Agora, junto com o autor do canal do YouTube Radio-Lab, coletaremos uma bateria para 4 bancos de baterias separadas de íon de lítio 18650 com uma placa de proteção, que também é BMS.
Para futuros projetos do autor, essa bateria será necessária. Na Internet, ele comprou oito dessas baterias desmontadas de íon de lítio, como a empresa Sanyo.
Os bancos usaram, mas partiram no carregador - está tudo bem, eles ainda vão funcionar, a capacidade é de 2100 mAh. Usaremos o cartão de proteção aqui, um dos que não são caros com um balanceador interno (o que é importante), há proteção contra sobrecarga e descarga excessiva.
A corrente de descarga é declarada até 30A, para a maioria dessas tarefas com uma margem. Para aumentar a capacidade, soldaremos duas baterias para cada lata em paralelo. Mas você não pode fazer isso imediatamente, é necessário nivelar os níveis da bateria para que eles se arruinem. A maneira mais fácil é carregar totalmente todas as baterias e conectá-las em paralelo. Para carregar, por exemplo, você pode usar um carregador tão simples com base no lenço popular.
As baterias carregadas já podem ser soldadas em paralelo; você pode soldar essas baterias, mas é necessário fazer isso rapidamente.
Vamos conectar as baterias usando uma fita adesiva dupla face.
Depois disso, soldamos as baterias em pares e obtemos 4 bancos separados para a futura bateria 4S. Ao conectar as baterias em paralelo, obtemos um aumento de capacidade. Para tais montagens, é aconselhável levar as baterias em um lote.
Em seguida, conectamos as baterias para obter uma cadeia alternada de mais (+) e menos (-).
Depois disso, conectamos todos os bancos em série e, como resultado, obtemos uma bateria.
A tensão total de todo o conjunto até agora é de 15,69 V, mas para que esta bateria funcione por um longo tempo, ela precisa ser protegida. Para esse fim, usaremos exatamente essa placa BMS.
Como conectá-lo corretamente pode ser visto na figura acima. Primeiro de tudo, conectaremos os conjuntos power + e -. Soldamos a energia + e - à bateria e, observando a polaridade, soldamos esses fios nos contatos B + e B- na placa, tudo é feito de maneira conveniente.
Agora é muito importante conectar corretamente os fios para o balanceamento. O autor retirou dois fios extremos do conector do balanceador (eles são power + e -), eles já estão conectados às faixas principais na placa BMS e, neste caso, não são necessários.
Conectamos o conector de balanceamento e, de acordo com o esquema, soldamos os fios de balanceamento na bateria, o principal é não apressar nada.
Se isso for feito incorretamente, as partes do balanceador começarão a aquecer e poderão voar ou queimar. Como resultado, adquirimos uma bateria já protegida. Agora, em caso de sobrecarga e sobrecarga (o que é importante para o lítio), a placa simplesmente desconectará a carga e a bateria permanecerá operacional. Também há proteção contra curtos-circuitos.
Soldamos os fios nos contatos P + e P-, através dos quais nossa bateria será carregada e descarregada.
E agora, a bateria está montada, parece normal. Então você pode tentar carregá-lo. Para fazer isso, use uma fonte de alimentação especial com função de carregamento para baterias de íon de lítio 4S. Mas o autor decidiu usar uma fonte de alimentação convencional de 19V em um laptop.
Você não pode conectá-lo diretamente à bateria, precisa definir a tensão de carregamento e limitar a corrente de carregamento, e a placa BMS não sabe como fazer isso e funciona aproximadamente como um relé para ligá-lo e desligá-lo. Para que a bateria carregue corretamente, usaremos uma echarpe adicional para o conversor DC-DC.
Possui o algoritmo necessário para carregar baterias de íon de lítio, com configurações de tensão e limitando a corrente de carga. A voltagem de uma bateria carregada é de 4,2V, multiplica por 4 e obtém a voltagem de todo o conjunto carregado. De acordo com os cálculos, isso é 16,8V, mas para a operação normal da placa BMS pegamos o valor de 4,25V e ajustamos o valor na saída do conversor um pouco mais alto.
Por conveniência, o autor assinou onde a tensão é regulada e onde está a corrente. Definimos a tensão em 17,2V. A corrente de carregamento é ajustada em cerca de 55mA, porque a tensão das latas é diferente e elas precisam ser equilibradas corretamente.
A corrente de balanceamento para esta placa é indicada na descrição e é 60mA.
Durante o balanceamento, esses 8 resistores começam a aquecer:
Com uma corrente de carregamento alta, o balanceador pode não ter tempo para converter o excesso de energia de carregamento em calor e normalmente equilibrar os bancos. Medimos a tensão de cada lata e você pode ver que elas são diferentes.
Eles devem ser equilibrados, ou seja, recarregar aqueles com menor nível de tensão, para que tudo seja o mesmo em todos os bancos. Sem balanceamento, alguns bancos ficarão com carga insuficiente e toda a montagem não funcionará totalmente. Agora, depois de todas as configurações, você pode conectar a placa do conversor DC-DC abaixador à bateria e iniciar o processo de carregamento. Por conveniência, o autor assinou onde + e onde -. Conectamos tudo e o LED azul acende, ou seja, há um limite de corrente, apenas 55mA que foram configurados anteriormente, embora a fonte de alimentação do laptop ofereça mais de 4A.
A tensão de entrada é de 19,6V e a saída do conversor aumentará gradualmente para o nível da bateria carregada e, no final, o LED azul se apagará, a luz vermelha acenderá e a placa BMS desligará a bateria.
Após algumas horas, verificamos os níveis de tensão em cada banco.
Você pode ver que eles estão alinhados e têm aproximadamente 4,2V, a bateria está quase carregada e equilibrada. Tudo funciona.
É aconselhável fazer o primeiro ciclo de carregamento da bateria com baixa corrente e, em seguida, você pode definir a corrente mais alta, porque geralmente o spread nos bancos não é grande e o balanceador consegue equalizar as tensões. Após dois ciclos, o autor definiu a corrente de carga como 2A e todos os bancos foram carregados igualmente. Agora, essa bateria pode ser usada para alimentar dispositivos diferentes. Para o teste, conectaremos uma chave de fenda.
A chave de fenda funciona, a bateria não se afasta em defesa e mantém a carga. A chave de fenda é antiga, na 1ª velocidade o autor não conseguiu detê-lo e na 2ª velocidade ele conseguiu detê-lo com a mão. Agora vamos verificar a proteção contra curtos-circuitos.
Existe proteção. E quando não há curto, a placa fica sem proteção e está pronta para alimentar ainda mais os dispositivos. Aqui montamos hoje uma bateria dessas e descobrimos como carregá-la.No entanto, uma pequena corrente de equilíbrio nesta placa BMS pode ser considerada um sinal de menos, mas isso não é assustador. No futuro, esta bateria será definitivamente útil.
Espero que tenha sido interessante e útil. Tente e, o mais importante, não se apresse. Links úteis podem ser encontrados na descrição abaixo do vídeo do autor (link SOURCE). Obrigado pela atenção. Até breve!
Vídeo: