Робота з літієвими акумуляторами високої потужності потенційно небезпечна! Неправильне підключення може призвести до пошкодження акумуляторів, контролера BMS, або навіть до загоряння та вибуху. Уважно перевіряйте полярність усіх з'єднань та уникайте коротких замикань.
1. Визначення типу акумуляторів
Перед початком роботи необхідно чітко визначити, для якого типу акумуляторів ви використовуватимете вашу BMS плату:
Параметр |
Li-ion / Li-Po |
LiFePO4 |
Номінальна напруга елемента |
3.6-3.7В |
3.2В |
Напруга повного заряду елемента |
4.2В |
3.65В |
Напруга відсічки (мінімальна) |
2.5-3.0В |
2.5В |
Напруга 3S збірки (повний заряд) |
12.6В |
10.95В |
Переконайтеся, що версія вашої BMS плати відповідає типу ваших акумуляторів. Плати для Li-ion і LiFePO4 не взаємозамінні через різні напруги спрацювання захисту та параметри балансування.
2. Потрібні матеріали та інструменти
- BMS плата 3S 100A відповідна типу ваших акумуляторів
- Акумуляторна збірка 3S (три елементи з'єднані послідовно)
- Дроти різного перерізу:
- Тонші (0.5-1.0 мм²) для балансувальних з'єднань
- Товсті (10-25 мм²) для силових з'єднань (залежно від очікуваного струму)
- Паяльне обладнання: паяльник з регульованою температурою, припій, флюс
- NTC термістор 10 кОм (настійно рекомендовано для систем з високими струмами)
- Термоусадки різного діаметру для ізоляції з'єднань
- Мультиметр для перевірки напруг і з'єднань
- Ізоляційна стрічка, двосторонній скотч для фіксації компонентів
3. Схема підключення 3S BMS
flowchart TB
Battery["Акумуляторна
збірка 3S"] --- Bplus["B+ (Плюс збірки)"]
Battery --- B2["B2 (між 2+ і 3-)"]
Battery --- B1["B1 (між 1+ і 2-)"]
Battery --- Bminus["B- (Мінус збірки)"]
Bplus --> BMS["BMS контролер 3S"]
B2 --> BMS
B1 --> BMS
Bminus --> BMS
BMS --> Pminus["P- (Навантаження)"]
BMS --> Cminus["C- (Зарядка)"]
Bplus --> Load["Навантаження +"]
Pminus --> LoadMinus["Навантаження -"]
Bplus --> Charger["Зарядний пристрій +"]
Cminus --> ChargerMinus["Зарядний пристрій -"]
4. Покрокова інструкція з підключення
Крок 1: Підключення балансувальних дротів
Дуже важливо дотримуватися правильної послідовності при підключенні балансувальних дротів:
- Знайдіть на платі контакти, позначені як
B-
, B1
, B2
, B3
та B+
.
- Контакт
B-
: Припаяйте дріт до мінусового виводу першого (нижнього) акумулятора збірки.
- Контакт
B1
: Припаяйте дріт до точки з'єднання між першим (+) та другим (-) акумуляторами збірки.
- Контакт
B2
: Припаяйте дріт до точки з'єднання між другим (+) та третім (-) акумуляторами збірки.
- Контакт
B+
або B3
: Припаяйте дріт до плюсового виводу третього (верхнього) акумулятора збірки.
Балансувальні дроти не можна переплутати - їх неправильне підключення може призвести до пошкодження акумуляторів або BMS плати! Завжди маркуйте дроти та перевіряйте підключення мультиметром.
Крок 2: Підключення силових дротів
Для роботи зі струмами до 100А використовуйте дроти відповідного перерізу:
- Мінусовий вихід (P- / DISCHARGE):
- Знайдіть контакт, позначений як
P-
або DISCHARGE
на платі.
- Припаяйте товстий мінусовий дріт (або приєднайте за допомогою болтового з'єднання, якщо передбачено конструкцією).
- Цей контакт буде мінусовим виводом для підключення навантаження.
- Мінусовий вхід (C- / CHARGE):
- Знайдіть контакт, позначений як
C-
або CHARGE
на платі.
- Припаяйте товстий мінусовий дріт для підключення зарядного пристрою.
