, входящих в состав BMS.
Критерии выбора БМС платы для LiFePO4
При выборе платы БМС для LiFePO4батареи учитываются:
Количество последовательно соединенных ячеек в аккумуляторной батарее. К примеру, можно купить BMS дляLiFePO4 со схемой соединения ячеек 4S, 8S, 12S, 16S, 20Sи т.д. Схема батареи зависит от необходимого напряжения. Напряжение 1 литий-железо-фосфатного аккумулятора составляет 3,2 В, а при последовательном соединении элементов их напряжение суммируется.Для получения напряжения 12 В используется схема 4S, для 24 В – схема 8S, для 36 В – 12S и т.д.- Количество балансировочных каналов – соответствует числу аккумуляторов в сборке.
- Напряжение – верхний и нижний контролируемый порог для каждого аккумулятора. Обычно верхний контролируемый порог составляет 3,6 или 3,65 В, а нижний – 2,3; 2,5 или 2,7 В.
- Долговременный ток разряда (нагрузки) на АКБ – выбирается в зависимости от условий использования батареи. При превышении значения тока BMSплата будет перегреваться и отключаться. Максимальный ток разряда рекомендуется выбирать с запасом 10–15%, чтобы избежать поломки БМС контроллера из-за перегрева в процессе эксплуатации.
- Пиковый кратковременный ток нагрузки – рассчитывается умножением величины долговременного разрядного тока на 1,5.
- Долговременный ток зарядки – должен соответствовать максимальному значению тока используемого зарядного устройства.
- Размеры БМС платы – имеют значение в случае, если для ее установки предусмотрен специальный отсек.
- Наличие термодатчика – многие BMSконтроллеры не имеют датчика температуры, т.к. он считается второстепенным элементом. Но для максимальной защиты желательно выбрать модель с термодатчиком. При нагреве выше порогового значения такая плата размыкает электрическую цепь до нормализации температуры.
- Цена – напрямую зависит от характеристик выбранного товара.
Количество последовательно соединенных ячеек в аккумуляторной батарее. К примеру, можно купить BMS дляLiFePO4 со схемой соединения ячеек 4S, 8S, 12S, 16S, 20Sи т.д. Схема батареи зависит от необходимого напряжения. Напряжение 1 литий-железо-фосфатного аккумулятора составляет 3,2 В, а при последовательном соединении элементов их напряжение суммируется.Для получения напряжения 12 В используется схема 4S, для 24 В – схема 8S, для 36 В – 12S и т.д.БМС платы для литиевых АКБ бывают симметричными и несимметричными. В 1-м случае заряд и разряд АКБ может производиться через общий разъем, а во 2-м – для зарядки и разрядки используются отдельные разъемы. Иногда использование несимметричных BMS невозможно, например, в гироскутерах – их АКБ заряжаются и разряжаются через 1 разъем.
Предыдущая статья нашего блога посвящена литий-титанатным аккумуляторам .
Источник
Нужен ли bms для lifepo4 аккумуляторов
у этих можно, нужно подправить делители балансиров (маленькие резисторы около маленьких микросхем)
Добавлено after 1 minute 24 seconds:
101 и 331 вроде (видно плохо), а сколько надо вольт?
сейчас 4,3 примерно, если выпаять (не замыкать) резисторы 331 — будет 3,3в, меньше чем 3,3в не сделать
_________________
Просто не учи физику в школе, и вся твоя жизнь будет наполнена чудесами и волшебством
Даже факт моего рождения в четвертичном периоде кайнозойской эры не должен мешать нашему общению на равных.
| Реклама | |||
| |
| ||
| |||
sch-alexandr  | | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Карма: 6 |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
