Как выбрать BMS плату для LiFePO4 аккумулятора?
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.
