Литий-ионные аккумуляторы крайне чувствительны к перезарядке. И стоит только немного перезарядить батарею, как она тут же выходит из строя. Чтобы аккумуляторы равномерно заряжались в последовательной цепи, применяют схемы балансовой защиты, исключающие перезарядку.
Собрать такой контроллер самому на транзисторах довольно не сложно.
Понадобится
Для изготовления одной ячейки контроллера балансировки потребуются следующие детали:- Стабилизатор TL431 - http://alii.pub/5mclsi
- Транзистор BD140 - http://alii.pub/5p9tso
- 4 диода 1N4007 - http://alii.pub/5m5na6
- Светодиод - http://alii.pub/5lag4f
- Резисторы 330 Ом, 1 кОм, 20 кОм - 2 шт. - http://alii.pub/5h6ouv
- Переменный резистор 20 кОм - http://alii.pub/5o27v2
Схема и работа контроллера BMS на примере одной ячейки
Схема подключается паралельно аккумулятору и контролирует напряжение на нем. При достижения, во время зарядки, напряжения выше 4,2 В блокирует дальнейшее повышение.
В основе стоит микросхема регулируемого стабилизатора TL431. Которая управляет ключом на транзисторе. Транзистор через цепочку диодов блокирует превышение напряжения путем открывания и пропускания лишнего тока через себя. Светодиод служит для индикации и при загорании свидетельствует о полной зарядке батареи.
Если использовать данную схему для каждого элемента, то заряжать их можно последовательно в неограниченном количестве, без перезарядки
Схема на 3 элемента
Пример использования батареи из трех АКБ. Паралельно каждому аккумулятору подключен свой контроллер. В результате чего при отклонении параметров и неравномерной зарядке в последовательном соединении, контроллеры не дадут ни одному элементы выйти из строя.
Изготовление BMS платы
Если планируется использовать 3 батареи в одной цепи, то все контроллеры для каждого АКБ можно собрать на одной плате.
Изготавливаем плату и готовим все элементы.
Устанавливаем все детали и припаиваем. Вывода откусываем.
Настройка BMS платы
Перед подключением аккумуляторов в схему каждый контроллер необходимо отрегулировать.
Устанавливаем на блоке питания напряжение 4,2 В и подключаемся к первому контроллеру.
Вращением переменного резистора добиваемся начального свечения светодиодов.
Далее подобным образом настраиваем два последующих контроллера.
Припаиваем провода к плате и подключаем к каждому АКБ.
Схема зарядки
Данные контроллеры отслеживают превышение напряжения, но для регулировки тока зарядки нужно собрать еще небольшую схему из двух стабилизаторов, контролирующих ток и напряжение.
Заряжать линейку из трех АКБ будем от блока питания ноутбука 19 В. Первый стабилизатор на LM317 ограничивает напряжение до 14 В, второй ограничивает ток до 600 мА.
В принципе под все задачи можно было бы использовать одну микросхему LM317, но в данном примере мощности бы ее не хватило, поэтому разбивка была на две микросхемы.
Подключаем схему и производим зарядку АКБ.
Свечение всех светодиодов указывает на завершение зарядки и полном заряде всех элементов.
Вот такая несложная схема поможет быстро и сразу зарядить множество литий-ионных аккумуляторов.
