toozpickЭлектроника / Блоки питанияПриветствую, Самоделкины!Сейчас мы вместе с автором YouTube канала «Radio-Lab» будем собирать аккумулятор на 4 банки из отдельных Li-ion аккумуляторов 18650 с платой защиты, она же BMS. Для будущих проектов автора такой аккумулятор будет нужен. В интернете он купил 8 вот таких Li-ion аккумуляторов из разборки, вроде фирмы Sanyo.Банки б.у., но прогнав на заряднике — все нормально, еще будут работать, емкость примерно 2100 мАч. Плату защиты будем использовать вот такую из не дорогих со встроенным балансиром (что важно), есть защиты от перезаряда и переразряда.Ток разряда заявлено до 30А, для большинства задач этого с запасом. Для увеличения емкости будем паять по два аккумулятора для каждой банки в параллель. Но сразу это делать нельзя, нужно выровнять уровни заряда аккумуляторов, чтобы они друг друга и испортили. Проще всего — это полностью зарядить все аккумуляторы и потом можно их соединять в параллель. Для зарядки, например, можно использовать вот такой простенький зарядник на основе популярной платки.Заряженные аккумуляторы уже можно паять в параллель, паять такие аккумуляторы можно, но делать это нужно быстро. Между собой аккумуляторы будем соединять с помощью двухсторонней клейкой ленты.После этого паяем аккумуляторы в пары и получаем 4 отдельные банки для будущего 4S аккумулятора. Соединением аккумуляторов в параллель мы получаем увеличение емкости. Для таких сборок желательно брать аккумуляторы одной партии.Дальше соединяем аккумуляторы так, чтобы получилась цепочка чередования плюс (+) и минус (-). После этого соединяем все банки последовательно и в итоге получился один аккумулятор.Суммарное напряжение всей сборки пока составляет 15,69 В, но чтобы этот аккумулятор работал долго, его нужно защищать. Для этой цели будем использовать вот такую плату BMS.Как ее правильно подключить можно увидеть на рисунке выше. В первую очередь будем подключать силовые + и — сборки. Припаяем силовые + и — к аккумулятору и потом, соблюдая полярность, эти провода припаяем к контактам В+ и В- на плате, все удобно сделано.Теперь очень важно правильно подключить провода для балансировки. Два крайних провода балансирного разъёма (они же силовые + и -) автор вытащил, они на плате BMS уже подключены к основным дорожкам и в данном случае не нужны. Подключаем балансирный разъём и по схеме паяем балансировочные провода к аккумулятору, ничего сложного главное не спешить.Если это сделать неправильно, то детали балансира начнут греться и могут поотлетать или сгореть. В итоге у нас получился вот такой уже защищенный аккумулятор. Теперь в случае перезаряда и перерязряда (что для лития важно) плата просто отключит нагрузку и аккумулятор останется рабочим. Так же есть защита от коротких замыканий. К контактам Р+ и Р- припаяем провода, по которым будет производится зарядка и разрядка нашего аккумулятора. И вот, аккумулятор собран, получилось вроде нормально. Дальше можно будет попробовать его зарядить. Для этого нужно использовать специальный блок питания с функцией зарядки для 4S Li-ion аккумуляторов. Но автор решил использовать обычный блок питания с напряжением 19В от ноутбука. Подключать напрямую его к аккумулятору нельзя, нужно настроить напряжение зарядки и ограничить зарядный ток, а плата BMS этого не умеет и работает примерно, как реле на включение и выключение. Чтобы аккумулятор заряжался правильно, будем использовать вот такую дополнительную платку понижающего DC-DC преобразователя. В ней есть необходимый алгоритм для зарядки Li-ion аккумуляторов, с настройкой напряжения и ограничением тока заряда. Напряжение одного заряженного аккумулятора составляет 4.2В, умножаем на 4 и получаем напряжение всей заряженной сборки. По расчетам это 16,8В, но для нормальной работы платы BMS возьмем значение 4,25В и настраиваем на выходе преобразователя значение немного выше.