Πώς να φτιάξετε μια μονάδα εξισορρόπησης χρησιμοποιώντας τρανζίστορ για οποιονδήποτε αριθμό μπαταριών ιόντων λιθίου

Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου είναι εξαιρετικά ευαίσθητες στην υπερφόρτιση. Και μόλις επαναφορτίσεις λίγο την μπαταρία χαλάει αμέσως. Για να διασφαλιστεί ότι οι μπαταρίες φορτίζονται ομοιόμορφα σε ένα κύκλωμα σειράς, χρησιμοποιούνται κυκλώματα προστασίας ισορροπίας για την αποφυγή υπερφόρτισης.

Δεν είναι δύσκολο να συναρμολογήσετε μόνοι σας έναν τέτοιο ελεγκτή χρησιμοποιώντας τρανζίστορ.

Θα χρειαστεί

Για την κατασκευή ενός στοιχείου ελέγχου εξισορρόπησης, απαιτούνται τα ακόλουθα εξαρτήματα:

• Σταθεροποιητής TL431 - http://alii.pub/5mclsi
• Τρανζίστορ BD140 - http://alii.pub/5p9tso
• 4 δίοδοι 1N4007 - http://alii.pub/5m5na6
• Δίοδος εκπομπής φωτός - http://alii.pub/5lag4f
• Αντιστάσεις 330 Ohm, 1 kOhm, 20 kOhm - 2 τεμ. - http://alii.pub/5h6ouv
• Μεταβλητή αντίσταση 20 kOhm - http://alii.pub/5o27v2

Διάγραμμα και λειτουργία του ελεγκτή BMS χρησιμοποιώντας το παράδειγμα μιας κυψέλης

Το κύκλωμα συνδέεται παράλληλα με την μπαταρία και παρακολουθεί την τάση σε αυτήν. Όταν επιτυγχάνεται τάση πάνω από 4,2 V κατά τη διάρκεια της φόρτισης, μπλοκάρονται περαιτέρω αυξήσεις.

Βασίζεται σε ένα ρυθμιζόμενο σταθεροποιητικό τσιπ TL431. Το οποίο ελέγχει τον διακόπτη στο τρανζίστορ. Το τρανζίστορ, μέσω μιας αλυσίδας διόδων, μπλοκάρει την υπερβολική τάση ανοίγοντας και περνώντας το υπερβολικό ρεύμα μέσα από τον εαυτό του. Δίοδος εκπομπής φωτός χρησιμεύει ως ένδειξη και όταν ανάβει υποδεικνύει ότι η μπαταρία είναι πλήρως φορτισμένη.

Εάν χρησιμοποιείτε αυτό το σχήμα για κάθε στοιχείο, τότε μπορείτε να τα φορτίσετε διαδοχικά σε απεριόριστες ποσότητες, χωρίς επαναφόρτιση

Κύκλωμα 3 στοιχείων

Ένα παράδειγμα χρήσης μπαταρίας τριών μπαταριών. Κάθε μπαταρία έχει τον δικό της ελεγκτή συνδεδεμένο παράλληλα. Ως αποτέλεσμα, σε περίπτωση αποκλίσεων παραμέτρων και ανομοιόμορφης φόρτισης σε σειριακή σύνδεση, οι ελεγκτές δεν θα επιτρέψουν σε κανένα στοιχείο να αστοχήσει.

Κατασκευή πλακών BMS

Εάν σκοπεύετε να χρησιμοποιήσετε 3 μπαταρίες σε ένα κύκλωμα, τότε όλοι οι ελεγκτές για κάθε μπαταρία μπορούν να συναρμολογηθούν σε μία πλακέτα.

Φτιάχνουμε τον πίνακα και ετοιμάζουμε όλα τα στοιχεία.

Τοποθετούμε όλα τα εξαρτήματα και τα κολλάμε. Δαγκώνουμε το συμπέρασμα.

Ρύθμιση πλακέτας BMS

Πριν συνδέσετε τις μπαταρίες στο κύκλωμα, κάθε ελεγκτής πρέπει να ρυθμιστεί.

Ρυθμίζουμε την τάση στο τροφοδοτικό στα 4,2 V και συνδέουμε στον πρώτο ελεγκτή.

Περιστρέφοντας τη μεταβλητή αντίσταση επιτυγχάνουμε την αρχική λάμψη LED.

Στη συνέχεια, διαμορφώνουμε τους επόμενους δύο ελεγκτές με παρόμοιο τρόπο.

Συγκολλάμε τα καλώδια στην πλακέτα και τα συνδέουμε σε κάθε μπαταρία.

Κύκλωμα φόρτισης

Αυτοί οι ελεγκτές παρακολουθούν την υπερβολική τάση, αλλά για να ρυθμίσετε το ρεύμα φόρτισης, πρέπει να συναρμολογήσετε ένα μικρό κύκλωμα δύο σταθεροποιητών που ελέγχουν το ρεύμα και την τάση.

Θα φορτίσουμε μια γραμμή τριών μπαταριών από ένα τροφοδοτικό laptop 19 V. Ο πρώτος σταθεροποιητής στο LM317 περιορίζει την τάση στα 14 V, ο δεύτερος περιορίζει το ρεύμα στα 600 mA.

Κατ 'αρχήν, ένα μικροκύκλωμα LM317 θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για όλες τις εργασίες, αλλά σε αυτό το παράδειγμα η ισχύς δεν θα ήταν αρκετή, έτσι χωρίστηκε σε δύο μικροκυκλώματα.

Συνδέουμε το κύκλωμα και φορτίζουμε την μπαταρία.

Λάμψτε όλους LED υποδεικνύει ότι η φόρτιση έχει ολοκληρωθεί και όλα τα κελιά είναι πλήρως φορτισμένα.

Αυτό το απλό κύκλωμα θα σας βοηθήσει να φορτίσετε γρήγορα και άμεσα πολλές μπαταρίες ιόντων λιθίου.

Δες το βίντεο