Кратко о HX-3S-FL20
HX-3S-FL20 — BMS-плата защиты для аккумуляторного блока из трёх последовательно соединённых Li-ion элементов 18650. Она контролирует заряд и разряд 3S-сборки с номинальным напряжением 11,1 В и напряжением до 12,6 В в полностью заряженном состоянии.
Ключевые характеристики
- Модель
- HX-3S-FL20
- Назначение
- BMS-плата защиты Li-ion аккумуляторного блока
- Конфигурация
- 3S, три последовательные секции 18650
- Напряжение блока
- 11,1–12,6 В
- Отключение заряда
- 4,25 ± 0,05 В на секцию
- Отключение разряда
- 2,54 ± 0,1 В на секцию
- Максимальный непрерывный ток заряда
- 10 А
- Максимальный ток разряда
- 20 А
- Максимальная мощность
- до 65 Вт
- Защита
- от перегрузки, короткого замыкания и перегрева; отключение заряда и разряда по напряжению
- Контакты
- B−, B1, B2, B+, P+, P−
- Размеры
- 59 × 20 × 3,6 мм
- Масса
- 4,5 г
Подробное описание и особенности
Защита трёх последовательных секций
HX-3S-FL20 контролирует точки B−, B1, B2 и B+ и размыкает силовую цепь в аварийном режиме. Пороги 4,25 ± 0,05 В и 2,54 ± 0,1 В являются пределами срабатывания защиты отдельной секции, а не рекомендуемыми целевыми значениями для повседневной зарядки или разрядки.
Выходное напряжение аккумуляторного блока изменяется вместе с уровнем заряда. Если нагрузке необходимы стабильные 12 В, между батареей и устройством нужен соответствующий стабилизатор или DC-DC преобразователь.
Ток и тепловой режим
Ограничения 20 А по току разряда и 65 Вт по мощности действуют одновременно. Не рассчитывайте на длительную работу при предельных значениях: допустимую нагрузку готового блока определяет самый слабый компонент — аккумуляторы, BMS, соединительные полосы, провода, контакты или условия охлаждения.
Для двигателей, насосов и других импульсных нагрузок учитывайте пусковой ток, а не только ток установившегося режима. Если плата, проводники или контакты заметно нагреваются, отключите нагрузку и проверьте ток и качество соединений.
Зарядка и контроль секций
Li-ion блоку 3S необходим зарядный контроллер с режимами постоянного тока и постоянного напряжения CC/CV.[1] HX-3S-FL20 выполняет защитное отключение, но не формирует зарядный профиль.
Не рассчитывайте на автоматическое выравнивание напряжений секций как на функцию этой платы. Используйте согласованные элементы с близким напряжением, контролируйте каждую секцию отдельно, а при необходимости добавьте отдельное решение для балансировки.
Подойдёт / не подойдёт
Подойдёт
- для защиты Li-ion блока 3S из трёх последовательных секций 18650;
- для устройства, вход которого допускает изменение напряжения блока от 11,1 до 12,6 В;
- для автономного питания, портативной электроники и освещения с отдельно подобранным зарядным контроллером;
- для проекта, в котором ток, мощность и пусковые импульсы проверены для всех компонентов сборки.
Не подойдёт
- для батарей 1S, 2S или 4S: для двух секций выберите BMS 2S, а для четырёх — BMS 4S;
- для LiFePO4 и аккумуляторов с другой химией или другими порогами напряжения;
- в качестве замены стабилизатора 12 В или полноценного зарядного устройства;
- для проекта, которому требуется автоматическая балансировка без дополнительного модуля;
- для нагрузки, параметры которой превышают возможности хотя бы одного элемента готовой сборки.
Примеры применения
3S-блок может питать контроллер, систему связи или другой электронный узел, если его вход допускает напряжение 11,1–12,6 В или используется совместимый DC-DC преобразователь.
Плата подходит для батарейного блока светильника или ленты при условии, что драйвер освещения работает во всём диапазоне напряжения батареи, а суммарная мощность остаётся в допустимых пределах.