Для удобства автор подписал где регулировка напряжения, а где тока. Напряжение выставляем 17,2В. Ток зарядки пока выставим примерно 55мА, потому как напряжение банок отличается и их нужно правильно сбалансировать. Ток балансировки для этой платы указан в описании и составляет 60мА. Во время балансировки начинают греться вот эти 8 резисторов:При большом токе зарядки балансир может не успеть преобразовать лишнюю энергию зарядки в тепло и нормально отбалансировать банки. Измеряем напряжение каждой банки и можно увидеть, что они отличаются. Балансировать их нужно обязательно, то есть дозарядить те, которые ниже по уровню напряжения, чтобы все было одинаково на всех банках. Без балансировки некоторые банки буду недозаряжены, и вся сборка не будет работать на полную. Вот теперь после всех настроек можно подключить платку понижающего DC-DС преобразователя к аккумулятору и начать процесс зарядки. Для удобства автор подписал где + а где -. Все подключаем и засветился синий светодиод, то есть идет ограничение по току, всего 55мА, которые были ранее настроены, хотя блок питания ноутбука отдает более 4А.Напряжение на входе 19,6В, а на выходе преобразователя постепенно будет расти до уровня заряженного аккумулятора и по окончанию синий светодиод погаснет, засветится красный и плата BMS отключит аккумулятор. Спустя несколько часов проверяем уровни напряжения на каждой банке. Можно увидеть, что они выровнялись и составляют примерно 4,2В, аккумулятор практически заряжен и отбалансирован. Все работает.Первый цикл зарядки аккумулятора желательно сделать малым током, а потом можно выставить ток выше, т.к. обычно дальше разброс на банках не большой и балансир успевает выровнять напряжения. После двух циклов автор настроил ток заряда на 2А и все банки зарядились одинаково, теперь этот аккумулятор можно использовать для питания разных устройств. Для теста подключим шуруповерт. Шуруповерт работает, аккумулятор в защиту не уходит и нагрузки держит. Шуруповерт сам старый, на 1-й скорости автор остановить его не смог, а на 2-й скорости у него получилось остановить его рукой. Теперь давайте проверим защиту от коротких замыканий.Защита есть. И когда короткого уже нет, то плата выходит из защиты и готова дальше питать устройства. Вот такой аккумулятор мы сегодня собрали и разобрались как его можно зарядить. Минусом все же можно считать малый ток балансировки именно на этой плате BMS, но это не страшно. В будущем этот аккумулятор точно пригодится. Надеюсь было интересно и полезно. Пробуйте и главное не спешите. Полезные ссылки вы найдете в описании под видеороликом автора (ссылка ИСТОЧНИК). Благодарю за внимание. До новых встреч! Видео:Доставка новых самоделок на почту
Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!
*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь. $0.99Перейти в магазин Вынужден сразу оговориться, применения не будет, так как покупал их просто в довесок к заказу, чтобы сработал купон на скидку, да и просто на всякий случай, вдруг пригодятся. Хотя в конце покажу один из вариантов, где их можно применить.Заказал довольно давно, у продавца в продаже их уже нет, стоили около 85 центов за штучку, нашел ближайший похожий лот, на него и ведет ссылка.Платки в аккуратных пакетиках, присутствует номер артикула, кроме того есть подозрение, что "ноги растут" из магазина Банггуд.Внешне выглядят очень аккуратно, все контакты подписаны.Размеры платы довольно компактные, даже при том, что часть платы просто пустая.Длина 35мм, ширина 6.2мм.Сверху расположился контроллер, его "обвязка", и также транзисторная сборка.Снижу маркировка — ZYT240 2S 3565. Ничего по этой маркировке я не нашел, нашел только по номеру артикула. Изначально нашел больше параметров, но так и не смог опять найти место, где нашел.напряжение: 7.2 В/8.6 Врабочий Ток: 3А (4-8A пик)цвет: Зеленыйвес: 2 гразмер 35 х 6 ммВзвешивать плату не буду, цвет и так видно, размеры указал выше, потому проверять будем все остальное :)Но для начала о самой плате.Как я писал выше, на плате установлен контроллер и полевой транзистор.1. Контроллер, предположительно является аналогом S-8252, ссылка на даташит.2. Сборка из двух N-канальных полевых транзисторов. Заявленный максимальный длительный ток при температуре 70 градусов — 5 Ампер, ссылка на даташит.Схема включения контроллера выглядит почти также как и у его одноканального варианта, только добавился еще один вывод — контроля второго аккумулятора. Кстати, в одноканальных вариантах иногда есть версии с терморезистором контроля перегрева, здесь такого варианта нет, так как выводы у микросхемы использованы все.