- У деяких моделях BMS контакти
P-
і C-
можуть бути об'єднані (режим "Common Port").
- Плюсовий вхід/вихід:
- Плюсовий вивід акумуляторної збірки (підключений до
B+
) використовується і для зарядки, і для навантаження.
- Для високих струмів рекомендується підключати плюсовий дріт навантаження/зарядки безпосередньо до плюсової клеми акумуляторної збірки, а не тільки до контакту
B+
на платі.
При роботі з високими струмами (близько 100А) критично важливо використовувати провідники достатнього перерізу та забезпечувати надійне з'єднання з мінімальним перехідним опором. Рекомендується використовувати багатожильні мідні проводи перерізом 16-25 мм².
Крок 3: Підключення термодатчика (настійно рекомендовано)
- Знайдіть на платі контакти, позначені як
NTC
, T
або TEMP
.
- Припаяйте до них виводи NTC термістора на 10 кОм (полярність не має значення).
- Розмістіть сам термістор так, щоб він мав хороший тепловий контакт з акумуляторною збіркою, бажано в точці між елементами.
- Зафіксуйте термістор термопастою або термоклеєм для забезпечення належного теплового контакту.
5. Вибір режиму підключення
В залежності від потреб вашої системи, ви можете обрати один із наступних режимів підключення:
flowchart TB
subgraph SamePort["Same Port (Спільний порт)"]
BMSC["BMS контролер"] --- BplusC["B+"]
BMSC --- BminusC["B-"]
BMSC --- CPminusC["C-"]
BplusC --> LoadC["Плюс навантаження і зарядки"]
CPminusC --> LoadMinusC["Мінус навантаження і зарядки"]
BatteryC["Акумулятор +"] --> BplusC
BatteryMinusC["Акумулятор -"] --> BminusC
end
subgraph SplitPort["Split Port (Роздільні порти)"]
BMSS["BMS контролер"] --- BplusS["B+"]
BMSS --- BminusS["B-"]
BMSS --- CminusS["C-"]
BMSS --- PminusS["P-"]
BplusS --> LoadS["Плюс навантаження"]
BplusS --> ChargerS["Плюс зарядки"]
PminusS --> LoadMinusS["Мінус навантаження"]
CminusS --> ChargerMinusS["Мінус зарядки"]
BatteryS["Акумулятор +"] --> BplusS
BatteryMinusS["Акумулятор -"] --> BminusS
end
- Same Port (Спільний порт):
- Використовуйте майданчик C- для підключення і мінусового дроту зарядного пристрою, і мінусового дроту навантаження.
- Плюсові дроти зарядного пристрою та навантаження підключаються до основного плюса батареї.
- Split Port (Роздільні порти):
- Підключіть мінусовий дріт зарядного пристрою до C-.
- Підключіть мінусовий дріт навантаження до P-.
- Плюсові дроти зарядного пристрою та навантаження підключаються до основного плюса батареї.
Порада: Для струмів, близьких до максимальних, рекомендується підключати плюсові дроти зарядки/навантаження безпосередньо до основної плюсової клеми акумуляторної збірки, а не тільки до малого майданчика B+ на платі BMS.
6. Перевірка підключення
Після завершення всіх з'єднань, обов'язково виконайте перевірку системи:
- Перевірка балансувальних ліній:
- Виміряйте напругу між сусідніми балансувальними контактами:
B-
і B1
, B1
і B2
, B2
і B+
.
- Кожна напруга має відповідати напрузі одного акумуляторного елемента (3.0-4.2В для Li-ion, 2.5-3.65В для LiFePO4).
- Перевірка загальної напруги:
- Виміряйте напругу між
B-
і B+
.
- Для 3S Li-ion напруга має бути приблизно 9.0-12.6В.
- Для 3S LiFePO4 напруга має бути приблизно 7.5-10.95В.
- Перевірка захисту:
- Виміряйте напругу між
P-
та B+
.
- Якщо напруги немає, можливо, BMS перебуває в захисному режимі. Спробуйте перезапустити плату, підключивши зарядний пристрій.
7. Підключення зарядного пристрою
Для зарядки 3S акумуляторної збірки необхідно використовувати відповідний зарядний пристрій:
- Для Li-ion/Li-Po (3S): Зарядний пристрій CC/CV з вихідною напругою 12.6В.