HX-3S-FL20 можно использовать для защиты батареи мобильной платформы, если пусковой ток двигателей, рабочая нагрузка, провода и контакты имеют достаточный запас.
Подключение
Подберите элементы
Используйте три исправных Li-ion элемента одинакового типа и близкого состояния. Перед соединением проверьте полярность и напряжение каждого элемента.
Подключите контрольные точки
B− соедините с минусом первой секции, B1 — с точкой между первой и второй секциями, B2 — с точкой между второй и третьей, B+ — с плюсом третьей секции. Не меняйте местами контрольные провода.
Проверьте напряжения
До подключения зарядного устройства или нагрузки измерьте напряжение каждой секции и всего блока. Не продолжайте монтаж, если полярность неправильная или секции существенно отличаются по напряжению.
Подключите внешнюю цепь
Зарядный контроллер и нагрузку подключайте через P+ и P− в соответствии с маркировкой платы. Первую зарядку и запуск выполняйте под наблюдением, контролируя ток и нагрев.
Ограничения и безопасность
Не допускайте ошибок полярности и короткого замыкания
Неправильное подключение B−, B1, B2, B+, P+ или P− может повредить плату и аккумуляторы, а также вызвать сильный нагрев. Изолируйте открытые проводники; для положительных контактов 18650 можно использовать изоляционные прокладки.
Не заряжайте от обычного адаптера
Используйте специализированный зарядный контроллер Li-ion 3S на 12,6 В с ограничением тока. Защитный порог BMS не заменяет регулирование CC/CV и не должен быть штатным способом завершения заряда.
Оставляйте запас по току и мощности
Не используйте максимальный ток платы как гарантированный непрерывный ток готового блока. Проверьте допустимый ток элементов, проводников, контактов и нагрузки, а также предусмотрите отвод тепла.
Контролируйте разбалансировку секций
Не эксплуатируйте сборку с элементами разного типа, состояния или заметно различающегося напряжения. Не доводите каждый цикл до срабатывания защиты от глубокого разряда; периодически проверяйте напряжение всех трёх секций.
Совместимые товары и аксессуары
Для зарядки 3S-сборки от USB Type-C можно использовать повышающий зарядный модуль Li-ion 3S на 12,6 В. Он обеспечивает зарядный ток 0,37 или 0,74 А; HX-3S-FL20 остаётся в цепи как отдельная плата защиты.
FAQ
Заряжает ли HX-3S-FL20 аккумуляторы?
HX-3S-FL20 контролирует и отключает опасные режимы, но не формирует зарядный профиль. Для зарядки необходим отдельный CC/CV-контроллер Li-ion 3S на 12,6 В.
Можно ли постоянно потреблять 20 А?
20 А — максимальный ток разряда платы, а мощность ограничена значением до 65 Вт. Для длительной работы необходим запас; окончательный предел определяет самый слабый компонент аккумуляторного блока.
Можно ли получить стабильные 12 В без преобразователя?
Нет. Напряжение 3S-блока изменяется от 11,1 до 12,6 В. Для устройства, которому необходимы стабильные 12 В, используйте соответствующий стабилизатор или DC-DC преобразователь.
Можно ли полагаться на встроенную балансировку?
Не рассчитывайте на автоматическую балансировку как на функцию этой модификации. Подбирайте согласованные элементы, контролируйте напряжение каждой секции и при необходимости установите отдельный балансир.
Что проверить, если на P+ и P− нет напряжения?
Проверьте полярность, последовательность точек B−/B1/B2/B+, напряжение каждой секции, отсутствие короткого замыкания и срабатывание защиты. Не шунтируйте BMS для принудительного восстановления выхода.
Техническая информация
- Для многосекционных Li-ion батарей зарядное устройство должно поддерживать режимы CC/CV: Texas Instruments, TIDA-050042 — 1-6s, up to 1.5A Li-ion Battery Charger Reference Design with Switching Constant Current Source, август 2020.