Краткое описание назначения элементов, установленных на плате.1. Сборка полевых транзисторов. Собственно подключают и отключают нагрузку или зарядное от батареи.2. Защитный резистор. Защищает контроллер от выхода из строя в режиме заряда. Токового шунта на плате нет, в этом качестве используется измерение падения на сборке транзисторов.3. Контроллер, измеряет напряжение на аккумуляторах, управляет полевыми транзисторами.4,5. Защитные цепи измерительной цепи верхней и нижней батареи сборки. Конденсатор защищает от всплесков напряжения. Около резистора R3 видно место под конденсатор С3. Если на это место установить конденсатор небольшой емкости (подобрать экспериментально), то микросхема будет меньше "видеть" всплески тока нагрузки, иногда бывает полезно с нагрузками, которые имеют небольшой статический ток и большой динамический.Небольшой, но интересное наблюдение, плата в длину равна ширине сборки из двух аккумуляторов размера 18ххх.Плату я подключал следующим образом (на всякий случай).Сначала подготавливаем короткие провода, сечение 0.5-0.75мм, паяем к площадкам платы, так надежнее, чем если бы сначала паять к аккумуляторам, а затем к плате, меньше шанс случайно закоротить выводы батареи.Припаиваем крайние выводы сборки.Припаиваем средний вывод. Здесь сечение провода значения не имеет, по нему не идет большой ток.Альтернативный вариант установки платы, в таком варианте можно все аккуратно подключить, а затем изолировать термоусадкой. Получится весьма удобная батарея.Иногда при подключении аккумуляторов к плате, она включается в заблокированном режиме, т.е. напряжения на выходе нет. Это нормально, надо просто подключить сборку к зарядному устройству и потом напряжение появится.В моем случае плата стартовала сама.Дальше переходим к тестам.Подключаю батарею к тестеру аккумуляторов, в данном случае он выступает в роли тестера платы :)Дальше я запустил программу ступенчатого увеличения тока от 0.2 Ампера до 5. при значении тока в 3.6 Ампера защита отключила нагрузку.После этого я перешел к тестированию нижнего порога отключения. но сначала протестировал, сколько теряется на плате при различном токе.1. 0.75 Ампера2. 1.5 Ампера3. 2.25 Ампера4. 3 Ампера.5. 3 Ампера, через пол минуты напряжение немного подросло.6. 3 Ампера, примерно через 3-4 минуты, рост напряжения прекратился.Рост напряжения от прогрева это нормальное явление, как минимум медь, из которой сделаны дорожки печатной платы, имеет положительный ТКС, т.е. сопротивление увеличивается с ростом температуры.Через еще некоторое время я измерил температуру платы при токе 3 Ампера, самый горячий элемент — транзисторная сборка, почти 70 градусов. 70 градусов это не очень много, но при упаковке платы в аккумуляторную сборку охлаждение ухудшится и температура вырастет, потому я бы не советовал длительно использовать плату в таком варианте при больших токах.Суммарное напряжение батареи при отключении составило около 5.35 Вольта.Но так как плата следит за напряжением отдельных аккумуляторов, то я сначала нашел аккумулятор с более низким напряжением и потом измерял напряжение на нем.Плата отключила нагрузку по падению напряжения ниже 2.41 Вольта, на втором аккумуляторе в это время напряжение было заметно выше.Это собственно тот важный момент защиты, плата следит за каждым аккумуляторов отдельно.После этого я повторил операцию, но уже при заряде.Отключение произошло при напряжении сборки в 7.49 Вольта (примерно).Но на самом деле отключение произошло из-за "перекоса" батареи из-за того, что установлены аккумуляторы имеющие заметно разную емкость (так вот сложилось).Собственно потому я не советую использовать аккумуляторы разной емкости при последовательном соединении, как бы вам не хотелось это сделать. Обычно так делают когда хотят использовать старые аккумуляторы от ноутбуков.На самом деле отключение произошло по превышению напряжения на одном из аккумуляторов.Напряжение аварийного отключения составило 4.28 Вольта, многовато, лучше было бы 4.25, но возможно сказалось то, что скорость роста напряжения была довольно большой.