Как на транзисторах сделать блок балансировки на любое количество литий-ионных аккумуляторов

Как на транзисторах сделать блок балансировки на любое количество литий-ионных аккумуляторов

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

Печатная плата в Sprint Layout: bms.zip [37,4 Kb] (cкачиваний: 27)

Схема и работа контроллера BMS на примере одной ячейки

Как на транзисторах сделать блок балансировки на любое количество литий-ионных аккумуляторов

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

Как на транзисторах сделать блок балансировки на любое количество литий-ионных аккумуляторов

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.

Как на транзисторах сделать блок балансировки на любое количество литий-ионных аккумуляторов

Устанавливаем все детали и припаиваем. Вывода откусываем.

Как на транзисторах сделать блок балансировки на любое количество литий-ионных аккумуляторов

Как на транзисторах сделать блок балансировки на любое количество литий-ионных аккумуляторов

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.

Как на транзисторах сделать блок балансировки на любое количество литий-ионных аккумуляторов

Вращением переменного резистора добиваемся начального свечения светодиодов.

Как на транзисторах сделать блок балансировки на любое количество литий-ионных аккумуляторов

Далее подобным образом настраиваем два последующих контроллера.

Припаиваем провода к плате и подключаем к каждому АКБ.

Как на транзисторах сделать блок балансировки на любое количество литий-ионных аккумуляторов

Схема зарядки

Данные контроллеры отслеживают превышение напряжения, но для регулировки тока зарядки нужно собрать еще небольшую схему из двух стабилизаторов, контролирующих ток и напряжение.

Как на транзисторах сделать блок балансировки на любое количество литий-ионных аккумуляторов

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.

Как на транзисторах сделать блок балансировки на любое количество литий-ионных аккумуляторов

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.

Смотрите видео

Как сделать простейший индикатор тока зарядки для Li-ion аккумулятора — https://sdelaysam-svoimirukami.ru/7352-kak-sdelat-prostejshij-indikator-toka-zarjadki-dlja-li-ion-akkumuljatora.html

Источник: sdelaysam-svoimirukami.ru

Поделитесь своим мнением

© 2012-2021 Клетчатый Кот · Самые интересные события в мире хендмейда, мастер-классы