Hvordan man laver en balancerenhed ved hjælp af transistorer til et vilkårligt antal lithium-ion-batterier

Lithium-ion-batterier er ekstremt følsomme over for overopladning. Og så snart du genoplader batteriet lidt, går det straks i stykker. For at sikre, at batterierne oplades jævnt i et seriekredsløb, bruges balancebeskyttelseskredsløb for at forhindre overopladning.

Det er ikke svært at samle en sådan controller selv ved hjælp af transistorer.

Vil behøve

For at fremstille én balanceringscontrollercelle kræves følgende dele:

• Stabilisator TL431 - http://alii.pub/5mclsi
• Transistor BD140 - http://alii.pub/5p9tso
• 4 dioder 1N4007 - http://alii.pub/5m5na6
• Lysdiode - http://alii.pub/5lag4f
• Modstande 330 Ohm, 1 kOhm, 20 kOhm - 2 stk. - http://alii.pub/5h6ouv
• Variabel modstand 20 kOhm - http://alii.pub/5o27v2

Diagram og betjening af BMS-controlleren ved hjælp af eksemplet med én celle

Kredsløbet er forbundet parallelt med batteriet og overvåger spændingen på det. Når en spænding over 4,2 V nås under opladning, blokeres yderligere stigninger.

Den er baseret på en justerbar stabilisatorchip TL431. Som styrer kontakten på transistoren. Transistoren blokerer gennem en kæde af dioder overskydende spænding ved at åbne og lede overskydende strøm gennem sig selv. Lysdiode fungerer som en indikation, og når den lyser, angiver den, at batteriet er fuldt opladet.

Hvis du bruger denne ordning for hvert element, kan du oplade dem sekventielt i ubegrænsede mængder uden at genoplade

3-element kredsløb

Et eksempel på brug af et batteri med tre batterier. Hvert batteri har sin egen parallelkoblede controller. Som følge heraf vil regulatorerne ikke tillade noget element at svigte i tilfælde af parameterafvigelser og ujævn opladning i en serieforbindelse.

Fremstilling af BMS-tavler

Hvis du planlægger at bruge 3 batterier i et kredsløb, så kan alle controllere for hvert batteri samles på et kort.

Vi laver tavlen og forbereder alle elementerne.

Vi installerer alle delene og lodder dem. Vi bider konklusionen fra sig.

BMS board opsætning

Før du tilslutter batterier til kredsløbet, skal hver controller justeres.

Vi indstiller spændingen på strømforsyningen til 4,2 V og forbinder til den første controller.

Ved at dreje den variable modstand opnår vi den indledende glød LED'er.

Dernæst konfigurerer vi de næste to controllere på en lignende måde.

Vi lodder ledningerne til brættet og forbinder dem til hvert batteri.

Opladningskredsløb

Disse controllere overvåger overskydende spænding, men for at regulere ladestrømmen skal du samle et lille kredsløb af to stabilisatorer, der styrer strøm og spænding.

Vi oplader en linje med tre batterier fra en 19 V bærbar strømforsyning. Den første stabilisator på LM317 begrænser spændingen til 14 V, den anden begrænser strømmen til 600 mA.

I princippet kunne der bruges ét LM317 mikrokredsløb til alle opgaver, men i dette eksempel ville strømmen ikke være nok, så den blev delt op i to mikrokredsløb.

Vi forbinder kredsløbet og oplader batteriet.

Glød alle sammen LED'er angiver, at opladningen er fuldført, og at alle celler er fuldt opladede.

Dette enkle kredsløb hjælper dig med hurtigt og øjeblikkeligt at oplade mange lithium-ion-batterier.

Se videoen