После аварийного отключения я еще раз запустил заряд, плата корректно отключила батарею, а на входе при этом было около 12 Вольт.Если немного "отбалансировать" батарею, то заряд идет вполне корректно, 8.4 Вольта на батарее и она продолжает заряжаться.В интернете бродит довольно распространенное заблуждение, что вышеуказанная плата (и похожие) отвечают за заряд аккумулятора.Почти все такие и похожие платы отвечают только за три вещи:1. Контроль переразряда батареи2. Контроль перезаряда батареи3. Защита от превышения тока нагрузки.Иногда плата может контролировать температуру батареи.Все! Плата не умеет заряжать аккумуляторы. Причем это же касается и больших плат для установки в электроинструмент и радиоуправляемые игрушки. Платы со встроенным зарядным существуют, но встречаются так редко, что можно сказать — их нет.Также нельзя использовать функцию аварийного отключения по переразряду как функцию заряда, это аварийная защита!Как я обещал в самом начале, покажу куда можно применить подобную плату.Например я пару лет назад переделывал аккумуляторы радиостанций, менял никелевые аккумуляторы на литиевые. Тогда я использовал аккумуляторы с защитой, с этой платой защита не нужна.Кстати, тогда же я делал и активный балансир и зарядное на одной плате.На этом вроде все. Могу сказать, что плата годная, полностью работоспособна и за небольшие деньги может спасти вашу батарею 🙂 $0.99Перейти в магазинЭту страницу нашли, когда искали: hw 391, 2s 25c какой ток, можно ли к 4s плате подключить 3 аккумулятора, 2s аккумулятор схема, подключение bsm 2s к балансиру, схема bms hw 391 или аналога, контроллер заряда разряда bms для 2 li ion аккумуляторов 18650, 7.4v 10a bms 2s, bms 2s10a, hp20013843a контроллер подключение к 2 литий ионных, bms контроллер заряда разряда hx 2s s01 подключение 1 аккумулятора, подключение платы hx 2s jh20, tdt 3570 2s плата, puly2s плата схема шуруповерта, схема ключа bms, p2s3015b, плата bms 2s 4p, плата bms pcm 2s, можно ли на bms 4s подключить 2 18650, lie02 плата, схема подключения модулей зарядки к двум литиевыми аккумуляторами, контроллер заряда батареи hx 3s a02 можно использовать для 2 аккумуляторов, электронный компонент s52sha0.2c b, можно плату 3s использовать как 2s, hy2120 схема включения
Вас может заинтересовать
Товары по сниженной стоимости
Комментарии: 28
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
- Цена: $0.70
Досталась мне светодиодная печенка на 10вт по ссылочке солида за 1 цент и решено было сделать фонарик из чего-нибудь ибо светящее уже было под рукой. Заказал я эти 2 платки бмс 2S методом тыка из представленной кучи на сайте.
Собрал схему:
И тут оказалось что она не работает. Скажу сразу что история с платами получилась немного некрасивая, я по не знанию работы платы сделал естественно вывод что они не рабочие от чего написал продавцу прося о помощи то как они должны работать но тот вернул деньги (щитаю это его виной, мог бы и описать принцип работы). Хотело было выбросить но решил попробовать подзаряжать акумы и тут то всё заработало методом тыка. Оказалось что на выход платы достаточно подать напругу от 7в и она разблокируется. (очень не удобно) Схему на фонарик я решил сделать через повышалку:
Что бы иметь постоянное напряжение независимо от входного и вынеся потенциометр на корпус иметь возможность регулировать яркость. Так же из за принудительной блокировки пришлось ввести переключатель с кондёром для передачи напряжения на вход для разблокировки на будущее мало ли что бы не лазить в корпус с посторонним питанием. Описывать всё не вижу смысла в этой статье остановимся на бмс, решил проверить до какого напряжения они разряжаются ибо у продавца написано очень туманно «более dishcarge напряжения: 2.3-3.0v ± 05 В» т.е. без понятия что ждать в конце разряда. Ток я выбрал близкий к тому что будет в фонарике, и что бы не сидеть и не караулить с регулятором резистора на подстройку тока я спаял стабилизатор тока на лм317 выставив ток на 1а и подключил на выход и с радиатором не заморачивался ибо защита от температуры там срабатывает 100%. Этим же способом очень легко подсчитывать ёмкость с мизерной погрешностью на бмс платах, достаточно засечь время.
