Lithium-Ionen-Akkus reagieren äußerst empfindlich auf Überladung. Und sobald man den Akku ein wenig auflädt, geht er sofort kaputt. Um sicherzustellen, dass Batterien in einer Reihenschaltung gleichmäßig geladen werden, werden Balance-Schutzschaltungen eingesetzt, um eine Überladung zu verhindern.
Es ist nicht schwer, einen solchen Controller mithilfe von Transistoren selbst zusammenzubauen.
Wird benötigt
Zur Herstellung einer Ausgleichsreglerzelle werden folgende Teile benötigt:- Stabilisator TL431 - http://alii.pub/5mclsi
- Transistor BD140 - http://alii.pub/5p9tso
- 4 Dioden 1N4007 - http://alii.pub/5m5na6
- Leuchtdiode - http://alii.pub/5lag4f
- Widerstände 330 Ohm, 1 kOhm, 20 kOhm - 2 Stk. - http://alii.pub/5h6ouv
- Variabler Widerstand 20 kOhm - http://alii.pub/5o27v2
Schema und Funktionsweise des BMS-Controllers am Beispiel einer Zelle
Der Stromkreis ist parallel zur Batterie geschaltet und überwacht die Spannung an dieser. Wenn während des Ladevorgangs eine Spannung über 4,2 V erreicht wird, werden weitere Erhöhungen blockiert.
Es basiert auf einem einstellbaren Stabilisatorchip TL431. Der den Schalter am Transistor steuert. Der Transistor blockiert über eine Diodenkette überschüssige Spannung, indem er öffnet und überschüssigen Strom durch sich selbst leitet. Leuchtdiode dient als Anzeige und zeigt durch Aufleuchten an, dass der Akku vollständig geladen ist.
Wenn Sie dieses Schema für jedes Element verwenden, können Sie diese nacheinander in unbegrenzter Menge aufladen, ohne sie erneut aufzuladen
3-Elemente-Schaltung
Ein Beispiel für die Verwendung einer Batterie mit drei Batterien. Jeder Batterie ist ein eigener Controller parallel geschaltet. Dadurch lassen die Regler bei Parameterabweichungen und ungleichmäßiger Ladung in einer Reihenschaltung keinen Ausfall eines Elements zu.
Herstellung von BMS-Boards
Wenn Sie 3 Batterien in einem Stromkreis verwenden möchten, können alle Controller für jede Batterie auf einer Platine montiert werden.
Wir fertigen das Brett und bereiten alle Elemente vor.
Wir montieren alle Teile und löten sie. Wir verabschieden uns von der Schlussfolgerung.
Einrichtung der BMS-Platine
Bevor Batterien an den Stromkreis angeschlossen werden, muss jeder Controller angepasst werden.
Wir stellen die Spannung am Netzteil auf 4,2 V ein und verbinden es mit dem ersten Controller.
Durch Drehen des variablen Widerstands erreichen wir das anfängliche Leuchten LEDs.
Als nächstes konfigurieren wir die nächsten beiden Controller auf ähnliche Weise.
Wir löten die Drähte an die Platine und verbinden sie mit jeder Batterie.
Ladeschaltung
Diese Controller überwachen Überspannungen, aber um den Ladestrom zu regulieren, müssen Sie einen kleinen Schaltkreis aus zwei Stabilisatoren zusammenstellen, die Strom und Spannung steuern.
Wir laden eine Reihe von drei Akkus über ein 19-V-Laptop-Netzteil auf. Der erste Stabilisator am LM317 begrenzt die Spannung auf 14 V, der zweite begrenzt den Strom auf 600 mA.
Im Prinzip könnte ein LM317-Mikroschaltkreis für alle Aufgaben verwendet werden, aber in diesem Beispiel würde die Leistung nicht ausreichen, also wurde er in zwei Mikroschaltkreise aufgeteilt.
Wir schließen den Stromkreis an und laden die Batterie auf.
Lasst alle strahlen LEDs zeigt an, dass der Ladevorgang abgeschlossen ist und alle Zellen vollständig geladen sind.
Mit dieser einfachen Schaltung können Sie viele Lithium-Ionen-Akkus schnell und sofort aufladen.