- Для LiFePO4 (3S): Зарядний пристрій CC/CV з вихідною напругою 10.95В.
Використання невідповідного зарядного пристрою (наприклад, зарядного для свинцево-кислотних акумуляторів) може призвести до перезаряду, пошкодження акумуляторів або навіть до пожежі! Завжди використовуйте зарядний пристрій, спеціально призначений для вашого типу акумуляторів.
- Підключіть плюсовий вивід зарядного пристрою до плюсового виводу акумуляторної збірки (або контакту
B+
).
- Підключіть мінусовий вивід зарядного пристрою до контакту
C-
на BMS платі.
- Увімкніть зарядний пристрій та переконайтеся, що процес зарядки розпочався.
8. Практичні приклади застосування
Акумуляторна батарея для електровелосипеда:
- Скомпонуйте 3S акумуляторну збірку з високострумових елементів Li-ion 18650, використовуючи надійні з'єднання (точкове зварювання рекомендоване замість пайки).
- Підключіть BMS у режимі роздільних портів для максимальної продуктивності.
- Розмістіть NTC термістор безпосередньо між акумуляторними елементами.
- Для підключення до контролера двигуна використовуйте силові дроти з роз'ємами, розрахованими на струм 100А.
- Помістіть всю збірку в міцний водонепроникний корпус з отворами для вентиляції.
Резервне живлення для сонячної системи:
- Використовуйте LiFePO4 акумулятори для тривалого терміну служби та підвищеної безпеки.
- Підключіть кілька акумуляторних збірок 3S паралельно через BMS модулі.
- Додайте зовнішній контролер заряду від сонячних панелей, сумісний з напругою LiFePO4.
- Впровадьте додаткові захисні заходи: запобіжники, роз'єднувачі, датчики температури та напруги.
9. Рекомендації з безпеки
- Завжди використовуйте правильну версію BMS контролера для вашого типу акумуляторів (Li-ion або LiFePO4).
- При роботі з високими струмами (близько 100А) забезпечте належне охолодження BMS плати та акумуляторної збірки.
- Захистіть систему від короткого замикання, встановивши запобіжники відповідного номіналу у силові кола.
- Забезпечте надійну ізоляцію всіх з'єднань і контактів для запобігання випадкових коротких замикань.
- Регулярно перевіряйте систему на наявність ознак перегріву, корозії або механічних пошкоджень.
- Розміщуйте літієві акумуляторні збірки в негорючих корпусах з вентиляцією.
- Не перевищуйте максимальні струми заряду та розряду, рекомендовані виробником акумуляторів.
10. Пошук та усунення несправностей
Проблема |
Можливі причини |
Рішення |
BMS не активується |
- Неправильне підключення
- Захисне відключення
- Низька напруга акумулятора
|
- Перевірте всі з'єднання
- Спробуйте підключити зарядний пристрій
- Виміряйте напругу на кожному елементі
|
Система відключається під навантаженням |
- Перевантаження по струму
- Спрацьовування термозахисту
- Низька напруга одного з елементів
|
- Зменшіть струм навантаження
- Покращіть охолодження
- Перевірте і збалансуйте акумулятори
|
Один з елементів не заряджається |
- Обрив балансувального дроту
- Пошкоджений елемент
- Проблема з BMS
|
- Перевірте балансувальні з'єднання
- Перевірте опір елемента
- Замініть пошкоджений елемент
|
Якщо ви не впевнені у правильності діагностики або ремонту системи, зверніться до фахівця. Неправильні дії можуть призвести до пошкодження обладнання або створити небезпечну ситуацію.
Важливе зауваження: Ми доклали зусиль, щоб ця інструкція була точною та корисною. Однак, ця інструкція надається як довідковий матеріал. Електронні компоненти можуть мати варіації, а схеми підключення залежать від конкретних умов та вашого обладнання. Ця інформація надається "як є", без гарантій повноти чи безпомилковості. Наполегливо рекомендуємо перевіряти специфікації вашого модуля (datasheet), звірятися з іншими джерелами та, за найменших сумнівів, звертатися до кваліфікованих фахівців, особливо при роботі з напругою 220В.