Акумы я взял 30В у которых конечное напряжение 2,75в итого ждал падения отключения не ниже 5,4в. При разряде в 1а плата оставалась невозмутимо холодной а акумы были ощутимо тёплые и это в открытом пространстве. Акумы были небольшой заводской зарядки (3,81в) и 3 часа ожидания ждать не пришлось по умолчанию, как только напруга стала 6,6в как она заметно быстро поплыла ниже и достигнув на одном акуме до 3,02в плата отключилась (что ни есть хорошо, отсечка даже выше чем у повербанков). Решил прогнать с другими акумами самсунг 25R. Плата отключилась когда на одном акуме было 2,92в. Ннизнаю почему так я проверил три раза на тех и на этих, алгоритм считывания отсечки остался неясным. Хотя как я заметил потом чем выше ток там уже неважен нижний порог отсечки ибо ничего не теряем посути вот еслиб маленький ток то да там сосать и сосать из акума можно ещё. По заряду тоже ничего не понятно из описания «над напряжением тока: 4.25-4.35v ± 05 В» толи он как то автоматом определяет сущность акума толи просто диапазон указан отсечки. Режим заряда построил на регулировочной плате по току и напряжению (мне кстати достались платы у которой все 3 светодиода красные!!! китайцы вообще уже не парятся):
Хотел засунуть почти заряженный акум что бы долго не ждать но решил заодно на будущее подобрать ток отсечки, засунул два севших акума выставив для 25R 8,52в (с небольшим запасом для тока отсечки, либо допуская что возможно заряд продлится в допускаемом отклонении 4,2-4,25) и ток в 1,2а ибо ограничителя на бмс плате не нашлось. Исследуемая плата оставалась совершенно холодной а вот заряжающая платка очень таки раскалилась микруха, дросель и особенно диод с кондёром что палец не держит на них (чуствую что кондёр от такой радости скоро бахнет) а аккумуляторы были еле заметно тёплые. Ток поплыл от 8,36в и при 0,32а была отсечка. Напряжение на банке в момент отсечки было 4,27в что явно много даже с допуском 0,05в, после отсечки 4,17в. (очень странно в шуруповётном бмс такого эфекта не было) Зарядил и 30В, выставил по предыдущей аналогии на выходе 8,82в и ток в 1,2а. Напряжение на банке в момент отсечки было 4,32в, после отсечки 3,95в. Фото некоторые тут взяты из фото отчёта перед продавцом из отзывов так что особо не обращайте внимание на несвойственное количество позиций, это скорее для ориентировки конкретики нежели описания безымянности. Сравнивать её нес чем у меня т.ч. кто то может предложить и более интересный вариант то возьму на заметку на будущее. Вместо вывода накопились вопросы: почему на 25R после отсечки так сильно падает напряжение? (про большой ток заряда не вкатывает, по дашиту при 1,25а заряжается на 100%, а при 4а на 98%), единственное ток отсечки был 0,3 вместо 0,12 но вряд ли повлияло что бы через секунду так падало напряжение (акумы совсем новые) ну в общем и возиться с этими акумами не стал перепроверять по новой эффект зарядки ибо очень вредно для них… почему на 30В ещё намного сильнее падает напруга, ибо заряжая в литокале в 1а после вынимания акума напруга была 4,39в. Акумы были не уравновешены и ток отсечки был большой 1,2а но даже это не оправдывает нисколько (на шурике я случайно заряжал в 1а до самого конца (по совету из одного из обзорописателей на шурик) но даже после такого там не было совершенно эффекта сваливания напряжения) После якобы такого заряда, засунул 25R в литокалу и в 1а дозарядил и вынув померил напругу было 4,24в. Значит плата подходит только для защиты разряда и то в лучшем случае для таких как 30В. Обзор писал по мере проведения эксперемента и сделаю заключение что не жалею нисколечко теперь что они достались бесплатно, пользоваться я ими вряд ли буду (разве что если прикручу народные платки на зарядку) Используемые источники:
- https://usamodelkina.ru/11896-sborka-akkumuljatora-s-bms-4s-2p-li-ion-144v.html
- https://www.kirich.blog/stati/informaciya-dlya-nachinayuschih/242-malenkaya-plata-zaschity-dlya-sborki-2s-litievyh-akkumulyatorov.html
- https://mysku.ru/blog/aliexpress/49071.html
Загрузка...
Подборка лучших зарядок для 18650 Li-Ion аккумулятора.
Схема импульсного преобразователя SEPIC: два варианта выполнения
Выбор li-ion аккумулятора 18650 для шуруповерта
Высокотоковые аккумуляторы и универсальная BMS в переделке шуруповерта.