Контроллер (балансир) заряда/разряда LiFePO4 батарей BMS 2S 10A

Модуль HX-2S-JH20 V1.0 представляет собой BMS-контроллер для двух ячеек литий-ионного или литий-полимерного аккумулятора с номинальным напряжением 6,4 В. Модуль построен на чипе HY2120-СB компании HYCOM. Data Sheet

Технические характеристики:

• Тип аккумуляторов: 2S Li-Ion/LiFePO₄
• Напряжение питания модуля: 8,4 В
• Балансировка между ячейками: есть
• Напряжение прекращения заряда: 4,28 В ± 0,025 В
• Напряжение возобновления заряда: 4,08 В ± 0,05 В
• Напряжение прекращения разряда: 2,9 В ± 0,08 В
• Ток разряда (постоянный): 10 А
• Ток разряда (импульсный): до 20 А
• Ток потребления (без нагрузки): 9 мкА
• Размеры платы (Д×Ш×В): 47,5 × 24,5 × 3,6 мм

В чипе реализованы базовые защиты:

• от перезаряда (время срабатывания: 1000 мс);
• от переразряда (время срабатывания: 110 мс);
• защита от перегрузки по току разряда (время срабатывания: 10 мс);
• защита от перегрузки по току заряда (время срабатывания: 7 мс);
• защита от короткого замыкания (время срабатывания: 250 мкс).

В сети встречаются различные описания этого модуля с разными техническими характеристиками. Пороговые значения, указанные в характеристиках, задаются навесными элементами. Учитывая популярность чипа и количество клонов модуля у разных производителей, это вполне объяснимо. Буквы в маркировке чипа указывают на модель чипа и группу пороговых характеристик.

Обратите внимание, что основная функция BMS – защита аккумулятора. BMS никак не регулирует ток заряда, который потребляет ячейка, а только ограничивает максимальный пропускаемый ток. Если источник питания не имеет регулировки и стабилизации по току, можно превысить ток заряда, рекомендованный производителем для данного типа аккумуляторов. Это приведёт к снижению срока службы, перегреву и порче аккумуляторов. Чтобы этого не произошло, используйте источник питания с правильными параметрами.

У многих BMS, работающих с несколькими ячейками, есть функция балансира. Балансировка ячеек предназначена для выравнивания напряжения на отдельных ячейках аккумулятора. Это предотвращает перенапряжение одних ячеек и недозаряд других, что улучшает общую производительность и долговечность батареи.

Алгоритм балансировки зависит от типа используемой системы (активная или пассивная):

• Для пассивной балансировки: Параллельно каждой ячейке подключается шунтирующий резистор через MOSFET-ключ. Избыточная энергия выделяется в виде тепла, и напряжение на ячейке снижается до уровня других ячеек.
• Для активной балансировки: Переключающие ключи (MOSFET) через преобразователи перекачивают энергию из более заряженных ячеек в менее заряженные. Это позволяет минимизировать тепловыделение и не тратить мощность на бесполезный нагрев балластных резисторов, но схемотехника сложнее.

Польза от любого балансира очевидна: BMS без балансира отключит заряд при достижении порогового напряжения на любой ячейке, а BMS с балансиром отключит заряд при достижении порогового напряжения на ВСЕХ ячейках. Таким образом аккумулятор будет заряжен максимально полно и прослужит дольше.

->