Зарядное и BMS

   Тип аккумулятора, его емкость и напряжение выбрали. Теперь необходимо подобрать подходящее зарядное устройство (Charger) и блок контроля батареи (или по-другому - систему управления батареей) - BMS.

  

Начну с BMS

   - чаще всего это небольшая платка, как на фотографии. Она защищает батарею от перезаряда и переразряда, от превышения тока разряда, от короткого замыкания, и осуществляет балансировку. О балансировке стоит рассказать отдельно.

  

   Как я уже говорил, батарея собирется из нескольких небольших элементов. Сначала элементы собираются в ячейку - т.е. соединяются параллельно для набор нужной емкости, а затем уже несколько ячеек соединяются последовательно для получения нужного напряжения - получается батарея.

   Так вот, практически всегда напряжение на отдельных элементах до того как мы объединим их в ячейку может очень сильно различаться, они могут иметь разную степень заряда. Но когда мы соединяем наши элементы параллельно в ячейку, то напряжение всей ячейки будет примерно равно среднему напряжению элементов. То есть получается, что более заряженные элементы подзаряжают менее заряженных. Заряд элементов как бы выравнивается.

   А вот когда мы уже последовательно соединяем ячейки, то с ними такого не происходит. Как была одна ячейка заряжена меньше, чем соседняя, так она и останется.

   Несложно догадаться, что это очень плохо. Например, собрали мы батарею из десяти LiFePO4 ячеек. Напряжение до которого можно заряжатья один элемент, и соответственно ячейку равно 3,65 В. Таким образом общее напряжение нашей заряженной батареи должно получится 36,5 В. А теперь представим, что половина ячеек разряжены сильнее, то есть на одних 2,5 В, а на других 3В. Общее напряжение равно 27,5 В. Зарядив батарею до 36,5 В мы поднимем напряжение на 9 В.  Т.е. напряжение на каждой ячейке поднялось на 0,9 В. Это получается, что напряжение на менее заряженных ячейках стало 3,4 В, т.е. они недозарядились. А напряжение на более заряженных ячейках стало 3,9 В! То есть они перезарядились. Хотя общее напряжение составляет положенные 36,5В. Такие же процессы произойдут и при разряде - одни элементы переразрядятся, а другие недоразрядятся. Как следствие, батарея намного раньше придет в негодность, и к тому же, в процессе эксплуатации не сможет отдавать положенную емкость, т.е. это меньший пробег электровелосипеда.

  

   Чтобы избежать этого опасного явления и существует балансировка. То есть, при заряде, BMS просто отключит уже заряженные ячейки и останутся заряжаться те, которые еще не зарядились. Чтобы была возможность осуществлять балансировку, на нормальных батареях есть балансировочный разъем, к которому как раз и подключается BMS. Впринципе этот разъем - это просто выводы ячеек - плюс-минус. Если в батарее 10 ячеек, то соответственно на балансировочном разъеме 20 контактов - 10 пар плюс-минус с каждой ячейки.

  

   Практически во всех магазинах есть уже готовые собранные батареи различных типов, емкостей и напряжений, продаваемые вместе с зарядным и BMS. Конечно, для первого раза, купить сразу все в одном комплекте будет лучше всего. Однако, если все же есть необходимость отдельно найти зарядное, или БМС, то вот несколько рекомендаций.

 - зарядное устройство и BMS необходимо использовать только с тем типом аккумуляторов, на которое оно рассчитано. 

- обратите внимание на напряжение и ток зарядного устройства. Напряжение должно быть равно напряжению нашей батареи. А чем больше ток, тем быстрее зарядится батарея - это в случае с LiFePo4. Но для свинца он должен составлять 0.1 от емкости батареи. Очень хорошо, если есть возможность его регулировать.

- для BMS - на какое количество ячеек она рассчитана. Обозначается как Cells, или буквой S - Например 12S или 12 cells - для двенадцати ячеек. Какой ток разряда она поддерживает. Например, если у нас мотор 1000 Вт., батарея 48 В, то максимальный потребляемый ток будет равен 1000/48 = 21 А.

   Кстати. впринципе, можно обойтись без BMS. Защиту батареи от переразряда вполне может выполнить контроллер - в них есть такая функция - отключать батарею если она разрядится до определенного напряжения. Защиту от перезаряда обычно выполняет зарядное устройство. А для балансировки можно собрать самому простой балансир. Его схему я помещу в отдельном разделе.