Ochranné desky pro Li-Ion (BMS)

Pro sestavení různých akupacků s Li-Ion články 18650 jsem a eBay a Aliexpess pořídil několik různých desek pro jejich ochranu. V tomto článku chci shromáždit informace o nich, protože dohledávání na eBay je poněkud zdlouhavější. Připojím také nějaké zkušenosti s jejich provozem, zjišťoval jsem především při jaké hodnotě podpětí jednotlivých článků odepínají výstup.

Článek, prosím, prozatím považujte (do smazání tohoto upozornění) za nedokončený. Moduly mi dorazily před pár dny a jejich testování se věnuji průběžně ve volném čase.

BMS 10S 16A bez balancéru

This product is 10 string 36V 37V 42V lithium battery power protection board. same port 16A discharge current. With heat sink, size: 63 *32 * 10mm. with Cable, length is 300mm.
Protection board with overcharge protection, over discharge protection, over current protection, short circuit protection.

Detail

Specifications

Typical

Unit

Discharge

Continuous
Discharging Current

16

A

Instantaneous

Discharge Current

70

A

Charge

Charging Voltage

42

V

Charging Current

16(Max)

A

Overcharge Protect

Over-charge Detect

4.28±0.05

V

Protect Delay

100

mS

Over-charge release

4.08±0.05

V

Balance

Detect Voltage

/

V

Release Voltage

/

V

Balance Current

/

mA

Over-discharge Protect

Over-discharge Detect

2.55±0.08

V

Over-discharge Detect delay

50

mS

Release Voltage

3.0±0.1

V

Over-current Protect

Detect Voltage

150

mV

Detect Delay

15

mS

Current Detect

75±5

A

Release Condition

Cut Load

 

Short-circuit Protect

Protect Condition

Cut Load

 

Detect Delay

200

uS

Release Condition

Cut Load

 

Temperature Protect

Temperature Protect

/

Resistance

Inner

≤15

Self-Consumption

Working Current

≤50

uA

Sleep Current (when Over-discharge)

≤10

uA

Working Temperature

Range

-30/+80

BMS 3S 25A:

Size: about 56mm*45mm*1.2mm
Over voltage range: 4.25-4.35v±0.05v
Over discharge voltage range: 2.3-3.0v±0.05v
Maximum operating current: 0-25A
Maximum transient current: 34-40A
Quiescent current: less than 30uA
Internal resistance: less than 100mΩ
Working temperature: -40---+50℃
Storage condition: -40-- +80℃
Effective life: more than30000h
Short circuit protection: Yes, delayed self recovery
 
Při zkoušení jsem změřil, že deska vypíná výstup při poklesu napětí jednoho článku pod cca 2.4V. To sice odpovídá udávaným parametrům, bohužel to ale neodpovídá doporučením pro mnohé Li-Ion baterie. Ty totiž mívají často udávanou hodnotu vybíjecího napětí 2.7V. Toto napětí je bohužel dáno použitými ochrannými IO a nelze ho změnit.
Protože jsem potřeboval aby nadproudová ochrana desky byla nastavena níže než na 34-40A, upravil jsem desku odstranením jednoho z odporů R005. Tím by měla ochrana působit při poloviční hodnotě proudu.
Co se týká napěťové ochrany jednotlivých článků desky, předpokládám, že je zde využit obvod S8209.

BMS 3S 20A

BMS 4/3S 30A (YH11047A)

overcharge detection voltage :4.25±0.025V
overcharge Lift the voltage:4.15±0.05V
over discharge detection voltage :2.50±0.08V
over discharge Lift the voltage:3.00±0.1V
overcurrent current:20-30A

working current:15A(Natural cooling 10A, add heat sink 15A, the maximum instantaneous current 30A)
Remove protection condition automatic recovery, without activatio

Termination conditions:the release of protection condition then automatic recovery, without activation (optional charger to activate)
Main functions: the overcharge protection function, overdischarge protection, short-circuit protection, over current protection.
Working temperature: -40~+85 degrees (high temperature environment and please strengthen radiating)
Connection: welding output
Module size: 50mm*22mm*4mm

BMS lze poměrně snadno upravit pro ochranu tříčlánkového akumulátoru. To je možné provést buď dle obrázku níže (zdroj), nebo přemístěním dvou rezistorů do jiných míst (dle katalogového doporučeného zapojení obvodu S-8254).

Integrované obvody pro BMS